男性の健康のためのリコピンの研究

リコピンis a needle-like dark red crystal [1] that is soluble in chloroform, benzene and oil, but not in water. Its molecular formula is C40 H56, relative molecular mass 536.85, and the molecular structure has 11 conjugated double bonds and 2 non-conjugated double bonds, making it a straight-chain hydrocarbon [2]. Lycopene is widely found in the fruits and vegetables in our daily lives, especially in ripe tomatoes. It is the pigment with the highest degree of unsaturation in the carotenoid family.

天然の果物や野菜では、リコピンは主に全トランス構造に存在する。強い抗酸化活性を持つが、人間の体内では自力では合成できないため、外部から入手する必要がある[3 4]。リコピンは人体に入った後、血液、副腎、肝臓、精巣、前立腺、卵巣、乳腺、子宮、消化管などの組織や器官に広く分布しています[5]。リコピンは、その抗酸化機能に加えて、脂質の低下、免疫力の向上、心血管と脳血管の健康の保護、がんの予防などの効果もあります[6]。近年、国内外では、リコピンを用いた動物と人間の病気の予防と治療に関する研究が盛んに行われており、一連の重要な研究成果が得られています。本記事では、オス生殖の分野におけるリコピンの研究の進捗状況を簡単に紹介します。

1リコピンおよび前立腺関連疾患

前立腺は男性の副腺器官です。良性前立腺肥大症、慢性前立腺炎、前立腺がんなどの前立腺異常によって引き起こされる疾患は、男性の生殖健康に大きな脅威となっています。リコピンと前立腺関連疾患の研究は、次のような側面に焦点を当てています。

1.1良性前立腺肥大症(bph)

良性前立腺肥大症(bph)は、前立腺の間質細胞および上皮細胞の異常増殖によって引き起こされる疾患で、結果として前立腺が肥大し、尿道が圧迫される[7]。中国では、bphの発生率は年齢とともに増加する傾向にある。bphの初期症状は明らかではないため、多くの患者が真剣に受け止めていません。時間の経過とともに、bphの症状は徐々に悪化し、手術のリスクも有意に増加する[8 9]。いくつかの研究では、bphを有するマウスのリコペン処理により、テストステロン値、ジヒドロテストステロン値、およびエストラジオールに対するテストステロンの比率が有意に低下することが示されている[10]。他の研究によると、リコピンはサイクリンaとbおよび他のタンパク質の発現を阻害し、前立腺上皮細胞の分裂を停止させて前立腺の成長を阻害することが示されています[11]。

WERTZ K et al. [12] found in their research that lycopene can inhibit the proliferation of normal cells and cancer cells in the prostate epithelium by inhibiting the IGF-I signaling pathway and androgen signaling pathway in the prostate, reduce DNA damage, and improve the oxidative stress resistance of cells, thereby effectively preventing BPH and preventing the transformation of prostatic hyperplasia into prostate cancer. MASEREJIAN et al. [13] conducted a cross-sectional multivariate analysis of 1,499 cases of men aged 30-79 in the Boston Community Health Survey (2002-2005) in the United States and found that among men with BPH who consumed more lycopene in their diet or high-lycopene products, the incidence of lower urinary tract symptoms (LUTS) such as frequent urination, urinary symptoms such as frequency, urgency and pain (LUTS) were reduced by about 40% to 50%. Li Yize et al. [14] treated 127 patients with confirmed BPH with lycopene for 16 consecutive weeks. The clinical research results found that after 8 weeks of treatment, the patients'国際前立腺症状点数(ipss)と生活の質(qol)の点数が大幅に改善され、前立腺特異抗原(psa)濃度が大幅に低下した。16週間の治療後、患者さんと治療前の結果の差は、上記のすべての指標でさらに顕著でした。つまり、リコピンはbphの症状を緩和するのに大きな効果があります。

1.2慢性前立腺炎(cp)

慢性前立腺炎は、50代以下の成人男性によくみられる。ストレスを受けたり、仕事と休みのスケジュールが不規則だったり、食事に注意を払わなかったりする。臨床症状には、会陰の両側の鼠径部の局所的な痛み、lut、および性的機能障害が含まれる。適時に治療を受けなければ、生活の質に深刻な影響を及ぼし、患者の経済的負担を増大させる恐れがある。さらに、この病気に苦しんでいる人々の多数のために、それは最も深刻な人々に影響を与える慢性疾患の一つとして米国国立衛生研究所によってリストされています'の生活の質[15]。zhaoら[16]は、リコピンが細菌の増殖と組織の炎症を抑制し、慢性前立腺炎に対する一定の治療効果があることを発見した。生産down-regulateのcytokines (TNF -αIL-2など)ケモカイン(MCP-1などMIP-1α)、や遗伝子抗酸化作用がある表現up-regulateべた。さらに、zhao qinxuanらは〔17〕、単一の抗酸化リコピンの添加と比較して、ケルセチンとクルクミンの併用は、ラットの慢性前立腺炎に対して、炎症因子の発現レベルが有意に低下し、抗酸化酵素の活性が有意に増加したことを明らかにした。

