文摘
Nonmelanoma皮肤癌(NMSC)是在美国人当中最常见的癌症。紫外线辐射的主要危险因素是NMSC的发展。饮食市场可能阻止自由radical-mediated DNA损伤和肿瘤发生的二次紫外线辐射。大量实验室研究发现,某些饮食市场显示预防皮肤癌的重要承诺。这些结果证实了动物研究。在人类研究中,研究人员评估口服AO补充剂和饮食摄入量通过全食代谢。在本文中,我们概述《超能在预防肿瘤发生和大纲的作用四个有针对性的营养代谢。我们研究的结果评估口服横穿补充剂膳食相比《超能通过食物摄取。虽然这些特定的补充剂没有显示效果,通过食用天然食品摄入横穿已初见成效。教训高血压领域的研究可能在未来的研究设计提供重要的指导。 Further research on the role of dietary AOs in the prevention of NMSC is warranted and should focus on intake via whole food consumption.
1。介绍
Nonmelanoma皮肤癌(NMSC)是在美国人当中最常见的癌症。NMSC病例的数量,包括基底细胞癌(BCC)和鳞状细胞癌(SCC),超过了乳腺癌、肺癌、前列腺癌和结肠癌的总和。紫外线暴露的主要危险因素是皮肤癌的发展,而公共卫生运动已经比较成功的修改行为,增加紫外线照射,仍有大量接触,通过故意晒黑,使用日光浴床,偶然的接触。研究人员因此皮肤癌症预防研究的手段,包括饮食修改通过摄入抗氧化剂(代谢)。
在本文中,我们概述饮食市场在预防肿瘤发生的作用。实验室和动物研究概述了行动和所承诺的潜在机制。有有限数量的庞大,长期的人类研究,这些评估四个先进的深度。研究人员已经开始评估市场通过整个食品的摄入量。虽然这些特定的补充剂没有显示效果,通过食用天然食品摄入横穿已初见成效。教训高血压领域的研究可能在未来的研究设计提供重要的指导。进一步的研究在营养代谢的作用NMSC的预防是必要的。虽然这种研究可能包括评估其他补充剂,或者补充的组合,它必须包括进一步评估膳食摄入量的《超能通过整个食品消费。
2。抗氧化剂在Photocarcinogenesis及其作用
NMSC肿瘤发生是一个扩展,多级过程,包括启动、促进和发展。自由基的损害是扮演一个角色在这个过程的开始1]。紫外线辐射和暴露于环境污染产生自由基。UVA和UVB辐射诱导的DNA损伤;然而,UVA辐射更与自由radical-mediated损伤(1]。
自由基分子,含有未成对电子和诱导直接氧化损伤蛋白,脂质和DNA。大多数自由基在体内存在的形式活性氧(ROS) (1]。已知ROS损伤DNA的基地和deoxyribosyl骨干(2]。更具体地说,自由基(主要是单线态氧或羟基自由基)破坏DNA通过氧化形成嘧啶基地和单链DNA断裂(3]。这个DNA损伤可能导致肿瘤发生。
不仅自由基损害DNA,而且细胞蛋白质和脂类。酶蛋白的直接氧化导致激活通路产生新的蛋白质。这些过程可以增加细胞增殖和炎症(4]。免费radical-mediated过氧化脂质促进杀伤性细胞的磷脂双分子层。通过这些机制,发现氧化应激的积累促进细胞凋亡(5]。
此外,紫外线辐射可以导致免疫抑制,阻碍免疫细胞识别和对抗癌细胞的能力。随着肿瘤发生的发展,其他生物化学变化可以导致增加血管生成和肿瘤侵袭能力(6]。
《超能对抗这些过程。他们通过大量的工作机制,防止这些氧化反应和随后的DNA和细胞损伤。一些也被证明通过upregulation基因编码的酶,它能中和活性氧(7]。有许多自然皮肤代谢,并存在一个减少这些物质的浓度梯度从表皮真皮(8]。这些天生的皮肤代谢包括酶超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶等,以及非酶的物质,如维生素C和维生素E (1,9]。
