吳見樂 劉錫建 劉儒華 江峰1, 繆丹
(1)贛南醫(yī)學(xué)院,江西省醫(yī)用組織工程材料與生物制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,贛州 341000;2)贛南醫(yī)學(xué)院康復(fù)學(xué)院,贛州 341000;3)上海工程技術(shù)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,上海 201620;4)贛州華漢生物科技有限公司,贛州 341100)
蘿卜硫素(sulforaphane,SFN)是從十字花科類蔬菜中發(fā)現(xiàn)具有強(qiáng)生物活性的天然化合物,在西蘭花中含量最高,其誘導(dǎo)ⅠⅠ相解毒酶的活力是槲皮素的14倍,抗氧化能力是槲皮素的20倍、姜黃素的80倍,具有極高的營養(yǎng)價(jià)值和藥用潛力,因此逐漸成為研究熱點(diǎn)[1]。研究發(fā)現(xiàn),SFN主要通過作用于核轉(zhuǎn)錄因子紅系2相關(guān)因子2(nuclear factor erythroid 2 related factor 2,Nrf2)、核因子κB(nuclear factor κB,NF-κB)、熱休克因子1(heat shock factor 1,HSF1)和表觀遺傳修飾[2],顯示出抗腫瘤[3]、抗炎[4]、改善糖尿?。?]和心血管疾?。?]等藥理活性(圖1),可用于癌癥[3]、神經(jīng)退行性疾?。╪eurodegenerative disease,NDD)[7]、炎癥疾?。?]等的治療。本文主要對(duì)蘿卜硫素的藥代動(dòng)力學(xué)、分子靶點(diǎn)、安全性及其在腫瘤和神經(jīng)退行性疾病中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
Fig. 1 Structural formula of sulforaphane and its pharmacological activity圖1 蘿卜硫素的結(jié)構(gòu)式及其藥理活性
SFN作為一種親脂性小分子很容易通過被動(dòng)擴(kuò)散被小腸吸收[9]。Clarke等[10]對(duì)小鼠灌胃5 μmol和20 μmol SFN,以比較肝臟、腎臟、小腸、結(jié)腸、肺、腦和前列腺中SFN及其代謝物在不同時(shí)刻的變化,發(fā)現(xiàn)SFN及其代謝物在小腸中的濃度最高,同時(shí)濃度在灌胃2 h后達(dá)峰,隨后迅速下降。此外,當(dāng)SFN被小腸吸收后,在谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶(glutathione S-transferase,GST)作用下,能夠快速與谷胱甘肽(glutathione,GSH)形成SFNGSH。Petri等[11]發(fā)現(xiàn),小腸里大部分SFN-GSH是通過血液進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),剩下的SFN-GSH則通過膜結(jié)合蛋白從腸腔排泄。Gu等[12]表明,SFNGSH是SFN在體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹饕x物。但由于其本身結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,加上血漿中的GSH含量很低,使SFN-GSH在血漿中易分解成SFN和GSH,游離出的SFN可與血清白蛋白結(jié)合,從而被轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟、腎臟等器官[13-14]。研究結(jié)果表明,無論是人口服還是大鼠灌胃SFN或者西蘭花提取物,SFN會(huì)在12~24 h內(nèi)通過疏基酸途徑基本全部排泄[15-16]。在肝臟和腎臟中,SFN與GSH在GST作用下生成SFN-GSH,經(jīng)疏基尿酸途徑依次代謝成蘿卜硫素-半胱氨酸-甘氨酸(SFN-Cys-Gly)、蘿卜硫素-半胱氨酸(SFN-Cys)和蘿卜硫素-N-乙酰半胱氨酸(SFN-NAC),最后經(jīng)過膽汁和尿液排泄[17](圖2)。更多實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,SFN的代謝物主要是通過尿液排泄[12],例如,Kassahun等[18]給大鼠灌胃50 mg/kg SFN,在24 h后檢測(cè)尿液中SFN不同代謝物的含量,發(fā)現(xiàn)在尿液中SFN-NAC占灌胃劑量的60%。Zhang等[16]也證實(shí),當(dāng)人口服西蘭花提取物時(shí),其尿液中SFN的代謝物以SFN-NAC為主??傊琒FN在人體小腸部位所吸收,并迅速與GSH結(jié)合生成SFN-GSH,隨后經(jīng)疏基酸途徑代謝為SFN-NAC,且主要通過尿液排泄。
