动植物中的这些天然成分,是如何影响我们健康的?

动植物中的这些天然成分,是如何影响我们健康的?

近年来,我们对动植物体内天然成分的研究已经取得了一系列的突破,许多天然的化合物都被认为对人体健康有十分重要的作用。

PNAS:辣椒与大麻中的有效成分可缓解肠炎

你可能不会想到,吃辣椒与吃大麻有很多相似的地方。根据最近发表在《PNAS》杂志上的一篇研究结果,当我们吃下之后,这两样东西都会与胃里的一类受体结合。这项研究或许能够帮助我们找到治疗糖尿病与肠炎的新疗法,同时也为我们理解免疫系统、肠道以及大脑的关系也提出了新的问题。

咀嚼辣椒时我们会感到口热,不过事实上并非如此。辣椒中的辣椒素能够与特定的受体结合,从而引发大脑的灼热感。研究者们发现这些受体遍布整个肠胃消化道,从而解开了长久以来的谜团。

有意思的是,研究者们给小鼠饲喂辣椒素,发现这些小鼠的肠道炎性反应发生了减弱;此外,研究者们还发现饲喂辣椒能够治愈患有I型糖尿病的小鼠。通过分子层面的分析,作者发现辣椒素能够与细胞表面的TRPV1受体结合,进一步引发细胞产生大麻素。大麻素是一类与大麻中的有效成分化学结构十分相近的物质,能够降低免疫系统的活性。研究者们发现通过给小鼠饲喂大麻素同样能够得到这样的结果。

有意思的是,大脑中同样存在大麻素的受体。这些受体能够与大麻中的有效成分结合,使人们达到"嗨"的状态。长久以来,研究者们都好奇为什么人们的大脑中存在这样一类受体。 "这一发现使得我们猜想,免疫系统与大脑可能存在一定的相互作用"。该文章的作者,来自康涅狄格大学的教授Pramod Srivastava说道。

Pramod Srivastava等人并不知道大麻素是如何介导免疫系统与大脑的交流的,但他们发现这类物质缓解肠道炎症的机制。该分子能够与TRPV1以及另外一类受体结合,从而唤醒肠道中的巨噬细胞,抑制炎性反应的强度。

基于这些结果,作者们希望能够提供新的治疗肠炎等疾病的新方法。

啥!鱼油或可以帮助修复大脑和视网膜损伤!

一个由路易斯安那州立大学健康科学中心教授Nicolas Bazan博士领导的研究团队首次发现NDP1(一个来自DHA的信号分子)能够促进产生一种保护性蛋白对抗毒性自由基以保护大脑和视网膜。这项研究在缺血性中风实验模型和人视网膜色素上皮(RPE)细胞中进行,相关研究发表在Cell Death and Differentiation上。

神经保护素D1(NPD1)是一个脂质信号分子,当细胞生存受到抑制时由omega-3脂肪酸22碳6烯酸(DHA)转化而来。NPD1在2004年由Bazan博士及其同事发现。损伤自由基的生成导致的氧化应激是细胞死亡的基础。细胞死亡可以由灾难事件加速,如缺血性中风、神经退化及眼盲疾病等。研究团队发现在实验性中风后2小时系统注射NPD1可以增加环指蛋白146的产生,该蛋白被称作青春女神(Iduna)。Iduna可以促进DNA修复并保护细胞免受中风后发生的程序性细胞死亡。他们的发现还包括NPD1会促进Iduna的产生并保护处于氧化应激状态下的两种RPE细胞(ARPE-19和原代RPE细胞)。研究人员发现NPD1对Iduna活性的增加在氧化应激发生后6小时达到顶峰。剂量依赖曲线显示在两种细胞内Iduna的活性在NPD1浓度为25 nM时开始增加。这些结果表明NPD1可以选择性诱导Iduna的活性,而氧化应激促进NPD1的形成会反过来增加Iduna的活性。

"这些发现是很重要的,因为它们展示了NPD1如何调节一种对细胞生存至关重要的蛋白的含量。"Nicolas Bazan说道,"这个研究较少的蛋白被证明对细胞重编程及生存至关重要。"DHA存在于鱼油中,是一种必需omega-3脂肪酸,对大脑功能至关重要。它对神经系统包括视力的发展至关重要。Bazan实验室于2011年发表的一篇研究发现DHA可以促进NPD1(一种来源于DHA的天然神经保护分子)的产生。当发生疾病或损伤时,NPD1的生物活性控制着决定细胞生死的关键基因的相互作用。