虽然身体机制来消除活性氧,累计从紫外线照射可以淹没这些氧化应激机制。因此,研究人员转向外源性代谢。人类的初步研究表明,个体BCC有更高的血清标记物的氧化应激和降低血清水平的饮食市场(10]。因此,饮食市场已评估其潜在的功效降低UVA-induced photocarcinogenesis。
多个动物研究,一些包括几十年,发现《超能提供预防皮肤癌。一些补充都集中在单一市场,而其他人则专注于不同的组合。在无毛小鼠暴露于紫外线,显著减少恶性肿瘤和癌前病变的发生率在老鼠收到饮食中补充维生素C (11]。在另一项研究的老鼠暴露在一种局部的致癌物,补充β-胡萝卜素肿瘤的数量减少了32%,同时补充维生素E的肿瘤数量减少了25%12]。在另一项研究中,饮食中硒补充剂前,在紫外线照射的老鼠被证明提供重要的防止皮肤癌(存在剂量依赖的相关性13]。
在无毛小鼠暴露于紫外线辐射的另一个研究中,30%的普通饮食的老鼠发达弗兰克鳞状细胞癌,而只有7%的人吃一种特殊的饮食发展状癌(14]。这个减肥法包括维生素C和E与谷胱甘肽的混合物,丁羟甲苯。在后面的治疗组小鼠的研究强有力的致癌物质,添加到他们的饮食营养混合物明显抑制皮肤肿瘤的发病率和多样性。这种混合物包括维生素C、硒、绿茶提取物和其他天然代谢[15]。
实验室研究和进一步的动物实验发现了这些影响行动的潜在机制。重要的是要注意,有利影响指出在这些研究可能依赖于其他因素。事实上,研究人员写道,“在一定条件下两种水溶性抗氧化剂(如维生素C和尿酸盐)和脂溶性抗氧化剂生育酚(维生素E),促进甚至引发过氧化反应(16]。“例如,在体外研究发现,在轻微的氧化状态和在缺乏其他co-AOs如维生素C,维生素E可能充当prooxidant [17]。这种机制,和相关的潜在市场的不利影响,进一步描述了在后面的小节中详细的生化氧化的过程。
虽然有明显的好处在多个实验室和动物实验,研究在人类受试者提供了相互矛盾的结果。虽然有大量的代谢,本文主要关注四个特定市场长期的人类研究执行:维生素C和E,β-胡萝卜素和硒(18]。
2.1。维生素C
维生素C,或抗坏血酸,是一种水溶性维生素最丰富的水果和蔬菜。它是多个不同的酶的辅助因子在人体包括prolyl和lysyl羟化酶(7]。这些酶的合成至关重要,交联,胶原蛋白的稳定。维生素C也作为细胞内抗氧化,在研究已经表明提供保护,以防止紫外线辐射和致癌作用。
在角化细胞培养的研究中,研究人员发现,维生素C和E中和活性氧的增加引起的急性UVB照射,和防止UVB-induced凋亡相结合19]。在正常的人类口腔角质细胞,研究人员比较了维生素C和E在氧化应激的保护角色由无烟烟草。维生素C和E,单独和组合,提供了重要的保护(20.]。维生素C也影响DNA修复。在研究人类皮肤成纤维细胞治疗维生素C,研究人员发现基因的表达增加与DNA复制和修复有关,和氧化的成纤维细胞表现出更快的修复受损的DNA碱基(21]。
2.2。维生素E
维生素E与这里的其他先进的审查的不同之处在于,它实际上代表了一组密切相关的分子。这些8个不同的分子包括4 tocotrienols和生育酚(22]。这些脂溶性物质在食物如大豆和小麦胚芽、和天然形成dα生育酚的生物活性最大。当合成,然而,它形式一起l-alpha生育酚,这l-isomer较少的生物活性。因此,当指维生素E,国际单位(单位)名称,指的是利用相同级别的生物活性,无论形式的维生素E利用。
维生素E是脂溶性和已被证明,以防止膜脂质过氧化ROS。在鼠标角质细胞的一项研究中,维生素E治疗前UVB辐射能够减少UVB-associated表皮损伤(23]。人类成纤维细胞暴露在UVA光线,维生素C和E显示光保护潜在的(24]。
2.3。类胡萝卜素
类胡萝卜素是一组植物化合物,传授一种明亮的颜色不同的水果和蔬菜中找到,如胡萝卜、南瓜、红薯。有成百上千的类胡萝卜素,约40表示在典型的人类饮食(25]。β-胡萝卜素是研究最多的,因为在大多数国家,它是最常见的类胡萝卜素。
在实验室和动物实验中,类胡萝卜素已被证明影响致癌作用,与几个假设机制。类胡萝卜素类维生素a可以被身体转化,具有抑制致癌作用在多个动物肿瘤模型26]。