1.3前立腺がん

前立腺がんは中高年の男性に多くみられ、発生率は年齢とともに一般的に増加します。同時に、前立腺がんの発生は家族の遺伝と密接に関連している[18]。ほとんどの前立腺がんは、体内のフリーラジカルが自己の浄化能力の上限を超えて酸化ストレスを発生させることによって引き起こされます[19]。最近の研究では、リコピンが抗酸化保護、一重項酸素のクエンチ[20]、腫瘍細胞の増殖、接着、遊走を阻害し、腫瘍関連遺伝子やタンパク質の発現に影響を与えることによって、前立腺がんとの闘いに役割を果たしていることが示されています[21]。さらに、リコピンは強力な抗酸化物質として、多くのフリーラジカルの攻撃からリンパ球やマクロファージを保護することができるため、免疫保護機能を持っています。[22]。

giovannucci[23]は、1986年から1992年にかけて米国で48,000人の医療関係者を対象とした追跡研究を実施し、リコピンが前立腺がんの発生と負の相関関係にあることを確認した。いくつかの研究では、毎日の食事に適度な量のリコピンを追加することが前立腺がんの予防に重要な役割を果たしていることが確認されています。トマトを定期的に食べる人やリコピンを多く含む食品を食べる人の前立腺がん発生率は、リコピンを時々全く摂取しない人や全く摂取しない人に比べて有意に低い[24 - 27]。リコピンは単独で使用するだけでなく、他の薬剤との併用でも効果があります。例えば、リコペンとマカエキスを低用量で併用すると、前立腺肥大を抑制し、したがって前立腺がんの発生率を抑制することができる[28]。健康な人は、食生活を変えたり、リコピンが豊富な果物や野菜、健康補助食品を摂取することで、前立腺関連疾患を予防したり、前立腺関連疾患の発生を減らしたり、最終的には前立腺がんを遅らせるか止めることができます。これは、men&を促進するために非常に重要です#39; s生殖医療。

2リコピンと生殖毒性損傷

喫煙、高温環境下での熱ストレス、無機および有機毒性汚染物質、放射線など、日常生活の中で生殖毒性の損傷を引き起こす要因はたくさんあります[29 - 30]。生殖毒性の損傷は上記の要因による酸化ストレスと密接に関連しており、リコピンは細胞の抗酸化物質の減少レベルを調節することによって生殖毒性の損傷の可能性を遅らせることができます。以下の分野において重要な進展が見られた。

2. 1ナノ⁃TiO2

Nano⁃TiO2, commonly known as titanium dioxide, is widely used in fields such as 着色料, sunscreens and nanomedicine[31]. In recent years, the toxic effects of Nano⁃TiO2 on the human body have gradually attracted attention and attention. After Nano⁃TiO2 enters the digestive tract, it penetrates the blood⁃testis barrier and gradually accumulates in the testes over time, eventually causing reproductive problems such as atrophy of the seminiferous tubules, reduction in the thickness of the seminiferous layer, decreased semen quality in the epididymis, and damage to sperm cells [32]. Previous studies [33–37] have shown that after the male reproductive system is stimulated by Nano-TiO2, the level of reactive oxygen species (ROS) in testicular support cells increases, and the levels of enzymes such as superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GSH-Px) decrease significantly, resulting in oxidative stress and tissue damage. An Hongmei et al. [38] showed that after subacute nano-titanium dioxide poisoning, oxidative damage occurred in the reproductive system of male rats. However, after lycopene was added to intervene, the sperm activity rate and the quality of the seminal fluid in the epididymis of mice were significantly improved, the histopathological damage to the testes was reduced, and the activities of antioxidant enzymes such as SOD, CAT and GPX were increased. The above study shows that lycopene can indeed relieve the oxidative stress caused by nano-TiO2 through its antioxidant capacity, thereby reducing the damage to testicular tissue.

