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目的:
良性前列腺增生(BPH)是老年男性常见病,其发病率占老年男性首位。目前尚无有效的预防措施,各种治疗方法也具有一定的缺陷。BPH一般采用手术和药物治疗,手术治疗虽然效果较好,但患者接受能力差,药物治疗存在较大的副作用。因此,寻找良好的预防性药物意义重大。以往研究显示,饮食成分与前列腺增生的发病有关,因此选择合适的饮食成分作为BPH的预防性药物具有一定的可行性。
流行病学资料表明,西方国家前列腺癌的发病率明显高于某些亚洲国家,其中一个原因就在于东西方膳食结构上有明显的差异,即在东方国家,豆制品在膳食中占有重要的地位。大豆异黄酮为植物雌激素,其主要成分为三羟异黄酮、二羟异黄酮和6-甲氧基大豆素。它对和激素作用有关的肿瘤具有抑制作用,其机制主要为大豆异黄酮具有雌激素和抗雌激素样作用,抑制5α还原酶、酪氨酸蛋白激酶、细胞增生和血管生成等功能。姜黄是姜科植物的根茎,属于活血中药,姜黄素是其主要成分之一。姜黄素的抗肿瘤作用已经成为研究的热点,其机制主要为姜黄素具有抗氧化,诱导凋亡与分化,调控癌基因、抑癌基因,调控细胞周期等作用。大豆异黄酮和姜黄素有可能成为预防良性前列腺增生的食物成份,而国内外尚无同时使用大豆异黄酮和姜黄素抑制良性前列腺增生的相关的研究。
该研究探讨大豆异黄酮和姜黄素单独应用和联合应用对前列腺增生的体外、体内的抑制作用;并进一步揭示大豆异黄酮和姜黄素预防前列腺增生的作用机制,为前列腺药物预防提供依据。
方法:
体外实验中对Wistar大鼠的前列腺平滑肌细胞应用大豆异黄酮和姜黄素,采用MTT比色法探讨大豆异黄酮和姜黄素单独应用或联合应用对前列腺平滑肌细胞的体外抑制作用。体内实验中采用睾酮诱导得到前列腺增生小鼠模型,对前列腺增生模型小鼠应用大豆异黄酮和姜黄素,探讨大豆异黄酮和姜黄素单独应用或联合应用对睾酮诱导的小鼠前列腺增生的对抗作用。机制研究中利用光学显微镜观察大豆异黄酮和姜黄素对细胞凋亡的形态学改变;通过免疫组织化学法检测细胞Bcl-2蛋白含量的改变;利用RT-PCR技术检测大豆异黄酮和姜黄素凋亡相关基因bcl-2和TERT的mRNA表达量的改变。
结果:
体外实验MTT法测得大豆异黄酮和姜黄素均能抑制前列腺平滑肌细胞增殖,且抑制率随剂量和作用时间的增加而逐渐增加。大豆异黄酮单独作用24、48、72小时的半数抑制率(IC50)分别为131mg/L、73mg/L、50mg/L;姜黄素单独作用24、48、72小时的半数抑制率(IC50)分别为60μmol/L、41μmol/L、25μmol/L。联合应用大豆异黄酮和姜黄素时,它们抑制前列腺平滑肌细胞增生的交互作用为:用药24小时q值为1.18,表现为协同作用;用药48、72小时q值分别为1.15、1.01,表现为相加作用。
体内实验中,睾酮组的前列腺指数高于正常对照组(p<0.01),说明成功建立高雄激素诱导的前列腺增生小鼠模型。大豆异黄酮、姜黄素组和联合用药组的小鼠前列腺指数均低于睾酮组(p<0.05),而与正常对照组差别无统计学意义(p>0.05)。大豆异黄酮的抑制率为31.97%,姜黄素的抑制率为15.74%,两药联合应用时抑制率为14.21%,大豆异黄酮组的抑制率大于姜黄素组和联合用药组(p<0.05),姜黄素组与联合用药组差别无统计学意义(p>0.05)。联合应用大豆异黄酮和姜黄素时,它们对睾酮诱导的小鼠前列腺增生的抑制作用呈现拮抗作用(q值=0.33)。各组间睾丸重量差别无统计学意义(p>0.05)。
大豆异黄酮和姜黄素对前列腺增生的抑制作用的机制研究显示:大豆异黄酮和姜黄素均使前列腺平滑肌细胞凋亡,细胞形态学观察中镜下可见凋亡小体;免疫组化试验显示大豆异黄酮和姜黄素均能降低前列腺平涓肌细胞的bcl-2的表达;RT-PCR结果显示大豆异黄酮和姜黄素均能降低前列腺平滑肌细胞中bcl-2和TERT的mRNA表达量,且大豆异黄酮降低较姜黄素明显,两药联合作用呈现相加作用。
结论:
大豆异黄酮和姜黄素在体外实验中可以抑制前列腺平滑肌细胞增生,并且两药联合呈现协同或相加作用,在体内实验中可以对抗睾酮诱导的小鼠前列腺增生,在两药联合应用时表现为拮抗作用,与体外实验结果的不一致性可能与药物在体内的代谢有关,尚需进一步研究。机制研究结果提示大豆异黄酮和姜黄素对前列腺增生的抑制作用可能与诱导细胞凋亡、降低bcl-2和TERT的表达有关。