動植物中的這些天然成分，是如何影響我們健康的？

健康 05-09

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近年來，我們對動植物體內天然成分的研究已經取得了一系列的突破，許多天然的化合物都被認為對人體健康有十分重要的作用。針對最近一段時間在這一領域的相關研究進展，谷君進行了簡要的盤點，希望讀者朋友們能夠喜歡。

動植物中的這些天然成分，是如何影響我們健康的？

1. PNAS：辣椒與大麻中的有效成分可緩解腸炎

doi/10.1073/pnas.1612177114

動植物中的這些天然成分，是如何影響我們健康的？

你可能不會想到，吃辣椒與吃大麻有很多相似的地方。根據最近發表在《PNAS》雜誌上的一篇研究結果，當我們吃下之後，這兩樣東西都會與胃裡的一類受體結合。這項研究或許能夠幫助我們找到治療糖尿病與腸炎的新療法，同時也為我們理解免疫系統、腸道以及大腦的關係也提出了新的問題。

咀嚼辣椒時我們會感到口熱，不過事實上並非如此。辣椒中的辣椒素能夠與特定的受體結合，從而引發大腦的灼熱感。研究者們發現這些受體遍布整個腸胃消化道，從而解開了長久以來的謎團。

有意思的是，研究者們給小鼠飼餵辣椒素，發現這些小鼠的腸道炎性反應發生了減弱；此外，研究者們還發現飼餵辣椒能夠治癒患有I型糖尿病的小鼠。通過分子層面的分析，作者發現辣椒素能夠與細胞表面的TRPV1受體結合，進一步引發細胞產生大麻素。大麻素是一類與大麻中的有效成分化學結構十分相近的物質，能夠降低免疫系統的活性。研究者們發現通過給小鼠飼餵大麻素同樣能夠得到這樣的結果。

有意思的是，大腦中同樣存在大麻素的受體。這些受體能夠與大麻中的有效成分結合，使人們達到"嗨"的狀態。長久以來，研究者們都好奇為什麼人們的大腦中存在這樣一類受體。 "這一發現使得我們猜想，免疫系統與大腦可能存在一定的相互作用"。該文章的作者，來自康涅狄格大學的教授Pramod Srivastava說道。

Pramod Srivastava等人並不知道大麻素是如何介導免疫系統與大腦的交流的，但他們發現這類物質緩解腸道炎症的機制。該分子能夠與TRPV1以及另外一類受體結合，從而喚醒腸道中的巨噬細胞，抑制炎性反應的強度。

基於這些結果，作者們希望能夠提供新的治療腸炎等疾病的新方法。

2. 啥！魚油或可以幫助修復大腦和視網膜損傷！

動植物中的這些天然成分，是如何影響我們健康的？

一個由路易斯安那州立大學健康科學中心教授Nicolas Bazan博士領導的研究團隊首次發現NDP1（一個來自DHA的信號分子）能夠促進產生一種保護性蛋白對抗毒性自由基以保護大腦和視網膜。這項研究在缺血性中風實驗模型和人視網膜色素上皮（RPE）細胞中進行，相關研究發表在Cell Death and Differentiation上。

神經保護素D1（NPD1）是一個脂質信號分子，當細胞生存受到抑制時由omega-3脂肪酸22碳6烯酸（DHA）轉化而來。NPD1在2004年由Bazan博士及其同事發現。損傷自由基的生成導致的氧化應激是細胞死亡的基礎。細胞死亡可以由災難事件加速，如缺血性中風、神經退化及眼盲疾病等。研究團隊發現在實驗性中風後2小時系統注射NPD1可以增加環指蛋白146的產生，該蛋白被稱作青春女神（Iduna）。Iduna可以促進DNA修復並保護細胞免受中風後發生的程序性細胞死亡。他們的發現還包括NPD1會促進Iduna的產生並保護處於氧化應激狀態下的兩種RPE細胞（ARPE-19和原代RPE細胞）。研究人員發現NPD1對Iduna活性的增加在氧化應激發生後6小時達到頂峰。劑量依賴曲線顯示在兩種細胞內Iduna的活性在NPD1濃度為25 nM時開始增加。這些結果表明NPD1可以選擇性誘導Iduna的活性，而氧化應激促進NPD1的形成會反過來增加Iduna的活性。