"进一步揭示DHA-NPD1-Iduna信号通路的具体细节有助于开发出针对视网膜退化和缺血性中风的治疗手段。"Bazan说道。

不吃谷蛋白会增高患糖尿病的风险

我们不难发现,近年来,"不含谷蛋白"的食物在超市中的比例正在逐渐增加。这部分是由于目前越来越多的人被诊断患有腹腔疾病或谷蛋白过敏反应,另外一部分原因是很多名人推崇无谷蛋白食品。

此前这种只出现在医生处方中的食物现在已经引领了全球的饮食潮流。但这一潮流还要持续多久呢?来自哈佛大学的一项最新研究发现无谷蛋白食物与II型糖尿病发病风险之间存在一定的联系。

谷蛋白是常见于谷类作物中的一种蛋白质,它对食物加工十分的重要。例如它能够让生面团产生弹性,保持面团的形状以及口感、许多食物中都含有谷蛋白,即使有些看上去不太明显,例如沙拉酱调料,汤以及啤酒等等。

然而,对于腹腔疾病患者来说,谷蛋白却又变成了噩梦般的存在。

腹腔疾病是一种自体免疫疾病,具体地说是机体的免疫细胞错误地将谷蛋白作为一种病原体结构进行攻击。有百分之一的人患有腹腔疾病,但其中仅有四分之一的人得到了正确的诊断。

有证据表明,尽管腹腔疾病患者的数量比较稳定,但无谷蛋白食物却越来越受到人们的追逐,这主要是由于大部分没有患腹腔疾病的人仍旧出现了对谷蛋白的敏感症状。在这些病例中,人们会产生一部分类似于腹腔疾病的症状,但是并不会出现自体免疫反应。

不管是哪种症状,避免使用谷蛋白都是控制症状最有效的措施。

不过,也不知是为什么,许多健康人也转向食用无谷蛋白的食物,将其作为一种养生的手段。为了满足这种需求,很多超市都开始推崇无谷蛋白食品。

这项最近的研究则表明使用无谷蛋白食品会造成一些负面的影响,这在之前是并不知道的。

研究者们报告称谷蛋白的摄入与II型糖尿病之间有明显的反向相关性,这表明如果我们平时摄入谷蛋白量越低,那么患II型糖尿病的风险就会越高。

这项研究对那些主动放弃食用谷蛋白的健康人来说十分重要。II型糖尿病影响了全球范围内4亿人口,而且还有逐年上升的趋势。那些认为不吃谷蛋白就是健康饮食的人们要注意了,也学是时候改变你们原有的观念了。

J Nutr Biochem:揭示西兰花中的萝卜硫素抵抗前列腺癌的潜在机制

在一项新的研究中,研究人员发现西兰花(broccoli, 也译作花椰菜)为何可能有益于人体健康的原因之一。

萝卜硫素(sulforaphane)是西兰花中的一种膳食化合物。已知它有助预防前列腺癌。他们发现萝卜硫素可能通过对长链非编码RNA(lncRNA)产生影响来发挥抗癌效果。这是针对癌症产生和进展的基础遗传机制的一个引人注目的研究领域取得的新进展。相关研究结果发表在2017年4月的Journal of Nutritional Biochemistry期刊上,论文标题为"Long noncoding RNAs and sulforaphane: a target for chemoprevention and suppression of prostate cancer"。

这项研究提供更多的证据证实这些lncRNA如何可能在触发细胞变成恶性肿瘤细胞并进行扩散中发挥一种至关重要的作用。lncRNA在数量上有数千多种,一度被认为是"垃圾DNA",没有什么特定的价值或功能。

越来越多的证据证实lncRNA在细胞生物学行为和发育中发挥着重大的作用,而且经常是通过控制哪些基因开启或表达来执行它们的遗传功能实现的。如今,科学家们认为当这些lncRNA失去调节时,它们能够导致多种疾病过程,包括癌症。

