类胡萝卜素生物学功能的研究进展
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摘要
类胡萝卜素可以防止机体白内障、黄斑变性、癌症和心血管疾病的发生,其在健康方面的益处已经广泛引起了人们的注意。近来的研究表明玉米黄素和黄体素对人的视觉和认知功能也有重要影响。本文论述了类胡萝卜素对机体抗氧化功能、免疫功能以及细胞凋亡的影响,最后探讨了类胡萝卜素可能的作用机制。1)大量的体内研究表明类胡萝卜素可以调控人和动物的抗氧化酶活性和脂质过氧化水平。日粮叶黄素的添加可以抑制红细胞磷脂氢过氧化的形成,增加血液GSH的含量并防止DNA损伤和染色体紊乱,减少活性氧的生成,降低机体炎症应答和免疫抑制。此外,在人和鼠的在体试验中,也发现了β胡萝卜素、番茄红素、叶黄素(黄体素和玉米黄素的混合物)、混合的类胡萝卜素具有类似的抗氧化和保护作用。2)类胡萝卜素可以调控机体的免疫系统。例如,叶黄素可以调控鸡的系统炎症应答指标,改善促炎细胞因子和抗炎细胞因子的分泌,调控狗和猫的淋巴细胞的亚群及其增殖,抑制小鼠乳腺肿瘤生长,并增强植物凝血素诱导的淋巴细胞的增殖。此外,由各种抗原导致的机体炎症和体液免疫应答等免疫激活会降低血液循环中的类胡萝卜素水平。3)研究表明类胡萝卜素可以诱导肿瘤细胞的凋亡,并减少正常细胞的凋亡。例如,通过测定抗凋亡基因Bcl-2和促凋亡基因Bax的表达发现,小鼠日粮中添加黄体素可以增加肿瘤细胞的凋亡,但是却降低了血液中淋巴细胞的凋亡。这种对细胞的选择性凋亡在其他类胡萝卜素上也有发现。氧化应激可以诱导线粒体、浆膜和基因组的损伤,从而导致细胞凋亡的发生,考虑到叶黄素可以降低机体的氧化应激,我们推测叶黄素对正常细胞凋亡的抑制作用可能与其抗氧化性能密切相关。4)类胡萝卜素对MAPK及其下游信号NF-κB和AP-1的影响可能是其发挥功能的一条重要信号通路。此外,通过活化PPARγ进而调控转录因子的活性可能是类胡萝卜素起作用的另外一条途径。目前大量的研究结果表明,类胡萝卜素的有益作用可能与调控机体的抗氧化、细胞因子、凋亡以及转录因子有关。但关于类胡萝卜素的研究主要集中在β胡萝卜素,对叶黄素的研究相对较少。此外,还有很多问题值得进一步深入研究和探讨,如叶黄素的代谢产物在机体的生物学活性和功能、类胡萝卜素在机体的信号通路和作用机制、类胡萝卜素在机体不同组织部位的沉积是否与特异性转运载体有关等。
引文