"這些發現是很重要的，因為它們展示了NPD1如何調節一種對細胞生存至關重要的蛋白的含量。"Nicolas Bazan說道，"這個研究較少的蛋白被證明對細胞重編程及生存至關重要。"DHA存在於魚油中，是一種必需omega-3脂肪酸，對大腦功能至關重要。它對神經系統包括視力的發展至關重要。Bazan實驗室於2011年發表的一篇研究發現DHA可以促進NPD1（一種來源於DHA的天然神經保護分子）的產生。當發生疾病或損傷時，NPD1的生物活性控制著決定細胞生死的關鍵基因的相互作用。

"進一步揭示DHA-NPD1-Iduna信號通路的具體細節有助於開發出針對視網膜退化和缺血性中風的治療手段。"Bazan說道。

3. 不吃谷蛋白會增高患糖尿病的風險

動植物中的這些天然成分，是如何影響我們健康的？

我們不難發現，近年來，"不含谷蛋白"的食物在超市中的比例正在逐漸增加。這部分是由於目前越來越多的人被診斷患有腹腔疾病或谷蛋白過敏反應，另外一部分原因是很多名人推崇無谷蛋白食品。

此前這種只出現在醫生處方中的食物現在已經引領了全球的飲食潮流。但這一潮流還要持續多久呢？來自哈佛大學的一項最新研究發現無谷蛋白食物與II型糖尿病發病風險之間存在一定的聯繫。

谷蛋白是常見於穀類作物中的一種蛋白質，它對食物加工十分的重要。例如它能夠讓生麵糰產生彈性，保持麵糰的形狀以及口感、許多食物中都含有谷蛋白，即使有些看上去不太明顯，例如沙拉醬調料，湯以及啤酒等等。

然而，對於腹腔疾病患者來說，谷蛋白卻又變成了噩夢般的存在。

腹腔疾病是一種自體免疫疾病，具體地說是機體的免疫細胞錯誤地將谷蛋白作為一種病原體結構進行攻擊。有百分之一的人患有腹腔疾病，但其中僅有四分之一的人得到了正確的診斷。

有證據表明，儘管腹腔疾病患者的數量比較穩定，但無谷蛋白食物卻越來越受到人們的追逐，這主要是由於大部分沒有患腹腔疾病的人仍舊出現了對谷蛋白的敏感癥狀。在這些病例中，人們會產生一部分類似於腹腔疾病的癥狀，但是並不會出現自體免疫反應。

不管是哪種癥狀，避免使用谷蛋白都是控制癥狀最有效的措施。

不過，也不知是為什麼，許多健康人也轉向食用無谷蛋白的食物，將其作為一種養生的手段。為了滿足這種需求，很多超市都開始推崇無谷蛋白食品。

這項最近的研究則表明使用無谷蛋白食品會造成一些負面的影響，這在之前是並不知道的。

研究者們報告稱谷蛋白的攝入與II型糖尿病之間有明顯的反向相關性，這表明如果我們平時攝入谷蛋白量越低，那麼患II型糖尿病的風險就會越高。

這項研究對那些主動放棄食用谷蛋白的健康人來說十分重要。II型糖尿病影響了全球範圍內4億人口，而且還有逐年上升的趨勢。那些認為不吃谷蛋白就是健康飲食的人們要注意了，也學是時候改變你們原有的觀念了。

4. J Nutr Biochem：揭示西蘭花中的蘿蔔硫素抵抗前列腺癌的潛在機制

doi:10.1016/j.jnutbio.2017.01.001

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在一項新的研究中，研究人員發現西蘭花（broccoli, 也譯作花椰菜）為何可能有益於人體健康的原因之一。

蘿蔔硫素（sulforaphane）是西蘭花中的一種膳食化合物。已知它有助預防前列腺癌。他們發現蘿蔔硫素可能通過對長鏈非編碼RNA（lncRNA）產生影響來發揮抗癌效果。這是針對癌症產生和進展的基礎遺傳機制的一個引人注目的研究領域取得的新進展。相關研究結果發表在2017年4月的Journal of Nutritional Biochemistry期刊上，論文標題為"Long noncoding RNAs and sulforaphane: a target for chemoprevention and suppression of prostate cancer"。

這項研究提供更多的證據證實這些lncRNA如何可能在觸發細胞變成惡性腫瘤細胞並進行擴散中發揮一種至關重要的作用。lncRNA在數量上有數千多種，一度被認為是"垃圾DNA"，沒有什麼特定的價值或功能。

越來越多的證據證實lncRNA在細胞生物學行為和發育中發揮著重大的作用，而且經常是通過控制哪些基因開啟或表達來執行它們的遺傳功能實現的。如今，科學家們認為當這些lncRNA失去調節時，它們能夠導致多種疾病過程，包括癌症。

