1、硒预防癌症和其他人类重大慢性疾病的作用
硒预防癌症是硒预防控制人类重大慢性疾病的重要研究方向之一。流行病学调查、临床前研究和临床干预试验表明低硒水平与多种癌症的高发生率成正相关、影响硒预防癌症效果的关键因素是所用含硒化合物的化学形式和应用剂量。
流行病学调查
大约30多年前,硒这种营养必需微量元素第一次与癌症的危险性联系起来(R.J.Shamberger, D.V.Frost,Possible protective effect of selenium against human cancer,Can.Med.Assoc.j. 1969,100:682.)流行病研究已表明某种人类包括癌危险性增加与硒的摄入不足是相关的(G.F.Combs Jr.,W.P.Gray,Chemopreventive agents:selenium, Pharmacol. Ther.1998,79:179-192)。中国的一项研究也表明宫颈癌死亡率与几种因素呈反相关,其中包括血浆硒水平(W.D.Guo, A.W.Hsing, J.Y.Li, J.S.Chen, W.H.Chow, W.J.Blot, Correlation of cervical cancer mortality with reproductive and dietary factors, and serum markers in China, Int.J.Epidemiol.1994,23:1127-1132)。
人体干预试验
Clark LC等曾在美国1312名有皮肤癌史的患者中进行了为期13年的安慰剂对照补硒双盲干预试验,未能得到原先预期组织皮肤癌复发效果,但发现服硒组总癌发生率和死亡率分别降低39%和52%,肺癌、前列腺癌和结直肠癌的发生率分别降低了46%、65%和61%(1996)(Clark LC, Combs Jr.GF, Turnbull BW et al.:Effects of selenium supplemuntation for cancer prevention in patients with carcinoma of the skin.The Journal of the American Medical Association.276,1957-1631,1996)。
中国医学科学院肿瘤研究所于树玉等报道每人每天补充一定量Se硒酵母1-4年能有效降低肝功能正常、乙型肝炎表面抗原(HbsAg)携带者肝癌的发生率和死亡率(1988,1990,1991,1997)、硒矿健康矿工每日没人补充一定量Se(富硒麦芽)作为预防肺癌剂量是有效的(1990)(Yu SY.;Zha YJ.Li WG And Hou C.Chemoprevention trial of primary liver cancer with selenium supplementation in Qidong country of China, Metallons in Biology and Medicina.497-499.Yu SY.;Zha YJ .And Li WG.Protective role of selenium against hepatitis B virus and primary liver cancer in Qidong. Biological Trace Element Research.1997,56:117-124)。
波兰Pomeranian科学院药学研究所的Krzysztof Sieja和Malgorzata Talerzyk报道(2004),补硒2-3个月后能有效改善口腔癌患者脱发、胃肠气积、腹痛、衰弱、身体不适、食欲不良等化疗副作用现象。(Selenium as an element in the treatment of ovarian cancer in woman receiving chemotherapy,Gynecologic Oncology,2004,93:320-327)。
美国著名的Roswell Park癌症研究所Ip Clement 等十多年的研究表明,硒能够有效控制前列腺癌,其中作用效果以甲基源硒效果最佳。(Prostate specific antigen expression is down –regulated by selenium through disruption of androgen recetor signaling ,Cancer Research,2004,vol64:19-22.)