另一种机制关注的AO功能类胡萝卜素,具有猝灭单线态氧和清除自由基的能力。在人类肝细胞细胞的研究,类胡萝卜素能预防oxidant-induced脂质过氧化(27]。值得注意的是,这种保护是独立于任何proretinoid活动(28]。在动物实验中,β-胡萝卜素具有抑制脂质过氧化反应(29日,30.]。
2.4。硒
硒是一种微量矿物质和存在于不同的食物来源,包括植物生长在土壤硒浓度高、以及一些肉类,鱼,和其他来源。含硒硒蛋白是蛋白质的一种氨基酸。在基因敲除小鼠的研究中,老鼠缺乏硒蛋白在皮肤角化细胞发达异常,和发现硒蛋白是必不可少的市场中发挥重要作用的角质细胞生长和生存能力31日]。
在实验室研究中,表明硒对致癌效应。硒衍生品在不同的人类肿瘤提取细胞系诱导细胞凋亡,包括皮肤癌(32]。在老鼠致癌模型中,硒化合物显著降低肿瘤出现前的皮肤损伤,显著减少细胞增殖和细胞凋亡的重要增强33]。在相同的致癌作用模型,用硒治疗也导致了皮肤,抑制脂质过氧化作用以及海拔AO酶,包括过氧化氢酶和超氧化物歧化酶(34]。
3所示。人类主体研究:抗氧化补充剂
有四个AO补充剂的大,长期的人类研究是可用的。研究这四种补充剂在人类皮肤癌症预防不支持他们的角色。随机对照试验(RCT)的β-胡萝卜素,补充硒,组合(包括各种组合的维生素C,维生素E,β-胡萝卜素、硒、和其他物质)没有显示减少NMSC的发病率在男性或女性35- - - - - -41]。这些研究提供了表的详细信息1。
4所示。人类研究主题:估计通过补充剂膳食摄入量与食物相结合
研究估计饮食摄入量的市场通过补充剂的组合,全食超市没有显示承诺减少NMSC(表的发病率2)。然而,这些研究认为先进的摄入是简单的加法。研究支持,提供先进的孤立的形式补充功能以不同的方式比全食的形式提供。因此,它是理想的区分这些形式的AO的摄入量。
5。人类研究主题:血清水平
在这个时候,有有限的研究评估血清水平的这些特定的代谢NMSC预防(表3)。这些研究的最大队列研究的485名成年人。
冲突的结果出现在这些小的研究。此外,当执行时机血清的问题研究是一个重要的一个。在一项研究中低于意味着硒水平与皮肤癌有关,它是指出,肿瘤组织吸收的硒(42]。这可能会降低血清水平,从而放大时间当执行血清研究的重要性。
此外,它不知道如何血清AO水平反映饮食摄入量。血清胆固醇的情况,例如,众所周知,遗传差异可能导致明显不同的血清胆固醇水平尽管相同级别的摄入量。
6。人类主体研究:通过天然食品抗氧化剂摄入
设计一个研究来评估AO摄入量的影响通过全食是非常具有挑战性的。一个小,设计良好的膳食干预试验显示承诺(43]。而干预导致增加维生素C的摄入量,β-胡萝卜素,和纤维,这项研究是集中在低脂饮食的影响。一个更大的实验研究还观察低脂饮食的影响。受试者给定一个饮食计划,意味着减少脂肪摄入量少于20%的卡路里摄入量,每天摄入至少五份水果和蔬菜(44]。这项研究并没有证明效力,但研究设计必须考虑在评估结果。一个单独的前瞻性观察性研究的焦点并非是营养素(即。,fat), but rather focused on the “combined consumption of foods,” and it did find that a “vegetable and fruit” pattern decreased NMSC as opposed to a “meat and fat” pattern [45]。这些研究的细节如表所示4。
7所示。抗氧化作用的生化过程:提出的解释缺乏补充剂的功效
给出的结果大规模、随机、安慰剂对照试验,我们得出这样的结论:这些4 AO补充剂,剂量和时间研究报道的摄入量,预防皮肤癌的不是有效的工具。另一方面,分析《超能通过whole foods的饮食摄入量没有提供明确的结论,一些有前途的趋势已经出现。
原因之一报道疗效的差异可能是由于生物化学代谢及其下游的影响。氧化的过程,相应的抗氧化作用,并不是一个简单的,单步执行的过程,也不是一个简单的一系列事件。相反,这代表了一种平衡系统,如β-胡萝卜素的研究已经证明和肺癌。