研究人员说,这些lncRNA也是特别有价值的,这是因为它们也是高度细胞特异性和组织特异性的。

不同于同时影响恶性肿瘤细胞和健康细胞以及能够导致不想要的副作用的很多化疗药物的是,对lncRNA进行控制可能提供一种新方法来特异性地阻止或延缓恶性肿瘤细胞进展。

论文通信作者、美国俄勒冈州立大学全谷物食品、营养和预防健康摩尔家族中心(Moore Family Center for Whole Grain Foods, Nutrition and Preventive Health)特聘主任、公共健康与人类科学学院(College of Public Health and Human Sciences)教授、莱纳斯-鲍林研究所(Linus Pauling Institute)主要研究者Emily Ho说,"这可能是我们理解癌症可能是如何触发的和扩散的一个转折点。"

"明显令人关注的是,在西兰花中存在很高水平的这种膳食化合物能够影响lncRNA。这可能为开发一系列新的可能在癌症抑制或治疗控制中发挥着作用的膳食策略、食物或药物打开大门。"

特别地,这项研究证实一种被称作LINC01116的lncRNA在人前列腺癌细胞系中上调表达,但是萝卜硫素能够降低它的水平。这些数据"强化了一个观点:lncRNA是化学预防研究的一个激动人心的新途径,而且源自饮食的化学物能够改变它们的表达。"

莱纳斯-鲍林研究所研究员Laura Beaver说,"我们证实萝卜硫素治疗能够让LINC01116水平正常化。这可能不只是与癌症预防相关联。如果我们能够开发出方法显著地延缓癌症进展和有助阻止癌症浸润,那么它将是有显著价值的。"

这些研究人员说, 在此之前,饮食对lncRNA表达的影响在很大程度上是未知的。在这项研究中,他们鉴定出当LINC01116受到破坏时,前列腺癌癌细胞形成集落的能力下降了4倍。

这些研究人员说,值得注意的是,更多地摄入富含萝卜硫素的西兰花等十字花科植物似乎与男性的前列腺癌风险下降存在关联。

他们注意到,LINC01116也在脑癌、肺癌和结肠癌等几种其他的癌症中过量表达。一些其他的lncRNA在乳腺癌、胃癌、肺癌、前列腺癌和慢性淋巴细胞白血病(CLL)中存在较高的水平。

在其他的研究中,在小鼠体内敲除编码一种lncRNA的基因会抵抗摄入高脂肪食物导致的肥胖。

这些研究人员说,"归纳在一起,这些文献和我们自己的研究开始揭示出lncRNA在身体对饮食作出的反应中发挥着一种重要的之前被忽视的作用。这些发现表明lncRNA能够在癌症产生中发挥着重要的作用,而且可能是癌症预防、检测和治疗的有用的靶标。"

PLoS ONE:花香治疗结直肠癌?这不是搞笑!

来自德国的科学家最近发现气味分子也可以抑制结直肠癌细胞生长。研究人员在结直肠癌细胞系上检测到嗅觉受体OR51B4存在表达上调,他们还分析了哪种气味分子可以激活这种受体以及受体激活后将对细胞产生何种影响。

嗅觉受体存在于各种健康组织以及癌组织。研究人员在结直肠癌细胞中检测到嗅觉受体OR51B4存在表达上调。他们还发现troenan这种分子能够激活OR51B4,这种分子闻起来就像女贞花。

接下来研究人员用troenan处理HCT116细胞系和肿瘤组织样本,结果表明细胞增殖减缓并且细胞比之前移动得更慢,表明这种分子可能会抑制肿瘤生长和转移。除此之外,troenan处理还会导致癌细胞凋亡增加。研究人员还用肿瘤移植小鼠模型进行了检测,这种气味分子的作用得到了进一步证实。

结直肠癌是德国第二大常见癌症,超过6%的德国人会罹患该病。该研究使用的是结直肠肿瘤,占恶性直肠肿瘤的95%,是结直肠癌病人死亡的最常见原因。在手术切除这些肿瘤以后,病人恢复的几率为50%。癌症得到检测时所处的疾病阶段是病人恢复情况的决定性因素。目前还没有非常特异性的药物治疗方法,只能使用常用的化疗药物。

