目的:双氢睾酮(DHT)被认为是雄激素性脱发(AGA)的主要原因。我们之前报道过萝卜硫素(SFN),一种从西兰花中提取的化合物,通过降低血浆DHT水平促进ob/ob小鼠的毛发再生。本研究的目的是评估SFN是否能降低人血浆DHT。
方法:我们进行了一项随机、双盲试验,以评估口服摄入富含SFN的西兰花芽和苜蓿芽(对照)后SFN对参与者的影响。87名年龄在30到60岁之间的健康男性参与者被分为两组:每天摄入西兰花或苜蓿芽,持续一个月。干预前后测定血清睾酮和DHT。
结果:68名男性参与了研究;西兰花芽组34名,苜蓿芽组34名。花椰菜芽组的睾丸激素和二氢睾酮水平都没有下降。而苜蓿芽组睾丸激素、游离睾酮和二氢睾酮水平均显著升高。苜蓿芽组DHT水平的变化显著大于西兰花组。
结论:本研究旨在观察西兰花芽对血浆雄激素水平的影响,但没有发现西兰花芽对血浆雄激素水平的影响。我们发现,口服紫花苜蓿芽,而不是西兰花芽,可以增加男性的血浆雄激素水平。食用苜蓿芽可以预防男性迟发性性腺机能减退症(LOH)。需要进一步的研究来揭示口服SFN(西兰花芽)是否能改善AGA。
试验注册:该研究在大学医院医疗信息网络(UMIN)临床试验报告系统(标识符:UMIN000022523)注册。
雄激素性脱发,迟发性性腺功能减退,双氢睾酮,睾酮,萝卜硫素,西兰花,苜蓿
双氢睾酮(DHT)被认为是雄激素性脱发(AGA)的主要原因,AGA是最常见的脱发类型[1-3]。DHT与雄激素受体的结合是雄激素依赖性脱发[3]的主要过程。二氢睾酮缩短毛发生长的生长期,延长毛发生长的静止期,导致未成熟毛发[1]增加,新生毛发[4]减少。我们以前报道过萝卜硫素(SFN),一种从西兰花中提取的化合物,促进头发再生ob / ob降低血浆DHT水平[5]。据我们所知,还没有研究关注SFN对人类雄激素谱的影响。
睾酮经5α-还原酶转化为二氢睾酮,经3α-羟基甾体脱氢酶(3α- hsd)降解为3β,17β-雄甾二醇(3β-diol)。目前,抑制睾酮向DHT转化的5α-还原酶抑制剂被广泛用于治疗AGA[6,7]。降低DHT水平有望产生与现有AGA治疗药物类似的效果。然而,DHT降解酶的活化及其对AGA的影响还没有经过临床试验。
植物含有多种被称为植物化学物质的物质,它们可能对健康有益。SFN是从西兰花[8]中提取的一种植物化学物质。我们之前证明了SFN影响血浆雄激素水平ob / ob小鼠通过增强二氢睾酮降解酶,如醛酮还原酶(AKR) 1c21和脱氢酶/还原酶(SDR家族)成员9[5]。这些酶在还原(富nadph)条件下将DHT转化为3β-二醇。已知SFN通过激活核因子红系2 (NF-E2)相关因子2 (Nrf2)通路,包括nadph产生基因,具有抗氧化作用[10,11]。因此,SFN促进了DHT的降解。
这项研究的最终目标是获得SFN在人类中产生头发再生效应的证据。然而,由于在参与者中确认这种再生效应是一个长期的工作,第一步是确定SFN是否可以降低血浆DHT。这是一项关于富含sfn的西兰花芽对中年男性雄激素水平影响的初步研究,采用随机、双盲和比较对照的方式进行。
研究设计
这是一项单中心、随机、双盲的初步研究,比较了西兰花芽与对照(苜蓿芽)在中年健康男性中的效果。这项研究是在日本东京的东京医科和牙科大学进行的。该研究由东京医科和牙科大学临床调查委员会批准(批准号:M2016-047),受试者在入组前提供书面知情同意。该试验在大学医院医学信息网络(UMIN)临床试验报告系统(标识符:UMIN000022523)中注册,由日本村上农场株式会社赞助。该试验是由研究者发起的,主办方没有参与研究的设计或实施,也没有参与手稿的准备。
参与者
成人志愿者由日本CX医疗有限公司招募。入选标准为30至60岁之间、不服用补充维生素或矿物质药片的健康男性。参与者在研究前没有服用任何可能影响雄激素谱的外用或口服药物,如米诺地尔、杜他雄胺、非那雄胺、类固醇或补充剂。如果参与者患有糖尿病和癌症等严重疾病,或者对西兰花或苜蓿芽过敏,他们就会被排除在外。使用数字卡片按1:1的比例进行随机化。在研究开始前,研究对象被随机分配并贴上参与者编号。总共有86名参与者被随机分配到两个研究小组:每天摄入西兰花或苜蓿芽,持续一个月。
干预
我们使用动物到人等效剂量[12]的换算公式建立了人体SFN的起始剂量。根据这个公式和我们之前的研究[5],每天大约需要0.36 mg/kg体重的SFN。根据SFN所需剂量确定西兰花芽的日摄入量,参考以下两篇论文。西兰花超级芽甘蓝含有6 μmol/g SFN[13],其生物利用度约为60%[14]。因此,我们计算出这项研究每天大约需要50克西兰花芽。我们选择紫花苜蓿芽作为对照,因为紫花苜蓿芽中染料木素和大豆苷(异黄酮)的总含量与西兰花芽相同,但紫花苜蓿芽中SFN[15]含量不显著。为了模仿西兰花芽的外观,用阳光照射苜蓿芽,使其颜色和形状与西兰花芽相同。在其他有关人类受试者的报告中,对照组每天给予50 g苜蓿,与西兰花芽进行比较[16-18]。参与者不知道他们每天吃的是哪种豆芽。