在介入研究,男性烟民接受β-胡萝卜素补充剂5 - 8年来肺癌发病率较高(46]。后面的吸烟者也显示增加肺癌的研究中受试者服用β-胡萝卜素补充剂和维生素A补充剂(47]。动物研究有助于确定一个可能的解释。在雪貂暴露在烟的一项研究中,明显不同的影响被认为与低剂量的β-胡萝卜素补充(对应于饮食摄入量)与高剂量摄入(对应于药理剂量)。与高剂量的β-胡萝卜素,增加细胞增殖是(48]。
这一过程的生物化学提供了一个解释。自由基可引起损伤由于存在一个未配对的电子。代谢,如β-胡萝卜素可以中和自由基,提供自己的一个电子。在这个过程中,虽然,AO本身现在包含一个未配对电子。维生素C可以中和这个新创建的prooxidant。吸烟者,已知低摄入的维生素C,因此会在更高的风险从孤立的β-胡萝卜素补充剂。
进一步的动物研究表明,原因可能是更复杂的。在有限的情况下而不是均衡的饮食,补充β-胡萝卜素导致显著的恶化UV致癌作用。研究人员解释说,当β-胡萝卜素对其AO效果,新创建的β-胡萝卜素激进阳离子包含一个未配对电子,因此强烈氧化。研究人员得出结论,“早些时候报道了β-胡萝卜素的光保护影响其他人…可能取决于交互与其他饮食因素,要么缺席,或出现在无效的浓度,semi-defined饮食中恶化的紫外线致癌作用发生。这些因素可能是其他类胡萝卜素,他们的同分异构体,或者一些未知的植物化学的(s) (43]。”
相关的结论是由Chang等。而他们的荟萃分析的10大相关的补充维生素和已知AO特性显示没有NMSC发病率的减少,研究人员并画一个区分补充剂和全食超市(41]。他们说,当消费水果或蔬菜,这些先进的消费数量相对彼此,也许他们的AO品质是至关重要的。
8。未来研究方向:研究天然食品的需要
大相关4具体AO补充剂并没有显示效果。虽然研究的潜力正在其他AO补充剂,AO补充剂和组合,未来的研究目标干预,必须整合饮食市场全食的形式。在这方面,可以从成就了饮食和高血压领域的控制。高血压研究结果与有限孤立的膳食补充但已经成功通过干预的天然食品,特别是饮食疗法停止高血压(DASH)饮食。
全食物调查之前,一项研究表明,补充营养与钙、镁、钾、或鱼油对降低血压没有影响(49]。另一项研究发现,单独影响钙补充太小是临床上重要的(50]。此外,镁补充了模棱两可的结果(51]。
结束后,膳食补充剂缺乏承诺,DASH饮食的个随机对照试验,富含水果和蔬菜的饮食和低脂肪,。这饮食显著降低收缩压和舒张压在美国成年人相比,一个典型的美国饮食(52]。进一步研究表明,DASH饮食与低钠饮食相结合是最有效的膳食干预对降低血压53]。
研究全食超市的主要原因是营养补充剂中不可避免地限制在那些研究人员到目前为止隔离,标识,决心是最值得研究的。作为进一步的研究在该地区的植物营养素的进展,研究人员发现许多其他潜在的保护植物化合物。
在体外研究表明,许多其他植物化学物质可能具有重要的AO效果。研究发现,葡萄籽萃取物等化合物白藜芦醇(从葡萄),鞣花酸(在食物,如发现覆盆子)的有力拾荒者超氧化物自由基和氢,这些化合物可以保护细胞免受peroxide-induced DNA损伤(54]。其他实验室和动物研究支持多种其他植物营养素的影响,包括姜黄素(香料姜黄中发现),番茄红素(番茄),染料木黄酮(大豆)55,56]。
动物研究发现,一些多酚有能力保护皮肤免受紫外线辐射的危害,包括减少皮肤炎症,氧化应激,DNA损伤(57]。化合物的研究范围,包括绿茶茶多酚、葡萄籽原花青素,白藜芦醇,染料木素。
尽管这些植物营养素可能孤立和作为未来进一步研究的主题,重要的是要考虑协同的作用。多种植物化学物质已经证明了协同效应,已经被记载在实验室和动物实验。研究重组人血清,β-胡萝卜素,维生素C,维生素E协同提供防止氧化(58]。在小鼠皮肤的一项研究中,研究人员管理的各种组合植物化学物质包括局部白藜芦醇和口服鞣花酸,钙D-glucarate和葡萄籽提取物(59]。不同组合作为强有力的抑制剂的皮肤肿瘤发生,和所有组合显示相加或协同作用。