"我们认为我们的结果可能代表了结直肠癌治疗的一种新方法。通过口服或直肠给药或许可以将troenan这种气味分子以有效浓度直接送达肿瘤。我们希望未来能够在病人身上进行临床研究。"文章作者Hanns Hatt这样表示。

Am J Physiol:水果和蔬菜新的超级魔力?可降低血压

在一项新的研究中,来自美国南加州大学凯克医学院的研究人员发现吃红薯、鳄梨、菠菜、豆类、香蕉和甚至咖啡等富含钾离子的食物可能是降低血压的关键。相关研究结果发表在2017年4月的American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism期刊上,论文标题为"Cardiovascular benefits associated with higher dietary K+ vs. lower dietary Na+: evidence from population and mechanistic studies"。

论文通信作者、南加州大学凯克医学院细胞与神经生物学系教授Alicia McDonough博士说,"降低钠离子摄入是一种降低血压的公认方法,但是有证据提示着增加饮食钾离子摄入可能对高血压具有同样重要的影响。"

高血压是一种全球健康问题,影响着全世界10亿多人。世界卫生组织(WHO)估计高血压导致的中风造成至少51%的死亡病例,高血压导致的心脏病造成45%的死亡病例。

McDonough在这篇综述论文中探究了血压与饮食钠离子、饮食钾离子和钠离子/钾离子比值之间的关联。该论文挑选了之前的关于饮食钠离子和饮食钾离子对高血压的影响的群体研究、干预研究和分子机制研究,并对它们进行分析。

这篇综述论文发现几项群体研究证实不论是否摄入饮食钠离子,较高的饮食钾离子水平与更低的血压相关联。针对补充钾盐的干预研究也提示着钾离子提供直接的益处。

McDonough评述了近期来自她自己的实验室和其他实验室的在啮齿类动物中开展的研究来阐明钾离子益处的机制。这些研究表明身体确实具有一种平衡机制:利用钠离子维持对血液中的钾离子水平的紧密控制,这对正常的心脏、神经和肌肉功能是至关重要的。

McDonough说,"当饮食钾离子水平较高时,肾脏分泌更多的盐和水,这会增加钾离子分泌。吃高钾离子饮食就像是服用利尿剂。"

然而,增加饮食钾离子摄入需要有意识的努力。McDonough解释道,我们的早期祖先吃原始的饮食,这些饮食是含有高钾离子水平和非常低钠离子水平的水果、蔬菜、豆类和谷物。因此,人类经进化嗜好钠离子而不是钾离子。然而,现代饮食从那以后发生显著变化:食品加工公司添加盐来满足我们的嗜好,而且加工食品通常具有较低的钾离子水平。

McDonough说,"如果你吃典型的西方饮食,那么你的钠离子摄入较高,你的钾离子摄入较低。这显著增加你患上高血压的风险。"她说,当饮食钾离子水平较低时,这种平衡机制利用钠潴留(sodium retention)来保持有限的钾离子,这就像是吃较高钠离子水平的饮食。

但是我们应当摄入多少饮食钾离子?McDonough说,2014年美国医学研究所的一篇报告建议成年人每天摄入至少4.7克钾来降低血压,减弱饮食钾离子的影响,降低肾结石和骨质流失的风险。比如,吃四分之三杯黑豆将有助你实现将近50%的每日钾离子摄入目标。

McDonough建议制定公共政策来增加来自植物来源的饮食钾离子摄入。她也支持将钾含量添加到营养成分标签上,从而有助提高消费者对便宜的钾离子来源的意识。

Nat Commun:揭示甜叶菊控制血糖水平机制,有望治疗糖尿病

是什么让甜叶菊(stevia)的味道如此甜?这种甜味的植物如何让我们的血糖水平处于控制之中?在一项新的研究中,来自比利时鲁汶大学(KU Leuven)的研究人员发现甜叶菊激活一种对我们的味觉感知是必不可少的而且参与餐后胰岛素释放的蛋白(即离子通道TRPM5)。这种结果为治疗糖尿病提供新的可能性。相关研究结果于2017年3月31日在线发表在Nature Communications期刊上,论文标题为"Steviol glycosides enhance pancreatic beta-cell function and taste sensation by potentiation of TRPM5 channel activity"。