Fig. 2 Mercapturic acid pathway of sulforaphane in vivo圖2 蘿卜硫素在體內(nèi)的疏基酸代謝途徑
在生物利用度方面,Hanlon等[19]對(duì)大鼠灌胃不同劑量的SFN,發(fā)現(xiàn)SFN的絕對(duì)生物利用度與其劑量有關(guān),在5 mg/kg下SFN的絕對(duì)生物利用度僅為20%,1 mg/kg劑量下的絕對(duì)生物利用度為25%,但0.5 mg/kg劑量下的絕對(duì)生物利用度達(dá)到了82%,推測(cè)可能是血液中與SFN結(jié)合的蛋白質(zhì)較少,游離形式的SFN更容易通過尿液排出體外,導(dǎo)致SFN的生物利用度隨著劑量的增加而下降。Son等[20]對(duì)大鼠灌胃0.1、0.2、0.5 mg/kg SFN后發(fā)現(xiàn)其半衰期分別是(41.9±7.60)min、(197.7±16)min、(320±75.4)min,推測(cè)導(dǎo)致上述差異可能是血漿結(jié)合蛋白的原因。由于SFN具有半衰期短,穩(wěn)定性差等特點(diǎn),研究人員發(fā)現(xiàn)將SFN微膠囊化或者用納米材料包裹可以提高其生物利用度和穩(wěn)定性[21-22]。比如,Kheiri等[23]用聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯組成的納米顆粒負(fù)載SFN發(fā)現(xiàn),SFN在大鼠體內(nèi)的半衰期由0.5 h延長到4 h,相對(duì)生物利用度則是相同劑量SFN的55.85倍。Wang等[24]也發(fā)現(xiàn)用小米和玉米提取的醇溶蛋白制作納米顆??砂黃FN,其熱穩(wěn)定性和生物利用度得到了很大的提高,這表明在未來SFN與納米材料相結(jié)合可更好提高其療效。
大量研究表明,SFN是Nrf2的天然強(qiáng)力誘導(dǎo)劑之一。Takaya等[25]發(fā)現(xiàn),SFN主要靶向Kelch樣ECH相關(guān)蛋白(kelch liked ECH-associated protein 1,Keap1)的半胱氨酸(Cys15)殘基,通過硫醇基團(tuán)與Keap1形成硫酰復(fù)合物,從而阻止Keap1與Cul3(Cullin 3)形成的復(fù)合物對(duì)Nrf2泛素化,使Nrf2能夠進(jìn)入細(xì)胞核。當(dāng)Nrf2進(jìn)入細(xì)胞核后會(huì)與sMaf(small Musculo-aponeurotic-factor)家族成員形成異二聚體Nrf2-sMaf,再與抗氧反應(yīng)元件(antioxidant response element,ARE)結(jié)合,并調(diào)節(jié)抗氧化酶,比如醌脫氫酶1(quinone dehydrogenase 1,NAPDH)、血紅素加氧酶1(heme oxygenase-1,HO-1)、GST等的轉(zhuǎn)錄和激活[26]。此外,Eren等[27]發(fā)現(xiàn),SFN可通過激活細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1和2(extracellular signalregulated kinase 1 and 2,ERK1/2),使Nrf2進(jìn)入核內(nèi)從而達(dá)到抗氧化和抗炎的效果。Wang等[28]研究證實(shí),SFN可通過分別激活ERK1/2和蛋白激酶B(protein kinase B,PKB)使Nrf2進(jìn)入細(xì)胞核,從而激活ⅠⅠ相解毒酶。Banerjee等[29]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SFN還可以通過介導(dǎo)絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)亞族P38從而導(dǎo)致Nrf2進(jìn)入細(xì)胞核(圖3)??傊?,SFN通過激活Nrf2信號(hào)通路可以激活一系列的ⅠⅠ相解毒酶和抗氧化蛋白酶,從而維持機(jī)體內(nèi)活性氧(ROS)的正常水平[4]。
Fig. 3 Diagram of the mechanism of sulforaphane related signaling molecular targets圖3 蘿卜硫素的相關(guān)信號(hào)分子靶點(diǎn)機(jī)制圖