研究人員說，這些lncRNA也是特別有價值的，這是因為它們也是高度細胞特異性和組織特異性的。

不同於同時影響惡性腫瘤細胞和健康細胞以及能夠導致不想要的副作用的很多化療藥物的是，對lncRNA進行控制可能提供一種新方法來特異性地阻止或延緩惡性腫瘤細胞進展。

論文通信作者、美國俄勒岡州立大學全穀物食品、營養和預防健康摩爾家族中心（Moore Family Center for Whole Grain Foods, Nutrition and Preventive Health）特聘主任、公共健康與人類科學學院（College of Public Health and Human Sciences）教授、萊納斯-鮑林研究所（Linus Pauling Institute）主要研究者Emily Ho說，"這可能是我們理解癌症可能是如何觸發的和擴散的一個轉折點。"

"明顯令人關注的是，在西蘭花中存在很高水平的這種膳食化合物能夠影響lncRNA。這可能為開發一系列新的可能在癌症抑制或治療控制中發揮著作用的膳食策略、食物或藥物打開大門。"

特別地，這項研究證實一種被稱作LINC01116的lncRNA在人前列腺癌細胞系中上調錶達，但是蘿蔔硫素能夠降低它的水平。這些數據"強化了一個觀點：lncRNA是化學預防研究的一個激動人心的新途徑，而且源自飲食的化學物能夠改變它們的表達。"

萊納斯-鮑林研究所研究員Laura Beaver說，"我們證實蘿蔔硫素治療能夠讓LINC01116水平正常化。這可能不只是與癌症預防相關聯。如果我們能夠開發出方法顯著地延緩癌症進展和有助阻止癌症浸潤，那麼它將是有顯著價值的。"

這些研究人員說，在此之前，飲食對lncRNA表達的影響在很大程度上是未知的。在這項研究中，他們鑒定出當LINC01116受到破壞時，前列腺癌癌細胞形成集落的能力下降了4倍。

這些研究人員說，值得注意的是，更多地攝入富含蘿蔔硫素的西蘭花等十字花科植物似乎與男性的前列腺癌風險下降存在關聯。

他們注意到，LINC01116也在腦癌、肺癌和結腸癌等幾種其他的癌症中過量表達。一些其他的lncRNA在乳腺癌、胃癌、肺癌、前列腺癌和慢性淋巴細胞白血病（CLL）中存在較高的水平。

在其他的研究中，在小鼠體內敲除編碼一種lncRNA的基因會抵抗攝入高脂肪食物導致的肥胖。

這些研究人員說，"歸納在一起，這些文獻和我們自己的研究開始揭示出lncRNA在身體對飲食作出的反應中發揮著一種重要的之前被忽視的作用。這些發現表明lncRNA能夠在癌症產生中發揮著重要的作用，而且可能是癌症預防、檢測和治療的有用的靶標。"

5. PLoS ONE：花香治療結直腸癌？這不是搞笑！

DOI: 10.1371/journal.pone.0172491

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來自德國的科學家最近發現氣味分子也可以抑制結直腸癌細胞生長。研究人員在結直腸癌細胞繫上檢測到嗅覺受體OR51B4存在表達上調，他們還分析了哪種氣味分子可以激活這種受體以及受體激活後將對細胞產生何種影響。

嗅覺受體存在於各種健康組織以及癌組織。研究人員在結直腸癌細胞中檢測到嗅覺受體OR51B4存在表達上調。他們還發現troenan這種分子能夠激活OR51B4，這種分子聞起來就像女貞花。

接下來研究人員用troenan處理HCT116細胞系和腫瘤組織樣本，結果表明細胞增殖減緩並且細胞比之前移動得更慢，表明這種分子可能會抑制腫瘤生長和轉移。除此之外，troenan處理還會導致癌細胞凋亡增加。研究人員還用腫瘤移植小鼠模型進行了檢測，這種氣味分子的作用得到了進一步證實。

結直腸癌是德國第二大常見癌症，超過6%的德國人會罹患該病。該研究使用的是結直腸腫瘤，占惡性直腸腫瘤的95%，是結直腸癌病人死亡的最常見原因。在手術切除這些腫瘤以後，病人恢復的幾率為50%。癌症得到檢測時所處的疾病階段是病人恢復情況的決定性因素。目前還沒有非常特異性的藥物治療方法，只能使用常用的化療藥物。