作为糖的一种无热量替代物,甜叶菊提取物是非常受欢迎的。这种源自植物的甜味剂也被认为对血糖水平具有正面的影响,不过没有人理解其中的原因是什么。如今,来自鲁汶大学细胞与分子医学系的Koenraad Philippaert博士和Rudi Vennekens教授揭示出其中的内在机制。他们是与来自鲁汶大学的其他科学家和来自比利时法语天主教鲁汶大学和英国牛津大学的研究人员合作开展这项研究的。

Philippaert博士解释道,"我们的实验已证实甜叶菊提取物中的活性成分:甜菊苷(stevioside)和甜菊醇(steviol)激活离子通道TRPM5的活性。这些被称作离子通道的蛋白是一类微小的通道,通过这种通道,小的带电粒子能够进出细胞。这些离子通道负责体内的很多过程。"

Philippaert博士继续说道,"首要的是,TRPM5对舌头感知甜味、苦味和鲜味是必不可少的。作为一种激活TRPM5的甜叶菊活性成分,甜菊醇使得这种味觉感知变得更强。这就解释了甜叶菊具有太强的甜味以及比较苦的回味。"

TRPM5也确保胰腺中的β细胞释放足够多的胰岛素(比如在餐后)。因此,它有助阻止异常高的血糖水平和2型糖尿病产生。如果胰腺不能够释放足够多的胰岛素(经常是由不健康的生活方式导致的),这种疾病就会产生。

Vennekens教授解释道,"如果小鼠长期地吃高脂肪食物,那么它们最终会患上糖尿病。但是,对同时也摄入日剂量的甜菊苷的小鼠而言,这种情形很少见:甜菊苷让它们免受糖尿病。对缺乏TRPM5的小鼠而言,甜菊苷没有这种保护效应。这表明这种抵抗异常高的血糖水平和糖尿病的作用是由于甜菊苷激活TRPM5。"

这项研究为开发新的疗法来控制或可能阻止糖尿病提供新的可能。Philippaert博士提醒道,"但是我们不要操之过急。这是基础研究,在我们能够考虑治疗糖尿病的新方法之前,仍然有较长的路要走。首先,小鼠摄入的剂量高于在饮料和人类食用的其他产品中发现的甜菊苷含量。为了证实我们的发现是否适用于人类,还需开展进一步的研究。所有的这一切意味着新的糖尿病疗法将不会在不久的将来出现。"

Brit J Nutr:植物蛋白能够降低患糖尿病的风险

最近来自东芬兰大学的一项研究,揭示了食用蛋白与II型糖尿病发生风险之间的关系。研究者们发现植物蛋白的摄入伴随着较低风险的II型糖尿病得病率;反之,饮食中肉类蛋白的摄取量过高的话会提高患II型糖尿病的风险。这一结果发表在《British Journal of Nutrition》杂志上。

早期的研究已经发现了饮食中肉制品,尤其是加工后的红肉,与II型糖尿病的高发病风险之间的关系。然而,不同来源的蛋白质究竟对糖尿病的发生有多么显著的影响,目前还处于研究阶段。研究者们对2332名42岁到60岁之间,没有患糖尿病的人的饮食习惯进行了分析,同时分析了432名患有II型糖尿病的人的饮食习惯。

摄入植物蛋白比例较高的人群同时拥有健康的生活习惯,但生活习惯本身并不能解释他们患糖尿病风险较低的现象。摄入植物蛋白最高的男性群体患II型糖尿病的风险相比最低的群体要低35%。利用计算机模型,研究者们预测:日常饮食中每5g动物蛋白更换为植物蛋白,将会降低18%的患糖尿病的几率。此外,摄入植物蛋白还伴随着血糖浓度的降低。在这项研究中,谷类作物是主要的植物蛋白的来源,此外还有土豆以及蔬菜等等。

研究者们同时发现,摄入肉类水平较高的人群患II型糖尿病的风险比正常群体要高,其中包括未加工的红肉、白肉以及其它肉制品。这种相关性则是由肉类中蛋白质以外的其它成分导致的,因为此前研究表明仅仅肉类蛋白本身并不会导致患II型糖尿病风险的升高。

综上,这一实验结果表明,为了预防II型糖尿病的发生,我们最好平时的饮食中注意多吃素食,少吃肉制品。

来源:生物谷,文章为原文作者独立观点,不代表新营养立场。

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