也认识到这是一个复杂的相互作用的营养在天然食品。在使用基于天然食品的饮食,营养的平衡比例,大量的潜在保护化合物,和其他植物成分(如纤维)可能都是必要的。一些化合物会增强他人的影响,以及协同的作用可能使整个更强大的比它各部分的总和。虽然历来注重孤立的营养素在人体的影响,它是至关重要的,如果不是更多,继续研究整个包的影响互动的营养和物质中发现的天然食品。
9。未来的研究设计
研究完成日期在饮食和nonmelanoma皮肤癌有明显的局限性,包括小样本大小以及研究方法的一些挑战中出现任何饮食和癌症的研究。首先,几乎所有的饮食和癌症之间的联系研究是基于病人提供的数据。研究人员确定营养摄入基于食物频率问卷(FFQ)。参与者被要求评估他们的食物摄入量超过指定的时间。例如,参与者可以FFQ需要估算129年食品的摄入量组在6个月的时间跨度60]。是公认的有问题FFQs的信度和效度。一个研究小组表示:“研究者们现在认识到数据从FFQs和其他膳食评价方法可以有实质性的测量误差,系统的和随机的,这可能会导致偏见的疾病风险估计(61年]。”
另一个重要的问题关于膳食干预的时机。鉴于灼伤在童年会影响皮肤癌症的发展几十年过去了,什么时候在这个过程中我们能够成功地干预吗?改变饮食必要影响变化的持续时间尚不清楚。一年的饮食改变足够了,或者十年的改变是必要的吗?
而更大规模的研究当然是必要的,他们需要其他挑战。前面描述在一个随机对照试验,48000名妇女被随机分配给一个控制饮食或饮食研究[44]。参与干涉臂有一个饮食计划,减少脂肪摄入少于20%的卡路里摄入量,每天摄入至少五份水果和蔬菜。虽然强制提供营养咨询课,只有57%的人在研究中手臂被符合出席3年,只有31%的人符合6岁(相比之下,对照组有合规率87%和75%)。评估饮食摄入量,FFQ用于基线,第一年,然后每三年。这些限制必须考虑当评估这些结果。
进一步的研究是必要的,教训DASH审判可能有助于在未来膳食干预试验。在设计研究中,研究人员盲目和随机分配参与者三种饮食。在最初的三阶段,参与者进行了研究,看看他们会完全符合研究设计。兼容的参与者那么先进的干预研究的一部分,他们每天就吃一顿研究中心。其他饭菜也是在家吃饭。
坚持称,作为所有组大于95%,是评估通过出席每日三餐,日常饮食日记、和24小时尿研究来验证饮食依从性。虽然这高血压研究只有8周时间,它作为一个控制饮食干预人类[52,53,62年]。
10。结论
饮食市场可能阻止自由radical-mediated DNA损伤和肿瘤发生的二次紫外线辐射。大量实验室研究发现,某些饮食市场显示预防皮肤癌的重要承诺。这些结果证实了动物研究。
在人类研究中,研究人员评估口服AO补充剂和饮食摄入量通过全食代谢。大相关4具体AO补充剂已经执行并没有显示效果。在这个时间点上这些补充剂预防NMSC的不推荐。其他评价AO补充剂,或补充剂,AO组合可能被批准在未来基于实验室和动物实验。即使这种方法也必须谨慎对待,研究已经表明,一些先进的组合可能与增加患癌症的风险。例如,SU.VI。马克斯试验发现某些癌症的风险增加在一些亚种群补充AO组合,特别是黑素瘤的风险增加补充女性和男性前列腺癌的发生率增加前列腺特异抗原升高在基线63年]。
相比之下,人类研究的结果指出一些有前途的趋势当饮食提供了先进的通过食物摄取。不管科学兴趣的补充剂,当务之急是未来的研究评估的影响饮食市场通过提供天然食品的摄入量。这是一个重要的研究领域,特别是考虑到我们所知道的氧化机制,受益于许多其他植物营养素在食物的证据,和食品协同作用的证据。进一步的研究是必要的,尽管众所周知的学习挑战全食物膳食干预措施。同时,还有许多其他原因建议饮食中强大的代谢,主要缺乏的副作用和已知的实用程序在其他癌症的预防。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。