"我們認為我們的結果可能代表了結直腸癌治療的一種新方法。通過口服或直腸給葯或許可以將troenan這種氣味分子以有效濃度直接送達腫瘤。我們希望未來能夠在病人身上進行臨床研究。"文章作者Hanns Hatt這樣表示。

6. Am J Physiol：水果和蔬菜新的超級魔力？可降低血壓

doi:10.1152/ajpendo.00453.2016

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在一項新的研究中，來自美國南加州大學凱克醫學院的研究人員發現吃紅薯、鱷梨、菠菜、豆類、香蕉和甚至咖啡等富含鉀離子的食物可能是降低血壓的關鍵。相關研究結果發表在2017年4月的American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism期刊上，論文標題為"Cardiovascular benefits associated with higher dietary K+ vs. lower dietary Na+: evidence from population and mechanistic studies"。

論文通信作者、南加州大學凱克醫學院細胞與神經生物學系教授Alicia McDonough博士說，"降低鈉離子攝入是一種降低血壓的公認方法，但是有證據提示著增加飲食鉀離子攝入可能對高血壓具有同樣重要的影響。"

高血壓是一種全球健康問題，影響著全世界10億多人。世界衛生組織（WHO）估計高血壓導致的中風造成至少51%的死亡病例，高血壓導致的心臟病造成45%的死亡病例。

McDonough在這篇綜述論文中探究了血壓與飲食鈉離子、飲食鉀離子和鈉離子/鉀離子比值之間的關聯。該論文挑選了之前的關於飲食鈉離子和飲食鉀離子對高血壓的影響的群體研究、干預研究和分子機制研究，並對它們進行分析。

這篇綜述論文發現幾項群體研究證實不論是否攝入飲食鈉離子，較高的飲食鉀離子水平與更低的血壓相關聯。針對補充鉀鹽的干預研究也提示著鉀離子提供直接的益處。

McDonough評述了近期來自她自己的實驗室和其他實驗室的在嚙齒類動物中開展的研究來闡明鉀離子益處的機制。這些研究表明身體確實具有一種平衡機制：利用鈉離子維持對血液中的鉀離子水平的緊密控制，這對正常的心臟、神經和肌肉功能是至關重要的。

McDonough說，"當飲食鉀離子水平較高時，腎臟分泌更多的鹽和水，這會增加鉀離子分泌。吃高鉀離子飲食就像是服用利尿劑。"

然而，增加飲食鉀離子攝入需要有意識的努力。McDonough解釋道，我們的早期祖先吃原始的飲食，這些飲食是含有高鉀離子水平和非常低鈉離子水平的水果、蔬菜、豆類和穀物。因此，人類經進化嗜好鈉離子而不是鉀離子。然而，現代飲食從那以後發生顯著變化：食品加工公司添加鹽來滿足我們的嗜好，而且加工食品通常具有較低的鉀離子水平。

McDonough說，"如果你吃典型的西方飲食，那麼你的鈉離子攝入較高，你的鉀離子攝入較低。這顯著增加你患上高血壓的風險。"她說，當飲食鉀離子水平較低時，這種平衡機制利用鈉瀦留（sodium retention）來保持有限的鉀離子，這就像是吃較高鈉離子水平的飲食。

但是我們應當攝入多少飲食鉀離子？McDonough說，2014年美國醫學研究所的一篇報告建議成年人每天攝入至少4.7克鉀來降低血壓，減弱飲食鉀離子的影響，降低腎結石和骨質流失的風險。比如，吃四分之三杯黑豆將有助你實現將近50%的每日鉀離子攝入目標。

McDonough建議制定公共政策來增加來自植物來源的飲食鉀離子攝入。她也支持將鉀含量添加到營養成分標籤上，從而有助提高消費者對便宜的鉀離子來源的意識。

7. Nat Commun：揭示甜葉菊控制血糖水平機制，有望治療糖尿病

doi:10.1038/ncomms14733

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是什麼讓甜葉菊（stevia）的味道如此甜？這種甜味的植物如何讓我們的血糖水平處於控制之中？在一項新的研究中，來自比利時魯汶大學（KU Leuven）的研究人員發現甜葉菊激活一種對我們的味覺感知是必不可少的而且參與餐後胰島素釋放的蛋白（即離子通道TRPM5）。這種結果為治療糖尿病提供新的可能性。相關研究結果於2017年3月31日在線發表在Nature Communications期刊上，論文標題為"Steviol glycosides enhance pancreatic beta-cell function and taste sensation by potentiation of TRPM5 channel activity"。

