芥蘭素 (indole-3-carbinol)如何排毒?令細胞自強?
芥蘭素是十字花科蔬菜(如青花菜)獨有物質,能支援細胞生長健康,強化免疫系統功能,有助抵抗頑症,具強效的抗氧化作用。配合木質醇能大大減少女性患上乳房頑症的風險。青花菜含有一種名為indole-3-carbinol的抗癌物質,可以抑制動情激素對身體的影響,因此能降低與動情激素相關的乳癌、子宮癌罹患率。
令癌細胞自滅,其中一個很重要的物質就是Indole-3-Carbinol(I3C),愈來愈多人稱之為芥蘭素。對於女性,這是恩物。
十字花科蔬菜像花椰菜,總是能在健康食物排行榜中名列前茅,除了富含維生素、β 胡蘿蔔素之外,對抗癌症是最常被提及的功效。近期發表在重量級期刊 Science 的研究發現,花椰菜產生的天然分子,能夠通過再活化 (reactivation) 癌細胞中異常之抑癌基因的功能,達到抑制腫瘤生長的效果。
●抗癌的關鍵天然分子:芥蘭素 (I3C)
芥蘭素 (indole-3-carbinol, I3C) 是一種天然化合物,可由硫配醣體 (glucosinolate) 降解而產生,而硫配醣體在十字花科蔬菜中含量相當豐富,像是青花菜、花椰菜、甘藍菜、羽衣甘藍等蔬菜。早在十幾年前,科學界就已經知道芥蘭素具有抗癌效果,但究竟是透過怎樣的作用機制?才是科學家想要打破砂鍋問到底的。最近由哈佛醫學院科學家發表在 Science 上的研究,找出了芥蘭素對抗癌症的機制,這也是從基因與分子層面,將芥蘭素與抗癌效果聯繫起來的直接證據。
●抑癌基因 PTEN 之功能是癌症的煞車系統
造成癌症原因很多,像是「致癌」基因突變而功能過於活躍;或者反方向來看,如果「抑癌」基因發生突變而功能過於低下,也一樣會發生癌症。PTEN (phosphatase and tensin homolog:磷酸酶與張力蛋白同源物) 基因是人類癌症中最常發生突變的「抑癌」基因之一,如果其功能無法正常發揮或是表現量低,會如同喪失煞車系統的車子,不斷地往癌症終點方向前進。假設能夠讓煞車功能恢復,這開往癌症終點車子就可停下來;以此類推,通過再活化 (reactivation) 癌細胞中 PTEN 基因的功能,其抑癌作用就可再次展現。
哈佛科學家為了達到上述目的,首先必須找出體內會與 PTEN 蛋白交互作用的調節因子,實驗利用免疫沈澱法和質譜技術分析,發現一種名稱為 E3 泛素連接酶 WWP1 (WW domain–containing ubiquitin E3 ligase 1),會與 PTEN 蛋白直接結合,並影響 PTEN 蛋白形成二聚體(dimerization) 結構與在細胞膜上的定位,進而使得其抑癌功能喪失。目前也已知 WWP1 經常在多種癌症中過度表達,包括前列腺癌、乳腺癌和肝癌,所以 WWP1 可能就是使得 PTEN 蛋白失去活性的其中一條導火線。
●芥蘭素 (I3C) 可以阻止 WWP1 影響 PTEN 恢復抗癌效果
延著這條線索,我們可以合理推理出避免往癌症方向前進的這條路徑,只要能「阻止 WWP1 去影響 PTEN」,讓 PTEN 發揮該有的煞車 (抑癌) 功能,就有望成功停下開往癌症終點的車子。因此,科學家也運用各種實驗來證實上面的這項想法。
通過體內 WWP1 大量表現的小鼠前列腺癌模型中,研究結果發現十字花科蔬菜的芥蘭素,以每週三次注射 20 mg/kg 的劑量治療一個月,可以顯著抑制癌細胞的生長並使得腫瘤體積縮小。其他分子生物與細胞實驗也證實,芥蘭素可以阻止 WWP1 影響 PTEN 的這條路徑,進而讓 PTEN 蛋白回到正常位置,以執行原本應有的抑癌功能。
●花椰菜有益健康但尚不足以用來治療癌症
此項研究發現了調控腫瘤生長的一條新路徑,以及未來可以發展的癌症治療新方法,例如採用基因技術或芥蘭素來阻礙 WWP1 的作用,以解開 PTEN 受到的束縛,不過都仍需進一步的研究來探討。青花菜等十字花科蔬菜對健康相當有益,這是無庸置的事實,但本研究的第一作者 Yu-Ru Lee 博士也提醒,根據實驗中的有效劑量來換算,你必須得每天吃下約 6 磅 (約 2.7 公斤) 的十字花科蔬菜,才能達到抗癌功效。
一天要吃到這麼多的量,顯然不切實際,不過透過定期食用十字花科蔬菜,抱著有比沒有好的心態,來獲取一些天然的抗癌分子也是不無小補。萬萬沒想到日常餐桌上的花椰菜,也能讓科學家獲得這麼多的重大啟發,果然是萬物靜觀皆自得,說不定在未來能開發出更強效的 WWP1 抑制劑。文末結語,下次挑選蔬菜時不用遲疑,就決定是你了,花椰菜!