2. 2トランス脂肪酸(tfa)

トランス脂肪酸は、男性ホルモンの分泌を減少させ、ラットの精子の減少または損傷を引き起こす。最近、国内外でtfaに関する研究が行われ、tfaの摂取量は精子の濃度と総精子数に反比例することが明らかになった。高いtfa摂取量(エネルギー消費量の1%以上)は現在、不妊の危険因子の1つである[39]。yao mingyanらの研究では、高トランス脂肪酸を摂取したラットにさまざまな濃度のリコピンを経口投与した後、病理学的分析のために精巣組織切片を採取した[40]。その結果、対照群と比較して、tfa-感染群の精巣は一部の精子上皮細胞の退化・壊死、カオス的な細胞配置、精管の萎縮、精子数の減少、基底膜の薄化を示した。しかし、tfa投与群にリコピンを添加すると、上記の病理学的変化が緩和され、一定の用量効果関係が認められました。著者は、この作用機序は、リコペン自体の抗脂質、抗酸化、フリーラジカルの除去作用と関連しているのではないかと推測した。つまり、リコピンはtfaによる生殖障害を修復する効果があるのです。

2. 3環境汚染と放射線

2. 3. 1カドミウム

カドミウムは、その化合物が防腐剤、顔料、カドミウム電池に広く使用されている重金属です。これらの化合物を不適切にリサイクルして処分すると、消化管や呼吸管を通って人体に入ることがあります[41]。ほとんどの食品に含まれるカドミウムの含有量は非常に少ないが、長期的に体内に蓄積することによるダメージを過小評価すべきではない[42]。男性の生殖系はカドミウムの重要な標的である。精巣はカドミウムに非常に敏感であり、低濃度のカドミウムは主に成人における精子数の減少、精巣組織におけるsodおよびgsh-pxの活性の低下、およびmdaの増加として精巣組織に損傷を与える可能性がある。カドミウムはまた、腫瘍を引き起こし、生殖内分泌系を破壊することができる。

呉博ら。[46]ようなデータを示した。ネズミcadmium-poisoned年に超酸化物イオンの活動dismutase (SOD)とグルタチオンのperoxidaseテストステロン(男性ホルモン)の(GSH-Px)レベル(T)精巣、精液、とほどが著しく減少した(自发性气胸)、黄体形成ホルモンのレベルは著しく増加した。血清(LH)でラットでは、抗酸化酵素sod、gsh-px、mdaの活性と生殖ホルモン濃度が回復し、緩和効果とリコピン濃度が正の相関を示しました。zhang mingら[47]は、カドミウムが精巣支持細胞のオキシダーゼ活性を阻害し、支持細胞と精巣組織のdnaを損傷させ、最終的に不妊につながることを発見した。さらに、研究によると、リコピンは、環境中の鉄[48]、鉛[49]、塩化水銀[50]などの他の重金属による酸化損傷を緩和し、修復する効果があることが示されています。

2. 3. 2ペルフルオロオクタンスルホン酸(pfos)

ペルフルオロオクタンスルホン酸は、近年世界的に注目されている重要な環境汚染物質です。多くの動物実験で、pfosは生殖系、肝臓、神経系などの複数の器官に損傷を与えることが示されています。毒物学的研究によると、fosに曝露されたラットは精子の質が低いことが示されており、それは精子数の有意な減少と運動性の減少、精子無力症と変形率の増加によって明らかにされている[51]。simon giavarotti kaら[52]は、pfosが過酸化脂質(lpo)を介して生殖細胞を直接損傷し、精巣の減少につながることを発見した'フリーラジカルと過酸化脂質の大規模な蓄積を除去する能力は、このように生殖腺に損傷を引き起こします。た柳慶ほか[53]置か後に低いということを見つけ、鼠を捕る中、大量投与トマトの红素PFOS-intoxicatedに無理やり食べさせ、よりPFOS-treated団体から低く横に媒体高lycopene-treated群の精子采カウントがより高いことがわかった、精子、血清テストステロン濃度、著しく復元酵素が働きSODと猫が格段に小さくなりMDAレベルに躍進しますこれは、ある量のリコピンが、その抗酸化特性とテストステロン分泌を調節する能力によって、生殖系へのpfosによる損傷を拮抗させることができることを示しています。

石炭中毒は、中国で頻繁に発生するフッ素中毒の一種である。フッ素中毒は精巣内の精子の構造と機能に変化をもたらし、アポトーシス性の精子の数を増加させる[54]。田原ら[55]を実験結果比較グループに比べていましたでフッ素内容、精巣病理組織学の度合いと言っ精巣に被害のアポトーシスを指数spermatogonia低く幽かにネズミの精巣の治療を行なっ媒体と極めて高濃度の残留フッ化が著しく増加したと、レベルclusterinタンパク質も減少した。しかし、リコピンが高フッ化化合物に添加された後、上記のすべての指標が有意に逆転し、リコピンが石炭燃焼によるフッ素中毒による生殖障害を緩和できることが示唆されました。

