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第五章 具植物性雌激素之食材對肝細胞脂肪酸代謝之影響

第一節 綜合討論

綜合以上實驗結果發現,sesamin 能夠減少卵巢切除之 apoE(-/-)小鼠主動脈脂 肪條的產生但上升血液TC,而對於卵巢切除之 C57BL/6J 雌鼠能夠上升血液 HDL-C 濃度 (表 6-1)。兩次體內實驗之相關性分析皆發現血液 ENL 與 TC 達顯 著正相關,相關係數分別為0.757 及 0.340 (p<0.05),但 HDL-C 上升卻與 ENL

無關,因此在此實驗模式ENL 與血膽固醇上升的負面作用有關,體外研究發現

E2能夠顯著增加HepG2 細胞上 LDL receptor 活性,而 ENL 在高達 50 μM 濃度下 才具有向上調節LDL receptor 活性之效用,END 無顯著影響 LDL receptor 活性 (Owen & Abbey, 2004)。已知 flaxseed 所含 SDG 在體內可經腸道菌代謝成 ENL 及END,一個隨機雙盲之 placebo-controlled crossover 試驗中發現更年期女性每 日補充500 mg SDG 為期 6 週後,血液及尿液中 ENL 濃度與血脂及血液抗氧化 力無顯著相關,其測得血液ENL 濃度約 385±67 nM (Hallund, Ravn-Haren, Bugel, Tholstrup, & Tetens, 2006),可能 ENL 濃度不夠高,故無與 E2相似的降血膽固醇 效用,本次研究中測得血液ENL 濃度平均約為 1000 pg/ml,濃度更低。本實驗 餵食sesamin 之 C57BL/6J 小鼠第 9 週時發現血液 TC 顯著上升,但到了第 14 週,

相較於控制組血液TC 稍微上升但未達顯著差異,先前討論中提到,餵食 sesamin 導致apoE 剔除鼠血液 TC 上升之因可能為肝臟調控 lipoprotein remnants 攝入的 接受器(如 SR-BⅠ)被抑制,導致清除 chylomicrons 之能力受阻,而 wild type 的 小鼠可透過apoE 與肝臟 LDL receptor 結合,將循環中富含 TG 之脂蛋白

chylomicron 或 VLDL remnant 到肝中代謝,雖然 sesamin 可能抑制 SR-BⅠ,但 仍可經由LDL receptor 或 LRP 清除 lipoprotein remnants,所以血脂上升幅度到了 14 週時趨於緩和。

sesamin 具有減少卵巢切除之 apoE(-/-)小鼠主動脈脂肪條的產生的能力,但與

血脂無關,且血液ENL 與主動脈損傷面積亦無顯著相關,停經婦女每日補充

secoisolariciresinol diglucoside (SDG) 500mg,並無顯著影響內皮細胞功能(Hallund, Tetens et al., 2006),因此餵食 sesamin 後主動脈損傷面積有減少趨勢可能是 sesamin 及其他代謝物產生之抗氧化及抗發炎作用影響。

本研究並未觀察到 0.5% sesamin 具有改善肥胖的效用,sesamin 本身並不具 有雌激素活性,但其在體內可代謝成具生物活性之ENL 及 END(Penalvo et al., 2005),在本研究也觀察到血液中具有微量的 ENL,而 ENL 及 END 具有活化 ER 的能力,會產生微弱的雌激素及抗雌激素效應(Penttinen et al., 2007),近來研究 發現END 誘導 3T3-L1 細胞上與脂肪細胞生成相關基因之表現量,且具有活化 PPARγ 的能力(Fukumitsu et al., 2008),在體內及體外實驗皆指出活化 PPARγ 能夠 促進脂肪細胞生長及分化,誘發脂肪堆積因而導致肥胖(Kubota et al., 1999; Rosen et al., 1999)。故推測其可能起因於 END 在脂肪細胞上活化 PPARγ 的效用超過活

化ERs,進而促進脂肪細胞生長,但其確切之機轉仍有待指出。

過去最常見且研究最多之植物性雌激素為黃豆食品中之異黃酮,其含有具雌 激素活性之genistein 及 daidzend 代謝後會產生具雌激素活性之 equol,genistein 維持女性健康狀態,作用在不同器官上調節血脂、醣類恆定及腹部脂肪堆積,預 防停經後引發之心血管風險(Cruz et al., 2006; Kreijkamp-Kaspers et al., 2004; Park, Huang, & Frishman, 2005)。體外研究指出低劑量之 genistein 能夠與雌激素受器結 合,且與ERβ親合力較強(Kuiper et al., 1998),但高劑量之 genistein 為 tyrosine kinase 之抑制劑,亦具有抗雌激素效應(Hong et al., 2005)。體外實驗發現,在 KS483 細胞上以 daizein 或 genistein 處理對於骨細胞生成及脂肪細胞生成作用具 有雙向作用,daizein 濃度低於 20 μM 而 genistein 低於 1 μM 具有抑制骨細胞生 成但促進脂肪細胞生長之效用,但daizein 高於 30 μM 而 genistein 高於 1 μM 卻 可促進骨細胞生長但抑制脂肪細胞生長(Z. Dang & Lowik, 2004; Z. C. Dang, Audinot, Papapoulos, Boutin, & Lowik, 2003),但組織及器官上不僅只有表現 ER,