本研究采用村上农场株式会社工业化生产的西兰花和苜蓿芽。西兰花和紫花苜蓿芽是用特别挑选的种子在发芽后生长2天。然后每周给参与者提供两次豆芽,以便参与者可以在发芽后的5天内食用。参与者被要求在4周的时间里每天吃一包(50克)。在研究期间,他们还被要求保持正常的饮食和生活方式。参与者被要求记录他们对豆芽摄入量的依从性和一般健康状况。根据参与者对豆芽摄入的依从性,如果观察到胃肠道事件(包括腹泻和呕吐)等不良反应,则立即停止试验。
生物化学分析
在基线和干预后4周,中午前收集12小时空腹血液样本,加入或不加入EDTA。样品在4°C, 1000 x g离心15分钟,分离血浆或血清。血浆总睾酮采用固相放射免疫法测定,游离睾酮采用化学发光免疫法测定(BML, Tokyo, Japan), DHT采用双氢睾酮ELISA试剂盒测定(Alpha Diagnostics, San Antonio, TX)。当结果超过试剂盒的检测限时,使用稀释的样品重新测量二氢睾酮水平。然而,由于溶血,一些样品在ELISA试剂盒中显示出极高的DHT水平;因此,我们使用LSI Medience(日本东京)进行的放射免疫分析法再次确认了高于2500 pg/ml的高DHT水平样本(以及一些用于检测确认的正常样本)。我们从试验中排除了溶血样品。基线时,采用全自动血液生化分析仪(BML)自动测定空腹血糖、白细胞计数、红细胞计数、红细胞压积、总蛋白、白蛋白、天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)、碱性磷酸酶(ALP)和肌酐。
统计分析
该试验纳入了80名参与者(每组40人),目的是达到80%的检测率,检测血浆DHT水平的25%变化,双方1型错误率为0.05,以考虑比较。血浆DHT水平的标准偏差计算为230 pg/ml,基于对日本男性du他雄胺[19]的评估。使用JMP,版本13 (SAS Institute Inc., Cary, NC)进行统计分析。根据数据的正态性,数据以平均值±SEM或中位数±四分位数表示。p值< 0.05被认为有统计学意义。
一般参与者特征
共有86名参与者被随机分为两个研究组。其中,79名参与者完成了研究(西兰花芽组,n=40;(图1)。西兰花和苜蓿芽耐受性良好,参与者报告没有严重的不良反应。在花椰菜芽组,轻微的副作用包括胃肠道紊乱(n=3)被报道。随机化后,共有9名参与者因轻微副作用(n=3)、发热(n=1)或溶血(n=5)而被排除。在苜蓿芽组,胃肠道紊乱(n=3)报告。西兰花芽组(n=34)和苜蓿芽组(n=34)的基线特征无显著差异(表1)。
图1所示。Consort 2010招募和随机化参与者流程图
表1。研究组的基线数据。苜蓿芽组和西兰花芽组之间没有差异。数值表示为平均值±SEM。每个参数的差异通过双尾非配对Student 's t检验进行评估
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苜蓿芽组(n=34) |
西兰花芽组(n=34) |
体重(公斤) |
77.8±12.2 |
71.4±10.4 |
身高(厘米) |
173.3±6.7 |
171.0±6.6 |
BMI(公斤/米2) |
24.9±3.9 |
24.4±3.4 |
年龄(年) |
47.6±8.1 |
48.5±9.7 |
白细胞计数(计数/μl) |
5764.0±1346.7 |
5597.9±1313.5 |
红细胞计数(计数/μl) |
487.6±41.1 |
493.0±42.5 |
血细胞比容(%) |
47.4±3.0 |
48.0±3.0 |
总蛋白(mg / dl) |
7.3±0.4 |
7.3±0.44 |
白蛋白(mg / dl) |
4.4±0.2 |
4.4±0.3 |
AST (IU / L) |
28.0±11.5 |
29.3±28.1 |
ALT (IU / L) |
33.5±18.8 |
32.6±29.4 |
LDH (IU / L) |
190.8±30.3 |
193.3±39.4 |
高山(IU / L) |
212.3±45.4 |
206.1±56.5 |
肌酐(mg / dl) |
0.81±0.10 |
0.83±0.10 |
血浆雄激素水平
基线和干预后睾酮、游离睾酮和二氢睾酮水平见表2。ELISA检测血DHT浓度有异常值。因此,我们使用另一种方法(放射免疫分析法)对异常值的样本进行重新分析。这些样品显示出合理的值(在正常范围内;200 - 1000 pg / ml)。因此,我们排除了10名参与者(西兰花芽组,n=5;苜蓿芽组,n=5),因为ELISA试验的局限性。花椰菜芽组的雄激素水平没有明显下降。另一方面,苜蓿芽组雄激素水平显著升高(图2)。苜蓿芽组DHT水平的变化明显大于西兰花组(图3)。但各组间睾酮和游离睾酮水平无显著差异(图3)。
图2。西兰花芽摄入对血浆雄激素水平的影响。分析干预前后血浆睾酮(A)、游离睾酮(B)和双氢睾酮(C)。与干预前相比,苜蓿摄入量对雄激素水平有显著差异。西兰花芽的摄入量没有差异。与基线(以前)相比,红线表示增加,蓝线表示减少。每组34人。*p<0.05, **p<0.01与基线比较。n不显著。雄激素水平的差异通过双尾Wilcoxon符号秩检验进行评估