作為糖的一種無熱量替代物，甜葉菊提取物是非常受歡迎的。這種源自植物的甜味劑也被認為對血糖水平具有正面的影響，不過沒有人理解其中的原因是什麼。如今，來自魯汶大學細胞與分子醫學系的Koenraad Philippaert博士和Rudi Vennekens教授揭示出其中的內在機制。他們是與來自魯汶大學的其他科學家和來自比利時法語天主教魯汶大學和英國牛津大學的研究人員合作開展這項研究的。

Philippaert博士解釋道，"我們的實驗已證實甜葉菊提取物中的活性成分：甜菊苷（stevioside）和甜菊醇（steviol）激活離子通道TRPM5的活性。這些被稱作離子通道的蛋白是一類微小的通道，通過這種通道，小的帶電粒子能夠進出細胞。這些離子通道負責體內的很多過程。"

Philippaert博士繼續說道，"首要的是，TRPM5對舌頭感知甜味、苦味和鮮味是必不可少的。作為一種激活TRPM5的甜葉菊活性成分，甜菊醇使得這種味覺感知變得更強。這就解釋了甜葉菊具有太強的甜味以及比較苦的回味。"

TRPM5也確保胰腺中的β細胞釋放足夠多的胰島素（比如在餐後）。因此，它有助阻止異常高的血糖水平和2型糖尿病產生。如果胰腺不能夠釋放足夠多的胰島素（經常是由不健康的生活方式導致的），這種疾病就會產生。

Vennekens教授解釋道，"如果小鼠長期地吃高脂肪食物，那麼它們最終會患上糖尿病。但是，對同時也攝入日劑量的甜菊苷的小鼠而言，這種情形很少見：甜菊苷讓它們免受糖尿病。對缺乏TRPM5的小鼠而言，甜菊苷沒有這種保護效應。這表明這種抵抗異常高的血糖水平和糖尿病的作用是由於甜菊苷激活TRPM5。"

這項研究為開發新的療法來控制或可能阻止糖尿病提供新的可能。Philippaert博士提醒道，"但是我們不要操之過急。這是基礎研究，在我們能夠考慮治療糖尿病的新方法之前，仍然有較長的路要走。首先，小鼠攝入的劑量高於在飲料和人類食用的其他產品中發現的甜菊苷含量。為了證實我們的發現是否適用於人類，還需開展進一步的研究。所有的這一切意味著新的糖尿病療法將不會在不久的將來出現。"

8. Brit J Nutr：植物蛋白能夠降低患糖尿病的風險

DOI: 10.1017/S0007114517000745

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最近來自東芬蘭大學的一項研究，揭示了食用蛋白與II型糖尿病發生風險之間的關係。研究者們發現植物蛋白的攝入伴隨著較低風險的II型糖尿病得病率；反之，飲食中肉類蛋白的攝取量過高的話會提高患II型糖尿病的風險。這一結果發表在《British Journal of Nutrition》雜誌上。

早期的研究已經發現了飲食中肉製品，尤其是加工後的紅肉，與II型糖尿病的高發病風險之間的關係。然而，不同來源的蛋白質究竟對糖尿病的發生有多麼顯著的影響，目前還處於研究階段。研究者們對2332名42歲到60歲之間，沒有患糖尿病的人的飲食習慣進行了分析，同時分析了432名患有II型糖尿病的人的飲食習慣。

攝入植物蛋白比例較高的人群同時擁有健康的生活習慣，但生活習慣本身並不能解釋他們患糖尿病風險較低的現象。攝入植物蛋白最高的男性群體患II型糖尿病的風險相比最低的群體要低35%。利用計算機模型，研究者們預測：日常飲食中每5g動物蛋白更換為植物蛋白，將會降低18%的患糖尿病的幾率。此外，攝入植物蛋白還伴隨著血糖濃度的降低。在這項研究中，穀類作物是主要的植物蛋白的來源，此外還有土豆以及蔬菜等等。

研究者們同時發現，攝入肉類水平較高的人群患II型糖尿病的風險比正常群體要高，其中包括未加工的紅肉、白肉以及其它肉製品。這種相關性則是由肉類中蛋白質以外的其它成分導致的，因為此前研究表明僅僅肉類蛋白本身並不會導致患II型糖尿病風險的升高。

綜上，這一實驗結果表明，為了預防II型糖尿病的發生，我們最好平時的飲食中注意多吃素食，少吃肉製品。

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