亦還有其他核內轉錄因子如PPARs,Dang 等人發現 daizein 可活化 PPARα、γ 及 δ, genistein 可活化 PPARα及 γ,因此當同時活化 ER 及 PPARs 會產生交互影響,

劑量不同產生相歧的反應可能決定於ERs 及 PPARs 不同作用後產生之平衡效益 (Z. Dang & Lowik, 2004),骨細胞上發現這樣的機制,在其他細胞、組織或器官 上或許也有相似的作用。本研究結果發現,卵巢切除鼠餵食0.5% isoflavone 可減 少體重、腹部脂肪、血糖及肝脂,但子宮重量顯著增加(表 6-1),而過去研究指 出OVX 鼠餵食 0.05%、0.1%及 0.15% genistein 12 天後,顯著減少脂肪量但 0.15%

genistein 卻顯著增加子宮重量(Naaz et al., 2003),因此顯示高劑量之 genistein 雖 可顯著減少脂肪堆積但可能導致子宮增生,與內生性雌激素效應相似,Penza 等 人也發現genistein 對於脂肪組織堆積有劑量上及性別差異(Penza et al., 2006),顯 示genistein 使用之劑量可能影響其在體內產生的效用,本實驗使用之劑量,換 算小鼠每日約攝取0.475 g/kgw isoflavone,在此劑量下可能達到內生性雌激素效 用,因此促進子宮增生。因此綜合以上推測本次研究0.5% isoflavone (含 genistein 及daizein) 在小鼠脂肪細胞上可能主要活化 ERα及β,透過類似雌激素調控路 徑,減少脂肪細胞生成及促進子宮增生,但又觀察到其血糖顯著下降,故可能同 時也活化PPARγ,但以活化 ER 的效用較強,故體重下降。

具植物性雌激素之食材對於脂肪肝的影響如表 6-2 所示。本研究體外實驗發 現genistein 顯著減少 HepG2 細胞上 FAS、ACC 及 SREBP1 表現量,因而抑制 HepG2 細胞脂肪生合成作用減少肝細胞 TG 堆積,且體內實驗指出 0.5%

isoflavone 顯著減少 OVX 鼠肝臟 TG 含量,顯示 isoflavone 無論在體外或體內實 驗皆具有防止肝臟脂肪堆積之功效。而本研究體外實驗也發現sesamin 及 ENL 顯著減少HepG2 細胞 TG 堆積,且 sesamin 同時具有促進脂肪酸氧化及抑制脂肪 酸生合成之雙重功效,但在體內實驗卻發現OVX 小鼠餵食含 0.5% sesamin 飼料 無法有效的減少肝臟TG 及 TC 含量,為何 sesamin 及其代謝產物 ENL 能夠有效

的下降肝細胞TG 含量,卻對於小鼠肝脂並無改善效用?反而上升肝臟 TG 含

量。推測可能原因為 (1)使用劑量。餵食 0.5% sesamin 在血液中可能無法達到細 胞實驗所使用的劑量(25 或 50 μM ) (2)代謝產物。近來研究發現,sesamin 在體內

2003),而代謝後的產物對於肝細胞脂肪堆積機轉不明,故可能因此失去功效,

且ENL 在體內濃度極低導致無法發揮效用。(3)種類差異。研究發現 PPARα agonist 導致囓齒類動物會產生肝腫大及肝腫瘤細胞增生,但在人類並未發現,

PPARα-nall 小鼠阻抗肝臟過氧化體增生作用及肝腫大現象,而 PPARα-humanized 小鼠下降血液TG 且誘導脂肪酸代謝酵素之作用,卻無產生肝腫大(Yang et al., 2008),故 PPARα agonist 在肝臟之作用會有種族歧異性,而本研究使用之 sesamin

可能為PPARα活化劑,體外實驗使用之細胞株為人類肝癌細胞而體內實驗使用

小鼠模式,種類上的差異可能為體內及體外實驗結果的不一致性之因。但是 sesamin 及其代謝產物具有抗氧化之效用,可保護肝臟免於受到自由基攻擊產生 發炎,故若能維持在脂肪變性的狀態下,不會進展至肝發炎,可能不會造成肝纖 維化甚至肝硬化,故其對於肝病可能仍具有保護作用。本研究亦發現苜蓿芽乙酸

乙酯萃物在體外實驗也具有良好之效用,同時促進HepG2 細胞脂肪酸氧化且抑

制脂肪酸合成,往後可進行體內實驗確認其經體內代謝後是否仍保有相同的效 用。

綜觀以上,我們發現劑量對於不同細胞、組織及器官上產生的效應不盡相 同,且不同的劑量對於同種細胞的反應也有很大的歧異性,而體內的代謝反應相 當複雜,故未來若要將具植物性雌激素的食材運用至人體上,如何評估及拿捏適 當的劑量為其重任。

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