图3。
苜蓿芽采食量对血浆双氢睾酮水平的影响。分析了苜蓿芽组和西兰花芽组血浆睾酮(A)、游离睾酮(B)和双氢睾酮(C)水平的变化。双氢睾酮水平与苜蓿摄入量有显著差异。血浆睾酮和游离睾酮水平无差异。*显示中位数和误差条的值表示四分位范围。每组34人。*p<0.05,与花椰菜芽组比较。n不显著。通过双尾Mann-Whitney U检验评估雄激素水平的差异
表2。苜蓿芽采食量对血浆雄激素水平的影响。分析干预前后血浆雄激素水平。苜蓿芽采食量干预前后有显著差异。苜蓿芽组和西兰花芽组血浆睾酮和游离睾酮水平无差异。每组34人。*p<0.05, **p<0.01与基线比较
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苜蓿芽组(n=34) |
西兰花芽组(n=34) |
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之前 |
后 |
之前 |
后 |
睾丸素(pg / ml) |
587.9 (439.9 - -703.7) |
583.3 (499.3 - -759.2) * |
592.0 (417.6 - -735.0) |
591.0 (435.2 - -790.8) |
游离睾酮(pg / ml) |
10.2 (8.4 - -12.5) |
11.8 (9.7 - -12.7) * |
10.6 (8.6 - -12.9) |
11.8 (9.4 - -13.1) |
DHT (pg / ml) |
535.6 (455.3 - -726.0) |
662.3 (547.7 - -761.7) * * |
557.4 (471.6 - -734.4) |
623.3 (476.5 - -756.3) |
*连续值表示为中位数(四分位范围)。同一组各参数的差异采用双尾Wilcoxon符号秩检验,组间采用双尾Mann-Whitney U检验
在这项研究中,我们证明了每天摄入的苜蓿芽,而不是西兰花芽,会影响男性参与者的雄激素水平。据我们所知,这是第一份证明苜蓿芽对人类有雄激素诱导作用的报告。在这项研究中,没有观察到西兰花芽有减少二氢睾酮的作用。此外,没有出现严重的副作用或皮疹等过敏反应。
我们期望西兰花芽对人体有减少二氢睾酮的作用。与我们之前的报告[5]相比,我们无法证明SFN对人类男性受试者雄激素谱的影响。我们没有在人体受试者中观察到SFN的血浆雄激素降低效应,可能有一些原因。第一,SFN的处理方法与以往报道不同;小鼠腹腔内注射SFN,而人类受试者通过口服西兰花芽获得SFN。我们利用确定人体当量剂量的公式和以往的研究[12-14]估算了人类西兰花芽的摄入剂量(SFN)。然而,咀嚼、摄入时间和摄入功能的个体差异可能会影响结果。此外,单独纯化的SFN不会给人体实验对象;因此,我们不能排除其他类似激素的成分,如异黄酮(如染料木素、大豆苷和槲皮素)掩盖SFN作用的可能性。其次,参与者的数量不足以证明雄激素水平的显著变化,因为参与者之间雄激素水平差异很大,估计的变化比例(25%)太大,无法检测出显著的差异。 It is important to note that the genetic background of human subjects varies to a larger extent relative to the genetically homogenous mice strain, and the effect of SFN may have not produced the same effect in humans. Thirdly, we could not exclude the influence of alcohol. Based on our hypothesis, SFN induces 3α-HSDs in the liver, and these enzymes subsequently decompose DHT. These enzymes are also induced by alcohol via the Nrf2 pathway [20]; therefore, participants who habitually drink alcohol might have limited ability to induce these enzymes. In fact, plasma levels of DHT tended to decrease with broccoli sprouts intake, with the exception of participants who appeared to show alcohol-associated impacts on liver function (γ-GTP < 50 IU/L and ALP < 260 IU/L) (S1 Table).