當(dāng)受到外界刺激時(shí),經(jīng)典NF-κB信號(hào)通路中的核因子κB抑制蛋白α(inhibitor alpha of NF-κB,ⅠκBα)被其激酶迅速磷酸化和泛素化,隨后NF-κB亞基(p65和p50)進(jìn)入細(xì)胞核與DNA結(jié)合,從而激活下游促炎信號(hào)分子比如腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素(interleukin,ⅠL)-1、ⅠL-2和ⅠL-6的表達(dá)[26]。Nallasamy等[30]在脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)誘導(dǎo)的單核細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),TNF-α是NF-κB的有效激活劑,SFN可通過介導(dǎo)TNF-α從而抑制對(duì)ⅠκBα的磷酸化導(dǎo)致NF-κB亞基進(jìn)入細(xì)胞核受到抑制。同時(shí),Moon等[31]的研究結(jié)果也表明,SFN可完全抑制TNF-α誘導(dǎo)的ⅠκBα磷酸化,將p65和p50隔離在細(xì)胞質(zhì)中。此外,NF-κB在進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)需要高比例的還原型GSH/氧化型GSH來激活,且核內(nèi)的NF-κB與DNA結(jié)合需要大量的Cys的參與[32]。Heiss等[33]發(fā)現(xiàn),SFN很容易與還原性GSH結(jié)合形成硫醇結(jié)合物,使還原型GSH的濃度水平降低,從而抑制NF-κB與核內(nèi)其DNA的結(jié)合。Liu等[34]也表明,SFN在短時(shí)間內(nèi)會(huì)降低GSH的濃度,從而抑制NF-κB活性。此外,研究人員發(fā)現(xiàn)Nrf2下游信號(hào)分子HO-1的濃度上升也會(huì)抑制NF-κB的活性[35](圖3)。Bellezza等[36]發(fā)現(xiàn),HO-1會(huì)導(dǎo)致膽綠素降解為膽紅素,從而降低NF-κB亞基在核內(nèi)與其DNA結(jié)合。Seldon等[37]也發(fā)現(xiàn),HO-1催化血紅素裂解為Fe2+,從而抑制NF-κB亞基在核內(nèi)與DNA結(jié)合。Huang等[38]研究表明,SFN可以通過激活Nrf2/HO-1介導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞氧化從而抑制NF-κB的表達(dá),進(jìn)而預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。
HSF1作為腫瘤和NDD的潛在藥物靶點(diǎn),近年來被廣泛研究[39]。研究人員發(fā)現(xiàn)在非應(yīng)激條件下,HSF1與熱休克蛋白(heat shock protein,HSP)家族成員HSP40、HSP70、HSP90以及TRic復(fù)合物(tailless complex polypeptide 1 ring complex,TRic)結(jié)合在細(xì)胞質(zhì),在應(yīng)激條件下,HSF1被磷酸化,與上述復(fù)合物分離,形成三聚體易位到細(xì)胞核中,與其DNA基序(HSF)結(jié)合,并激活HSP27、HSP70、HSP90的轉(zhuǎn)錄[40](圖3)。HSF1通過激活HSP參與細(xì)胞凋亡、DNA修復(fù)、代謝調(diào)節(jié)等,從而影響腫瘤和NDD的發(fā)生、發(fā)展[41-42]。Gan等[43]在體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),SFN以濃度和時(shí)間依賴的方式促進(jìn)HSF1進(jìn)入細(xì)胞核,激活HSP27磷酸化,并誘導(dǎo)蛋白酶活化,修復(fù)錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)。之后,Lellahi等[44]也在體外實(shí)驗(yàn)表明SFN可通過激活HSF1誘導(dǎo)非編碼RNA NEAT1(nuclear enriched abundant transcript 1,NEAT1)的表達(dá),激活HSP90、HSP70、HSP27,從而抑制有害蛋白質(zhì)的聚集,保護(hù)正常細(xì)胞。