体外实验结果
1997年,杨文婕等报告,富硒大蒜高浓度硒提取物对人体六种癌细胞株(胃癌、肝癌、结肠癌、白血病、口腔上皮癌、卵巢癌)有抑制生长和杀灭作用,作用效果显著优于普通大蒜提取物,说明起作用的主要是其中的硒。(杨文婕、夏奕明,富硒大蒜含硒粗组分体外抑制人体癌细胞住作用初探。在:肿瘤生物学研究进展,主编:李春海、陆士新,军事医学科学出版社,ISBN7-80121-070-0/R.055,1997,159-161)
2、新型甲基源硒的发现和应用的重要性
硒是微量营养元素,其有效剂量和毒性剂量范围较窄,目前临床研究用硒种类或属于“高毒”(无机硒)、或属于“低毒低效”(硒蛋氨酸),极大限制了硒应用基础研究领域的发展和临床应用,迫切需要提供“具有高活性低毒性”高健康价值含硒化合物。富含甲基源硒的植物是目前确定的,研究最为深入,含有“安全高效”硒成分的生物硒原料。
近年来,研究者通过动物体内外模型试验先后对几种富硒材料中硒的生物利用率、营养和癌症预防控制作用进行了临床前研究,并对模拟植物甲基源硒成分合成的集中含硒化合物防抗癌作用进行了探讨。
杨文婕等在法国首次在富硒植物中鉴定出甲基源硒,国内外研究发现植物甲基源硒比富硒酵母、富硒小麦和亚硒酸钠预防DMBA或MNU诱发的大鼠乳腺癌、MNNG诱发的大鼠胃癌以及DMH或DMABP诱导的结肠癌效果好(Ip等1992,2000;夏奕明和杨文婕,1997;Finley等2001,2002)。植物甲基源硒防抗前列腺癌等多种癌的作用显著高于硒蛋氨酸、亚硒酸钠和硒酸钠(Ip和Dong,2001;Moreover等2001;Dong等2002),而摄入植物甲基源硒的动物组织累积硒显著低于摄入亚硒酸钠和硒蛋氨酸的,并且按照传统的硒营养指标(如谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性)检测发现不同形态的利用率预期防抗癌生物活性变化趋势并不一致(Finley等2001,2002)。
可见硒的吸收利用、作用效果和毒性等与其化学形态密切相关,存在构效关系,并以植物甲基源硒最为安全高效。
硒的化学预防效率取决于所用硒的化学形式,这也表明了硒的代谢是癌症化学预防作用的前提条件(H.E.Ganther,Selenium metabolism ,selenoproteins and mechanisms of cancer prevention:complexities with thioredoxinreductase,Carcinogenesis 1999,20:1657-1666),有直接和间接证明表明甲基源硒是硒化学预防作用的关键代谢物,实验表明,在抑制啮齿动物乳腺肿瘤发生中,甲基硒半胱氨酸能使肿瘤形成下降50%,而相同剂量的蛋氨酸仅使肿瘤形成下降20%或更少(Karam EI-Bayoumy.,Raghu Sinha Mechanisms of mammary cancer chemoprevention by organsselenium compounds Mutation Research 2004,551:191-197)。
现已认为必须硒蛋白(膳食中主要硒种类和目前补硒产品的主要硒种类主要通过硒蛋白发挥作用)对化学预防并不起关键作用,因为有理由相信硒的抗癌作用与硒酶中硒的功能未必有关,特别是在硒营养足够的情况下(Clement Ip. New concepts in selenium chemoprevention.Cancer and Metastasis Reviews 2002,21:281-289)。在高于营养需要水平的情况下,硒代谢物在癌症预防作用大于硒酶,尤以植物甲基源硒的代谢物作用最为突出。
3、 甲基化硒防癌关键
先前认为膳食硒形态主要是硒蛋氨酸、含硒蛋白、硒半胱氨酸和无机的亚硒酸盐和稀酸盐。它们进入人体后,通过硒代谢库参入硒蛋白发挥作用,其中最重要的是抗氧化作用。4种谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)和3种硫氧还蛋白酶已被证实执行抗氧化酶功能,而硒蛋白P和W被推测具有防预氧化损伤作用。近期研究发现富硒植物中硒除通过硒蛋白发挥抗氧化作用外,还可能通过其他分子形式发挥更强的抗氧化功能。
某些含硫化合物分解产物诱导损伤诱导细胞凋亡是甲基源硒预防癌症的重要理论基础。有证据证明硒的一甲基化形式是硒预防癌症关键代谢物,微量的一甲基化硒就可导致移植细胞凋亡。修改蛋白中硫基的抑癌机理被认为与硒代三硫化物(S-Se-S)、硒硫化物(S-Se)和二硒化物(Se-Se)加合物的形成或催化二硫化物形成有关。新的作用机理正逐渐被证实。
营养学和药学研究者往往侧重于探讨膳食功能成分的营养、保健和药用价值,但研究功效成分的最终目标是利用它们为人类健康服务,所以,科学研究不仅应揭示功效成分有利的一面,还应了解其可能的毒副作用。
确切的讲,无论是把含硫化合物、含硒化合物、还是以他们为主要功能成分的制剂作为营养强化剂和药物使用,都要强调用量适度,而“度”的确定必须在获取大量有关它们活性和毒性两方面科学实验数据基础上来完成。 |