信報2004-05-14 「真能排毒的天然食品」:
『多吃椰菜、芥蘭和椰菜花,因為它們都含有一種叫Indole-3-Carbinol(I3C)的東西。這是一種能抗癌的天然物質。根據來自密芝根州州立大學的研究報告,I3C可以令乳癌的癌細胞自滅。他們的發現,與出自愛因斯坦醫學院的研究結果不謀而合。後者發現I3C在胃酸的影響下,會變成另一個化學結構,叫di-indolylmethane,能令癌細胞自滅。除此之外,I3C可以令乳癌細胞增加丙種干擾素的接受體,吸引大量的丙種干擾素來消滅自己。這還不止,在最近出版的《國際癌症》學報上,馬里蘭州大學的研究員發表論文,宣布發現I3C可以抑制一種叫Muc-1的蛋白質。這蛋白質不是好東西,它位於細胞表面,能助乳癌細胞擴散。』
其實十字科蔬菜都含有I3C,包括金漬。
信報2010-12-31 「代表作」:
『韓國人每餐必備的金漬,原來是一個極佳的保健食物,因為製造金漬的主要原材料大白菜, 含有一個叫Indole-3-Carbinol( I3C)的抗癌物質,能對付子宮內膜癌、卵巢癌和乳癌。…上述三種癌病的起因,都是緣於細胞被大量的雌激素刺激而引起癌變。…大白菜(金漬的原料)和其他十字科蔬菜,包括芥蘭、椰菜中的I3C。I3C 能叫細胞自動毀滅已經造出的甲型受體(Mol. Biol. Cell, Vol.12, pp.1166-1177) , 以及提升乙型受體的「反增生作用」(Mol. Endocrinol., Vol.20, pp.3070-3082) 。所以,多吃白菜、芥蘭、椰菜或服用補健食品I3C,便能減低罹患子宮肌瘤、乳腺增生、子宮癌、乳癌的風險。』
除了乳癌之外,I3C也可令前列腺癌癌細胞自滅,因此也是男性恩物。
信報2004-05-14 「真能排毒的天然食品」:
『椰菜對男士們也有用嗎?有,I3C和它的生陳代謝物Di-indolylmethane,都可以使前列腺癌細胞自滅;同時亦可以抑制前列腺癌細胞增生。』
信報2011-08-24 「殺生的取捨」:
『芥蘭的Indole -3-Carbinol(我稱之為「芥蘭素」),不但能保護自身,對人類而言,也是一個非常強力的抗癌補健食品。它能應付的,包括前列腺癌、乳癌、子宮內膜癌、卵巢癌等。我認識一位長者, 他的前列腺癌指標( 叫Prostate Specific Antigen,PSA)高達40。這個讀數在0-4 屬正常;4-8 代表前列腺已肥大;8 以上代表前列腺的細胞已增生。在他服用了芥蘭素一段時間後,PSA 跌到1。有科學家曾發表論文說,實驗證實芥蘭素可減低PSA(Cancer, Vol.98, pp.2511-2520)。又根據美國密芝根州Wayne State 大學的學者,芥蘭素能提升細胞一個叫P21 的蛋白質,從而抑制癌細胞增生及促使其自滅(Oncogene, Vol.20, pp.2927-2936)。芥蘭素也能迫使乳癌細胞和卵巢癌細胞自滅(Nutr. Cancer, Vol.48, pp.89-94 ;Gynecol. Oncol., Vol.110, pp.432-438)。
血癌癌細胞自滅也行。 2012年8月10日「血癌(二)能吃不能吃」:
『十字花科的植物包括西蘭花、椰菜花、白菜等,均含有一種稱為芥蘭素(Indole-3 Carbinol)的成分,芥蘭素能有效令血癌細胞自滅。一棵西蘭花含有多少芥蘭素呢﹖大約20mg,而每日要進食多少芥蘭素才能令癌細胞自滅呢﹖大約要 食1000mg,即是每天要進食五十棵的西蘭花,才能令血癌細胞自滅。』
I3C還對其他癌有療效。
信報2004-05-14 「真能排毒的天然食品」:
『此外,喜歡飲多兩杯(酒)的人,最好也多吃些椰菜。原因是,酒鬼很容易有胰臟炎,而胰臟炎很容易化為胰臟癌,後者是一種擴散力十分厲害的癌,病人的生存率一般都很低。在今年二月份出版的《抗癌研究》學報上,美國國立毒性研究中心的研究員發表了一篇報告,說胰臟癌的癌細胞會不斷製造一類叫STAT-3的物質,去刺激細胞增生。在這方面I3C再發神威,可以抑制STAT-3的出現。