研究發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致癌癥的主要因素之一是表觀遺傳修飾發(fā)生改變,主要包括組蛋白去乙酰化酶(histone deacetyltransferases,HDAC)、DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNA methyltransferase,DNMT)的活性增加以及非編碼的RNA表達(dá)[45]。Blaheta等[46]發(fā)現(xiàn)SFN是HDAC的天然抑制劑之一,Jiang等[47]研究表明,SFN可通過抑制HDAC導(dǎo)致組蛋白H3和H4表達(dá)水平上升,使腫瘤抑制基因P21、P53和促凋亡蛋白Bax被重新激活從而導(dǎo)致肺癌細(xì)胞的凋亡。越來越多證據(jù)表明,SFN也是DNMT的潛在調(diào)節(jié)劑,許多癌癥細(xì)胞周期相關(guān)因子P21、P16、D型細(xì)胞周期蛋白和部分miRNA的啟動(dòng)子呈現(xiàn)高甲基化與DNMT激活密切相關(guān)[48]。例如,在肺癌中miRNA家族成員miR-9-3的啟動(dòng)子呈現(xiàn)高甲基化,Gao等[49]發(fā)現(xiàn),SFN通過抑制DNMT的活性降低miR-9-3的啟動(dòng)子CpG高甲基化,從而使miR-9-3被激活。Hsu等[50]也發(fā)現(xiàn),SFN通過介導(dǎo)DNMT降低細(xì)胞周期D2蛋白啟動(dòng)子的DNA甲基化,從而抑制前列腺癌細(xì)胞的增殖(圖3)。SFN可通過表觀遺傳修飾靶向Nrf2/Keap1,但其具體作用機(jī)制還未明確[51]。
研究發(fā)現(xiàn),SFN可以參與肺癌[52]、乳腺癌[53]、膀胱癌[54]等癌癥的發(fā)生與發(fā)展(表1)。Yan等[52]發(fā)現(xiàn),SFN會(huì)抑制非小細(xì)胞型肺癌細(xì)胞A549和SK-1微管蛋白的活性,導(dǎo)致脂肪酸的合成減少和線粒體自噬從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Wang等[55]研究也表明,SFN可通過抑制Shh(sonic hedgehog)和PHC3(polycomb group molecule human polyhomeotic homolog 3)的表達(dá),使非小細(xì)胞型肺癌細(xì)胞A549和H460活力下降同時(shí)抑制其增殖。而Ⅰida等[56]還發(fā)現(xiàn),SFN可通過介導(dǎo)鐵死亡誘導(dǎo)小細(xì)胞肺癌細(xì)胞H69和H69AR凋亡,進(jìn)而達(dá)到抗癌的效果。
Table 1 Research results of sulforaphane in cancer within the last 3 years表1 近3年內(nèi)蘿卜硫素在癌癥的研究成果
SFN也有很好的治療乳腺癌效果。Zhang等[53]發(fā)現(xiàn),SFN會(huì)抑制乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231和MDA-MB-157的遷移和侵襲。在7.5~30 μmol/L SFN的劑量范圍內(nèi),隨著SFN的劑量增加,抑制效果更強(qiáng)。而且,SFN的兩種同分異構(gòu)體R-SFN和S-SFN對(duì)上述兩種乳腺癌細(xì)胞的抑制效果幾乎一樣。Palliyaguru等[57]在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),SFN可以預(yù)防經(jīng)17β-雌二醇處理的ACⅠ大鼠乳腺腫瘤的形成,并且還可通過降低ACⅠ大鼠體內(nèi)游離的脂肪酸和甘油三脂去抑制腫瘤的形成。此外,Rong等[58]在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),SFN與阿霉素協(xié)同用藥治療乳腺癌優(yōu)于單一用藥,而Sharma等[59]在體外實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),SFN、染料木黃酮和丁酸鈉聯(lián)合用藥治療乳腺癌效果是最好的,這些結(jié)果表明了SFN與臨床上治療乳腺癌藥物聯(lián)合用藥的前景。
SFN具有一定的治療膀胱癌的作用。Wang等[54]發(fā)現(xiàn),在20~80 μmol/L劑量范圍內(nèi),SFN以劑量依賴的方式抑制膀胱癌細(xì)胞T24和SW780的活力、轉(zhuǎn)移和侵襲,同時(shí)也抑制脂肪非典型鈣黏蛋白(FAT atypical cadherin 1,F(xiàn)AT1)表達(dá)使上述細(xì)胞發(fā)生凋亡。He等[60]也得到了相似的結(jié)果,SFN可通過誘導(dǎo)Nrf2進(jìn)入細(xì)胞核引起GSH消耗,從而抑制T24增殖。Justin等[61]研究表明,SFN與依維莫司聯(lián)合用藥可抑制膀胱癌細(xì)胞RT112的耐藥性。