在这项研究中,我们没有观察到口服西兰花芽会减少二氢睾酮。同样,我们也不能证实口服西兰花芽对毛发再生的影响。据报道,SFN还激活皮肤(小鼠角质形成细胞)[21]中的Nrf2。因此,即使全身DHT浓度没有降低,也可以预期有促进头发生长的作用。值得注意的是,人类的寿命(以及毛发周期)比老鼠长。因此,需要长期的观察来阐明SFN是否通过口服西兰花芽有促进毛发生长的作用。
我们还显示了苜蓿芽对血浆雄激素水平的意想不到的影响。游离睾酮随着年龄的增长而减少,是男性晚发型性腺机能减退症(LOH)[19]的指标之一。摄入苜蓿芽可使40-50岁参与者70%的游离睾酮平均值增加到20-30岁参与者70%的游离睾酮平均值(表2)。因此,摄入苜蓿芽可预期预防LOH。众所周知,紫花苜蓿含有植物雌激素,如染料木素和大豆苷,它们作为雌激素受体的激动剂[15,22]。西兰花芽也含有大豆素;但两种豆芽[15]中两种异黄酮(染料木素和大豆苷)的总含量是相同的。因此,我们建议在比较SFN的作用时,可以忽略两组异黄酮的作用。另一方面,这两种豆芽都含有槲皮素,这是异黄酮的一种[22,23]。关于槲皮素具有抗和/或雌激素样作用的报道相互矛盾[24-28]。槲皮素已被报道可以抑制睾酮-大figureizing酶和增加血液睾酮浓度[27]。 Moreover, quercetin has been reported to increase testosterone production in rat Leydig cells [28]. Therefore, the blood androgen increasing effect of alfalfa is possibly due to quercetin. We have thought that an increase in androgens was not observed in the broccoli sprouts group because the effect of SFN was negated by the effect of quercetin.
我们认为,这是第一份表明口服苜蓿芽可能有助于增加中年男性雄激素水平的报告。需要进一步研究这种影响的机制以及对人类健康安全的影响。
表2。苜蓿芽采食量对血浆雄激素水平的影响。分析干预前后血浆雄激素水平。苜蓿芽采食量干预前后有显著差异。苜蓿芽组和西兰花芽组血浆睾酮和游离睾酮水平无差异。每组34人。*p<0.05, **p<0.01与基线比较
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苜蓿芽组(n=34) |
西兰花芽组(n=34) |
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之前 |
后 |
之前 |
后 |
睾丸素(pg / ml) |
587.9 (439.9 - -703.7) |
583.3 (499.3 - -759.2) * |
592.0 (417.6 - -735.0) |
591.0 (435.2 - -790.8) |
游离睾酮(pg / ml) |
10.2 (8.4 - -12.5) |
11.8 (9.7 - -12.7) * |
10.6 (8.6 - -12.9) |
11.8 (9.4 - -13.1) |
DHT (pg / ml) |
535.6 (455.3 - -726.0) |
662.3 (547.7 - -761.7) * * |
557.4 (471.6 - -734.4) |
623.3 (476.5 - -756.3) |
*连续值表示为中位数(四分位范围)。同一组各参数的差异采用双尾Wilcoxon符号秩检验,组间采用双尾Mann-Whitney U检验
在这项研究中,我们证明了每天摄入苜蓿芽,而不是西兰花芽,会增加男性受试者的雄激素水平。苜蓿芽的摄入有望预防LOH,但还需要进一步研究苜蓿芽的作用机制及其对人类健康安全的影响。
我们感谢原田女士提供的宝贵技术援助。本研究由村上农场公司赞助。本研究由JSPS KAKENHI (18K06952)资助SS。
构思和设计实验:MS, SS, KS。进行了MS、SM、YA、EK等实验。分析数据:MS、YS、SS。撰写稿件:MS、SS、KS。
查看表S1
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