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新植物 | 快速发展的抗氧化剂市场,天然来源更受青睐,Nature子刊:抗氧化剂的力量不容小觑,或可用于治疗结肠炎相关结直肠癌!

图源:摄图网

专家提醒:当出现腹痛、腹泻、体重减轻、甚至营养不良和贫血等问题时,要警惕是否患上炎症性肠病(IBD)。由于炎症性肠病易被误诊误治,不少青春期少年因此而影响生长发育,所以需要特别重视!

如果长期炎症性肠病?要小心结直肠癌了

炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一种病因不明的慢性非特异性肠道炎症性疾病,包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)和克罗恩病(Crohn’s disease,CD),与“结肠炎相关的结直肠癌”(colitis-associated colorectal cancer,CAC)呈正相关[1]。事实上,在遗传综合征(如家族性腺瘤性息肉病和林奇综合征*)之后,结肠中的慢性炎症被认为是结直肠癌(colorectal cancer,CRC)发展的最大风险因素之一[2]。

PS:林奇综合征(Lynch syndrome,LS):是非息肉病性结直肠癌的重要代表,是一种具有遗传性的家族性肿瘤综合征。

随着社会经济水平的提高和人群饮食习惯的改变,IBD的发病率亦逐年上升,据统计,全世界有超过1000万人患有IBD。世界各地消化病专家对IBD深入的研究也发现,IBD与CRC之间存在着一定的关系,IBD患者发生CRC的风险是正常人的2-4倍,大约有20%的IBD患者会在发病10年内发生CRC,IBD发生癌变的平均病程为12年。UC患者病程10年、20年、30年发生癌变的比率分别为2%、8%、18%,CD患者数据与之相似。尽管已知癌症是一种遗传性疾病,但由CAC中的炎症引起的遗传损伤的来源尚不清楚。

活化的免疫细胞产生的活性氧(ROS)和活性氮中间体(RNI)被认为是炎症过程中促进癌症发生的介质之一,所以减少ROS或RNI诱导的遗传损伤或可防止炎症引发的结直肠癌的发生[3]。一些临床试验表明,用抗氧化剂中和活性氧可能会减少结直肠癌[4、5];另一项研究中发现,维生素C(VitC)能减轻IBD患者的氧化应激,因此可能有效中和活性氧引起的脱氧核糖核酸(DNA)损伤,并减少细胞凋亡[6]。

限制氧化性DNA损伤或可减少微生物诱导的结肠炎相关的结直肠癌

发表在Nature Communications上的一项研究发现,由肠道菌群诱导的氧化性DNA损伤是导致炎症性结直肠癌的遗传因素,而抗氧化剂则可抑制这种损伤[7]。

研究选用了三种不同的小鼠CAC模型,用大肠杆菌NC101、产肠毒素脆弱拟杆菌、幽门螺杆菌或硫酸葡聚糖钠感染IL10-/-小鼠,引起持续的炎症可诱发8-羟基鸟嘌呤(8-oxoG)DNA损伤。

螺杆菌在IL10-/-小鼠中诱导炎症、生物异常和结肠肿瘤发生
图源:参考文献[7]

为了测试ROS或RNI是否会导致遗传损伤,给IL10-/-小鼠体内注射抗氧化剂(Vit-C或N-乙酰半胱氨酸)或一氧化氮合酶(iNOS)抑制剂,结果显示,减少了小鼠的DNA损伤和肿瘤发生;

抗氧化剂减少螺杆菌诱导的8-oxoG损伤和结肠肿瘤发生
图源:参考文献[7]

在林奇综合征(MMR错配修复缺陷)模型中,菌群产生丁酸可诱导ROS、8-oxoG损伤和双链DNA断裂,但该模型中,抗氧化剂可减少DNA损伤但不减少肿瘤发生。

抗氧化剂在林奇综合征小鼠模型中可减少DNA损伤但不能有效降低结肠直肠癌
图源:参考文献[7]

总而言之,结肠细胞中的DNA损伤可能是由炎症细胞产生的POS/RNI和微生物代谢(如丁酸盐)分解代谢过程中产生的内源性ROS引起的,MMR会不断修复这种氧化性/亚硝化性DNA损伤,这种损伤可能发生在结肠的整个生命周期中。尽管如此,研究结果表明,结肠炎和MMR缺陷模型都易累积氧化性遗传损伤,而抗氧化剂或抑制iNOS的分子仅在结肠炎模型中才能减少息肉病,这表明IBD患者可能从使用此类化合物中受益。

快速发展的抗氧化剂市场,天然来源更受青睐

QYResearch调研数据分析:2019年全球抗氧化剂市场总值达到了499亿元,预计2026年可以增长到724亿元,年复合增长率(CAGR)为5.4%。而食品用抗氧化剂市场规模在2018年已经超过25亿美元,2019-2025年预计复合增长率为4.7%,到2025年市场规模将达30亿美元,需求将超过320吨。

现在市场上的抗氧化剂种类繁多,整体分为天然抗氧化剂和合成抗氧化剂。其中,天然的抗氧化剂存在于大量的水果、蔬菜以及食物中,如番茄红素、花青素、叶黄素、虾青素、维生素C和E、β-胡萝卜素等,通过膳食补充抗氧化剂对健康有益,而天然来源的抗氧化剂更受消费者的喜爱。

市场上含天然抗氧化剂的产品
图源:京东

研究证明了抗氧化剂有助于减少结肠炎相关的结直肠癌,所以通过增加蔬菜水果的摄入或者一些膳食补充剂来获得多重抗氧化物,对结直肠癌预防很有可能起到积极作用。

参考文献:
[1]、Eaden, J. A., Abrams, K. R. & Mayberry, J. F. The risk of colorectal cancer in ulcerative colitis: a meta-analysis. Gut 48, 526–535 (2001).
[2]、Lynch, H. T. & de la Chapelle, A. Genetic susceptibility to non-polyposis colorectal cancer. J. Med. Genet. 36, 801–818 (1999).
[3]、Mittal, M., Siddiqui, M. R., Tran, K., Reddy, S. P. & Malik, A. B. Reactive oxygen species in inflammation and tissue injury. Antioxid. Redox Signal 20, 1126–1167 (2014).
[4]、Greenberg, E. R. et al. A clinical trial of antioxidant vitamins to prevent colorectal adenoma. Polyp Prevention Study Group. N. Engl. J. Med. 331, 141–147 (1994).
[5]、Aghdassi, E. et al. Antioxidant vitamin supplementation in Crohn’s disease decreases oxidative stress. a randomized controlled trial. Am. J. Gastroenterol. 98, 348–353 (2003).
[6]、Forman, D. & Altman, D. Vitamins to prevent cancer: supplementary problems. Lancet 364, 1193–1194 (2004).
[7]、Thergiory Irrazabal, Bhupesh K. Thakur et al.Limiting oxidative DNA damage reduces microbe-induced colitis-associated colorectal cancer.Nature Communications.April 2020.

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