消化维生素A的酶也可能调节睾酮水平
![An enzyme that metabolizes beta carotene may play a vital role in testosterone metabolism as well, according to a new study led by researchers at the University of Illinois. From left to right, professor emeritus of food science and nutrition John W. Erdman Jr., molecular and integrative physiology professor Eric C. Bolton and professor emeritus of comparative pathology Matthew A. Wallig. Additional co-authors: Illinois alumni Joshua W. Smith and Nikki A. Ford, and Steven K. Clinton, Nancy E. Moran and Jennifer M. Thomas-Ahner, all of Ohio State University. Credit: L. Brian Stauffer 消化维生素A的酶也可能调节睾酮水平](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2016/enzymethatdi.jpg)
一项新的研究发现,一种酶可以在体内将饮食中的类胡萝卜素转化为维生素A,它也可以调节睾酮水平和前列腺的生长。
伊利诺斯大学的科学家们探索了酶Bco1对睾酮水平通过比较前列腺功能和睾酮代谢等前列腺(睾酮敏感组织)老鼠缺乏Bco1基因功能副本的对照组小鼠。
在人体内,Bco1会分解一种胡萝卜素分子——胡萝卜素是使胡萝卜、南瓜和其他植物呈现橙色的色素——形成两种维生素a分子。科学家推测,Bco1可能还参与了其他生物过程,但目前的研究是第一批探索Bco1除分解类胡萝卜素外的活动。
“之前的研究表明,缺乏Bco1基因的老鼠无法切割-胡萝卜素,我们也知道,很多人携带的Bco1基因变异会影响他们代谢类胡萝卜素的能力,”该论文的第一作者约书亚·w·史密斯(Joshua W. Smith)说,他在伊利诺伊大学营养学博士期间进行了这项研究。
“同样,由于我们在缺乏BCO1的小鼠中看到,他们的BCO1基因中有变异的男性可能会改变睾酮水平,”史密斯说,目前在约翰霍金斯彭博公共卫生学院的博士学院。
两组老鼠的食物都是免费的β-胡萝卜素以及其他类胡萝卜素,但它们提供维生素A,以维持血液和肝脏中营养素的正常水平。
正如研究人员所假设的那样,缺乏Bco1的小鼠体内睾酮的血液浓度较低。在检查啮齿动物的组织时,研究人员发现没有Bco1基因的老鼠的前列腺明显更小。
这些动物的前列腺和精囊——它们都需要睾丸素才能正常发育和维持——比其他老鼠的体重轻20%到30%。没有bco1基因的小鼠睾丸内的间质细胞也减少了44%,间质细胞是将胆固醇转化为睾丸激素的细胞。
此外,没有Bco1基因的小鼠的Hsd17b3基因水平降低了32%,该基因只在睾丸间质细胞中表达,并负责睾酮合成的最后一步。
在人类中,HSD17B3基因中的遗传突变导致出生时睾酮产生和女性雄性生殖器缺乏缺陷。
在检查小鼠前列腺中的200个基因序列时,研究人员发现了13个因Bco1丢失而显著改变的基因——包括三个与细胞增殖有关的基因,一个调节基质和上皮组织生长的基因,两个基因与细胞周期进展相关,涉及细胞死亡的一个,该过程称为细胞凋亡。
科学家们还发现了没有Bco1基因的小鼠雄激素受体信号被破坏的证据。根据这项研究,AR信号调节基因表达,对前列腺的发育和功能至关重要,也启动和控制前列腺癌的进展。
伊利诺斯州营养与食品科学荣誉退休教授、资深作者小约翰·w·厄德曼(John W. Erdman Jr.)说,研究结果表明,Bco1缺失显著影响雄激素合成,减少AR信号,减少前列腺细胞增殖和生长。
在之前的研究中,相同的研究人员发现,通过阉割降低血液中的睾酮水平,显著降低了许多相同的细胞生长和增殖标志物的表达,而在当前的研究中,这些标志物由于Bco1的丢失而降低。
Smith说:“这些数据支持了雄激素剥夺的假设,无论是通过阉割还是Bco1缺失,都控制了小鼠前列腺的细胞增殖。”“目前的研究表明,虽然Bco1的主要功能可能是切割膳食类胡萝卜素,但这种酶也可能影响远远超出类胡萝卜素代谢的其他生理过程。”
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