2. 3. 3放射線

現代の核医学と電離放射線技術の積極的な発展も、人間の健康に隠された危険をもたらしている。短期電離放射線は、組織や臓器に深刻な損傷を与える可能性があるほか、免疫系、血液系、生殖系にも深刻な損傷を与える可能性があり[56]、男性では睾丸が最も深刻な損傷を受ける[57]。生命における電離放射線の一般的な源は、生殖器系でrosを生成することができます。rosの生産がボディを超えたとき&#それを除去するための39;の能力は、それが精子dna損傷や染色体異常につながる、生物膜の完全性を損傷する可能性があります[58]。

李Yize's[59]研究によると、ラットに異なる濃度勾配のリコピンを24日間投与したところ、無気力で、電離放射線による反応が遅く、ラットの精子濃度と精子活性が有意に回復した。精巣との構造前立腺正常化倾向にあり、そしてinterleukin 6段階(IL-6)、腫瘍壊死因子が(TNF -α)すれば,interleukin 8(・⁃8)とMDAを分泌up-regulatedいを正常傾向があっリコピン軽減しの扇動的症状にことをうかがわせ生殖形態についてある程度押し戻すことができ免疫力の向上酸化緩和ストレス生殖器官に被害精子の出現と熟成推進した。つまり、酸化ストレスを調節することで、ラットの放射線による生殖障害を減らすことができるのです。

2. 3. 4(アクリロニトリル(ACN)

アクリロニトリルは、アクリル繊維、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンターポリマー樹脂、ニトリルゴムの重要な原料である。それは神経系や消化器系などの様々な器官やシステムに毒性があり、がんを引き起こすことさえあります[60]。研究によると、アクリロニトリルは生殖系にも有害であり、病気を引き起こす主なメカニズムは酸化ストレスによる損傷である。アクリロニトリルは精巣を刺激して過剰なrosを生成させ[61]、これらのrosはタンパク質、脂質、核酸に作用し、有毒な損傷を引き起こします[62]。li xiujuらは、acnによる生殖障害に対するリコピンの介入機構を研究した[63]。異なる濃度のリコピンを与えられたラットは、acn投与群よりも体重と精巣重量が有意に高く、用量効果があった。リコピンの摂食後、対照群と比較してmda含有量が減少し、gshおよびsod活性が有意に増加した。中用量および高用量のリコピンを投与した後、精細管の構造が明らかになり、精子形成細胞の配置がより規則的になり、各レベルの精子形成細胞がよく分化し、対照群に比べて精子の質が著しく向上した。

3リコピンと家畜の精子凍結保存

人工授精および補助技術は、生産において重要なプロモーション価値を有する[64]。リコピン粉 非常に効果的な抗酸化物質として、精液の凍結保存に重要な役割を果たしています。精子の凍結保存はまた、家畜の繁殖や育種、貴重な遺伝資源の保存に重要な役割を果たしています[65]。以前の研究[66]では、トルコの精子の凍結保存にリコピンを添加すると、精子の活性、生存指数、およびdnaの完全性が向上することが報告されています。wang xiaojuanらは、さまざまな濃度のリコピンを用いて、鶏に混ぜた新鮮な精子を1:1の割合で希釈し、低温でリコピンを用いた精液希釈を加えると、精子の活性が向上することを発見した[67]。wang yanhuaら[68]は、ヤギの精子の凍結希釈に一定濃度のリコピンを添加し、解凍後の精子の質に関するさまざまな指標を検証し、sod、cat、およびgsh-pxの活動を測定した。その結果、リコピンはヤギの精液の凍結保存に優れた保護効果を持つことが示された。fan yuanjingたち[69]は、リコピンが内因性抗酸化酵素の活性を高め、精液の凍結と解凍の際に発生する過剰なrosを効果的に除去し、精子の損傷を減少させることを示した。bucakら[70]は、リコピンが雄牛の精子希釈凍結液のミトコンドリア活性を高めることを発見した。王傑[71]は、冷凍中のブタの精液にリコピンを添加した後、解凍した精子の抗酸化酵素の活性が改善されることを発見した。さらに、リコピンとセサミンなどの他の物質を組み合わせると、さらに効果が高まります。以上の研究結果は、リコピンが精液を凍結保存時に発生する酸化的損傷から守ることができることを明確に示しています。

4展望

Lycopene, which is recognized worldwide as one of the most powerful antioxidants, plays an important role in the prevention and treatment of male reproductive diseases. Existing research has confirmed the clinical value of lycopene, providing theoretical support for the development of lycopene-related health products and subsequent product marketing. This paper will help to further promote the リコピンの応用 in the field of male reproduction, and will be of certain reference value for research on safeguarding male reproductive health and promoting the breeding of superior livestock and poultry.

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