SFN也可抑制前列腺癌、宮頸癌和胃腸道相關(guān)腫瘤細(xì)胞的增殖[3]。Rutz等[62]發(fā)現(xiàn),與前列腺癌細(xì)胞PC-3和DU-145孵育24 h后,SFN會(huì)導(dǎo)致兩株細(xì)胞在G2/M周期的數(shù)量減少,S期細(xì)胞數(shù)量增加。Wang等[63]發(fā)現(xiàn),SFN在5~50 μmol/L給藥范圍和24~48 h孵育時(shí)長內(nèi)能以時(shí)間和劑量依賴的方式抑制宮頸癌細(xì)胞SiHa、HeLa和C33A增殖。在胃腸道相關(guān)癌癥方面,Wang等[64]等發(fā)現(xiàn)SFN對(duì)胃癌有預(yù)防作用;Zheng等[65]通過體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)SFN在食管癌中有一定的抗癌效果;Hao等[66]發(fā)現(xiàn)SFN可以抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞HT-29和SW480的增殖。
NDD在全世界的患病率和死亡率不斷增加,是危害人類身體健康的重大問題之一。NDD主要包括阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease,AD)、帕金森?。≒arkinson’s disease,PD)、亨廷頓?。℉untington diseases,HD)、多發(fā)性硬化癥(multiple sclerosis,MS)等[80]。NDD作為一種常見的疾病,現(xiàn)今很少或者沒有有效的治療手段。越來越多的研究人員發(fā)現(xiàn)SFN作為親脂小分子,易穿過血腦屏障,從而保護(hù)中樞神經(jīng)元,在治療NDD方面有著很大的潛力[7](表2)。
Table 2 Research results of sulforaphane in neurodegenerative disease within the last 3 years表2 近3年內(nèi)蘿卜硫素在神經(jīng)退行性疾病的研究成果
AD的主要病理特征是β淀粉樣蛋白(β amyloid protein,Aβ)積聚形成細(xì)胞外神經(jīng)炎性斑塊和異常磷酸化的Tau蛋白錯(cuò)誤折疊、聚集形成的神經(jīng)纖維纏結(jié),從而引起過量ROS生成和神經(jīng)元死亡,導(dǎo)致記憶力減退和認(rèn)知功能下降[81-82]。Villavicencio-Tejo等[83]的體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SFN可以抑制異常磷酸化Tau蛋白聚集所引起的線粒體功能障礙和ROS的增加,引起(標(biāo)記GFP、GFPT4和GFP-T4C3的Tau構(gòu)建體)CN 1.4細(xì)胞線粒體產(chǎn)生的ATP增加以及ⅠⅠ相解毒酶表達(dá)的增加。Tang等[84]通過體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),每日注射24 μmol/L SFN的AD大鼠,在經(jīng)過7 d治療后,其認(rèn)知功能、記憶功能以及抑郁癥得到了一定的改善。導(dǎo)致上述結(jié)果的原因是SFN通過Nrf2信號(hào)通路使AD大鼠腦組織的炎癥因子ⅠL-1β和TNF-α濃度下降、ⅠⅠ相解毒酶GSH濃度的升高。
PD的主要病理特征是黑質(zhì)紋狀體中的多巴胺能(dopaminergic,DA)神經(jīng)元退化或者功能喪失[85]。研究發(fā)現(xiàn),氧化應(yīng)激會(huì)使大腦中ROS增加,引發(fā)線粒體功能障礙和黑質(zhì)中的關(guān)鍵蛋白氧化,最終導(dǎo)致DA神經(jīng)元細(xì)胞發(fā)生死亡[86]。SFN可降低ROS的濃度,從而對(duì)PD有一定的治療效果。例如,Jazwa等[87]對(duì)DA損傷的小鼠腹腔注射240 μmol/L SFN后發(fā)現(xiàn),SFN可以穿過血腦屏障,激活基底節(jié)的Nrf2從而抑制DA神經(jīng)元的變性和死亡。與對(duì)照組相比,DA神經(jīng)元損傷經(jīng)SFN治療3 d后減少了30%,治療6 d后減少了60%,其星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞也相應(yīng)減少。