什麼癌都沒有的人,是否也應多吃椰菜?是。因為椰菜可以「化毒」,幫助肝臟去化解致癌的物質。肝臟重要功能之一,原是中和可致癌的親電子物質(electrophile)。多吃椰菜,可以維持肝臟化毒的功能。椰菜又含大量纖維,可以幫助通便。說來說去,煞有介事;其實所謂排毒,原來是每一個人一生出來就會做的事:將廢物排出體外是也。』
原來芥蘭素總共有4個機制抗癌。
信報2011-01-28 「西蘭花抗癌」:
『治病的藥,須能治而同時沒有不良副作用,這是所有藥廠夢寐以求的。很多天然食物中的成分都有幫助身體功能的作用,尤其是制止細胞異變,也就是能抗癌,而沒有不良副作用。任職藥廠的科學家,當然都知道有這些天然抗癌的補健食品,但無奈不能取用,因藥廠沒興趣,理由是「天然成分」屬人人都能染指之物,不能被任何人獨佔,藥廠縱然成功開發,用之製成藥物,也無法申請專利。沒專利,藥廠就興趣索然。這幾天提及的芥蘭素,便是一個頂瓜瓜的抗癌物質,因它有四種不同的抗癌機制。
第一個叫「去甲基化」(Demethylation)。本來,每一個正常細胞都有「癌抑制蛋白」(Tumour Suppressor Protein),主責監察遺傳物質。若遺傳物質癌變, 「癌抑制蛋白」便會啟動一個「自滅」(Apoptosis)機制,將癌細胞迫死。但細胞若造不出這個「癌抑制蛋白」,就於事無補了。很多致癌物質能刺激一個「甲基轉移」(DNA-Methyl-Transferase, DMT ),藉以在「負責製造癌抑制蛋白」的開關掣(Promoter)上,加上大量的甲基(Methyl),於是阻止細胞製造「癌抑制蛋白」。芥蘭素能抑制DMT(Mol.Carcinog., Vol.46, pp.24-31)。
第二個抗癌機制是迫癌細胞衰老。原來,每一次細胞由一分為二,新一代的細胞的遺傳物質DNA 都比上一代細胞的遺傳物質DNA 短一些,於是愈老愈衰弱, 形成衰老。癌細胞有一個叫「終端」(Telomerase) 的生物酵素, 能令自己在增生(一變二、二變四)過程中不會衰老。芥蘭素能抑制這一個癌細胞專有的「終端」。這樣,癌細胞愈增生得快,其DNA 便愈蝕(變短)得快,最後自滅(PloS ONE, Vol.5, pp.e11457-e11463)。
第三個抗癌方法,是在身體中令胎兒時期的「抗癌機制」重現。胎兒階段是身體成長最快的時期,但過程中一定不會有癌變,因有天生的基因把關。出生後,細胞開始有出問題(癌變)的可能,原因是出生後, 細胞用一個叫HDAC ( 全名Histone Deacetylase)的生物酵素將很多胎細胞的基因「封鎖」,包括「抑制癌變」的基因。學者發現,若能將HDAC 抑制,就可重新打開胎細胞的「抑癌」基因,令癌細胞凋亡。芥蘭素便有此作用(Int. J. Oncol., Vol.33, pp.375-380)。
第四個抗癌機制是餓死癌細胞。細胞在生存中須用到能量,但只懂得用「醣酵解」的方法生產能量。若將醣酵解的機制廢掉,癌細胞便會「餓死」。芥蘭素正是有廢掉醣酵解的能力(Biochem. Pharmacol., Vol.17,pp.511-518)。』
參考資料:
Lee YR, et al. Science. 2019;364:eaau0159. Reactivation of PTEN tumor suppressor for cancer treatment through inhibition of a MYC-WWP1 inhibitory pathway.
16 May 2019. Natural compound found in broccoli reawakens the function of potent tumor suppressor.
The World's Healthiest Foods. What's New and Beneficial About Broccoli.
Brignall MS. Altern Med Rev. 2001;6:580-9. Prevention and treatment of cancer with indole-3-carbinol.
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