Morroni等[88]研究表明,SFN可以抑制退化DA神經(jīng)元產(chǎn)生的有毒物質(zhì)6-羥基多巴胺。他們先將6-羥基多巴胺注射到小鼠的紋狀體內(nèi),再腹腔注射24 μmol/L SFN 4周后發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相對(duì)比,經(jīng)SFN治療的小鼠有兩個(gè)明顯改善的特征:a. 完整的DA神經(jīng)元增加,因6-羥基多巴胺導(dǎo)致小鼠大腦黑質(zhì)GSH減少的現(xiàn)象得到了逆轉(zhuǎn);b. PD小鼠的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)和旋轉(zhuǎn)等行為障礙有很大的改善。
SFN在治療HD、MS等疾病方面也有不錯(cuò)的療效,Jang等[89]發(fā)現(xiàn),SFN可以抑制HD小鼠的小膠質(zhì)細(xì)胞活性、促炎因子的表達(dá)以及神經(jīng)細(xì)胞的凋亡,達(dá)到治療HD的效果。Yoo等[90]也發(fā)現(xiàn),SFN可減少ROS和炎癥細(xì)胞的產(chǎn)生從而對(duì)MS小鼠有一定的保護(hù)功能。此外,Gillespie等[91]發(fā)現(xiàn),SFN可以抑制LPS誘導(dǎo)的小鼠腦微血管血栓形成的時(shí)間,同時(shí)也會(huì)抑制血小板的聚集和活化,加快止血時(shí)間,防止腦血栓的形成。Li等[92]在缺血性腦卒中小鼠模型實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在經(jīng)過SFN治療后,小鼠的學(xué)習(xí)、記憶功能顯著提高,且因腦卒中引起的神經(jīng)元細(xì)胞損傷和死亡也得到明顯改善。
Liu等[97]在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),SFN濃度在20~80 μmol/L范圍內(nèi),以劑量依賴方式降低人肝細(xì)胞HHL5和肝癌細(xì)胞HepG2的活力,當(dāng)SFN的濃度大于80 μmol/L時(shí),兩種細(xì)胞活力都趨近于0。Soca?a等[98]在關(guān)于SFN的小鼠毒性實(shí)驗(yàn)中,單次腹腔注射超過200 mg/kg SFN,發(fā)現(xiàn)有一半的小鼠在24 h內(nèi)死亡,在150 mg/kg劑量下,部分小鼠會(huì)出現(xiàn)眼上瞼下垂,而在100 mg/kg劑量以下,未見小鼠不良反應(yīng)。同時(shí),多項(xiàng)臨床研究表明,長期口服SFN在劑量范圍為9~36 mg內(nèi),未見不良反應(yīng)[17,99],Poulton等[100]在Ⅰ期臨床實(shí)驗(yàn)也表明,人每日口服高劑量SFN(80 mg),至少在一周內(nèi)未見任何健康問題??傊趧?dòng)物實(shí)驗(yàn)和人體實(shí)驗(yàn)都表明了SFN具有很好的安全性。
SFN作為一種由西蘭花提取得到具有強(qiáng)大生物活性的天然產(chǎn)物,近年來成為研究熱點(diǎn)。此前,本課題組改善了現(xiàn)有SFN的提取工藝,建立了更易工業(yè)化的高純度SFN工藝,為SFN的大量獲得奠定了基礎(chǔ)。雖然SFN易吸收,低濃度生物利用度高,但結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定,易代謝排泄,使得其臨床應(yīng)用受限。為此,將SFN包裹于納米顆粒,可一定程度地改善其熱穩(wěn)定性和生物利用度。在藥效學(xué)和安全性方面,近年來關(guān)于SFN在癌癥、NDD的研究不斷增多,且都表明SFN在預(yù)防和治療上述疾病有著巨大潛力,多項(xiàng)Ⅰ/ⅠⅠ期臨床實(shí)驗(yàn)表明SFN有著良好的療效和安全性。此外,研究表明癌癥和NDD等疾病的發(fā)展與體內(nèi)ROS的濃度水平改變有著密切的聯(lián)系,SFN可誘導(dǎo)ROS的產(chǎn)生來引發(fā)癌細(xì)胞凋亡,SFN又可通過抑制ROS來預(yù)防或治療NDD,而Nrf2/Keap-1、NF-κB以及表觀遺傳修飾這3個(gè)途徑都可改變ROS的濃度,因此,有必要深入了解SFN如何作用于這3種途徑以及這3種途徑之間的相互關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)SFN在預(yù)防或改善NDD、腫瘤和其他疾病方面的作用。