芝麻素

芝麻素是一种来自芝麻的木脂素，它似乎能抑制维生素E的代谢，从而导致γ-生育酚和γ-生育三烯酚的循环水平相对增加；它显示出增强维生素E补充剂功效的最大希望。

芝麻素是芝麻中最突出的木脂素化合物，芝麻是人类饮食中木质素的两个最高来源之一（另一种是亚麻）。芝麻素可以作为一种营养补充剂，赋予抗氧化和抗炎作用（如果宣传其健康特性）或可能是雌激素受体调节剂和脂肪燃烧器（如果是针对需要减肥或希望减肥的人）。

芝麻素有一些机制，从整体上看它可以概括为脂肪酸代谢调节剂。它似乎抑制一种称为δ-5-去饱和酶（Δ5-去饱和酶）的酶，它是脂肪酸代谢中的限速酶；抑制这种酶导致二十碳五烯酸（EPA，两种鱼油脂肪酸中的一种）以及花生四烯酸的水平较低，并且这种机制在口服摄入后似乎是相关的。另一个主要机制是抑制一种称为生育酚-ω-羟基化的过程，这是维生素E代谢的限速步骤；通过抑制这种酶，芝麻素引起体内维生素E的相对增加，尤其是γ子集（γ-生育酚和γ-生育三烯酚）的维生素E，并且这种机制也被证实在口服摄入后具有活性。

芝麻素抑制参与维生素E代谢的特定CYP3A酶，然后维生素E的其余部分受到脂肪氧化。通过抑制该步骤，芝麻素引起维生素E的循环和器官浓度的增加。除了标准饮食以及与其他维生素E（α-生育酚、δ-生育酚和其他摄入物一起摄入）时，已知在预防维生素E代谢的情况下，芝麻素0.2％的饮食会增加循环维生素E（γ-生育酚测试）。它能够增加维生素E在血清和组织中的水平。维生素E固有的作用，如降低胆固醇，随着循环维生素E的增加而增加。

果蝇饮食中含有的0.2％芝麻素似乎延长了最大寿命约12％，而0.1％芝麻素与较小的增加相关（5％）。

芝麻素（500-2000nM）可以浓度依赖性方式保护PC12细胞免受红藻氨酸诱导的细胞死亡，但BV-2细胞似乎更具抗性（需要10-50μM）；这与降低的ROS和脂质过氧化有关。15-30mg/kg芝麻素提取物（90％芝麻素和10％芝麻酚）喂养大鼠3天，较高剂量完全保护免受红藻氨酸盐导致的死亡（22％死亡降至零）。芝麻素似乎能够以非常低的浓度保护细胞免受红藻氨酸的兴奋毒性，这可能是由于芝麻素在这些神经细胞中的抗氧化作用。口服摄入芝麻素后，大鼠已证实这一点，较高浓度的芝麻素（1-50μM）似乎减弱了红藻氨酸对p38和ERK1/2（MAPKs）的激活，50μM几乎使差异正常化；JNK未受影响。

小胶质细胞是神经元支持细胞（神经胶质细胞），其响应炎症信号（即活化）并分泌细胞因子，这些细胞因子在发挥重要生理作用的同时可能导致神经变性在长时间内被刺激到过度水平。已知活化的小胶质细胞在帕金森病中累积，并且抑制它们的活化被认为是治疗性的。芝麻素似乎可以减少小胶质细胞的炎症反应（通过IL-6、IL-1β和TNF-α分泌评估），响应MPP +，效力可比或小于0.1μM（100nM）槲皮素，这是由于抑制O2 -（超氧化物）的产生最终将细胞毒性从20％抑制到1.9％并消除DNA断裂。这种效力已被其他研究复制，其中1pM的芝麻素保护多巴胺能PC12神经元免受MPP +诱导的氧化损伤（相对于对照的60％保护）与诱导SOD相关并在细胞中减弱过氧化氢酶的增加（这可能只是表明氧化作用较小）。

芝麻素似乎非常有效地保护细胞免受主要的多巴胺能研究毒素的影响，并且这种情况发生在非常低​​的浓度下。不确定为什么，但这可能与测试的细胞系有关。

当以20mg / kg饲喂沙鼠时，芝麻素能够将诱导缺血（中风模型）的实际大小减少56％，而混合物（90％芝麻素和10％芝麻素酚）使梗塞面积减少49％。在脑出血的大鼠模型中，选择性抑制脑内注射30nM芝麻素的p44/42（在MAPK家族中并与p38密切相关）看起来是神经保护作用的基础。

口服摄入后似乎有芝麻素的神经保护作用，这种口服剂量似乎与人体剂量约2.5mg/kg相关。

已知芝麻素可抑制大鼠肠道对胆固醇的吸收，并且其发生的口服摄入是相当合理的。

在成骨细胞（hFOB1.19）中，芝麻素似乎可增加COL1（7倍）、ALP（15倍）、OCN、BMP-2（20倍）和Runx2的表达，以及上调OGN和下调RANKL。细胞浓度为10μg/mL，在1μg/mL时有一些统计学意义。这些变化表明成骨细胞的分化，并且被认为与观察到的ERK和p38信号传导的激活有关（未证实是必需的），因为这两种MAPK有利于成骨细胞生长。至少在细胞培养物中看起来促进成骨细胞生长，这对骨质是有益的。

脂质过氧化物（TBARS测定）可以被5μM的芝麻素代谢物直接清除，包括芝麻素单糖醇（37.9％）、芝麻素二十二醇（71.3％）、胡椒醇（6.7％）和3'-O-去甲基胡萝卜素（42.0％）。尽管与维生素E代谢相互作用，芝麻素代谢物似乎能够直接螯合脂质过氧化物。在受红藻氨酸诱导的癫痫发作的大鼠中，30mg/kg芝麻素似乎能够将脂质过氧化（血清MDA）的增加从对照的145％降低至117％，这与血浆维生素E增加至50相关。芝麻素似乎确实可以直接抑制脂质过氧化，具有一定的可观效力，但其对抗脂质过氧化作用的大部分益处可能继发于其增加生命系统中维生素E浓度的能力。

看起来可以直接清除游离的羟基自由基，至少在实际表现上是非常有效的（与参考化合物鞣花酸的效力相似）。

在受镍毒性影响的小鼠中，饮食芝麻素（60-120mg/kg）与镍一起持续20天能够降低肝酶升高和损伤，这与氧化损伤较少有关。通过8-OHdG评估的氧化性DNA损伤。

在体外，已显示芝麻素抑制各种细胞系的增殖。抑制细胞系并且它们各自的IC50值（umol / L）是白血病KBM-5（42.7）、白血病K562（48.3）、骨髓瘤U266（51.7）、前列腺DU145（60.2）、结肠HCT116（57.2）、胰腺MiaPaCa- 2（58.3）、肺腺癌H1299（40.1）和BreastMDA-MB-231（51.1）。在KBM-5和U266细胞中观察到增强的TNF-α介导的细胞凋亡（没有其他测试），细胞凋亡增加4.7至7.2倍。

芝麻素看起来可以增加γ-生育三烯酚的皮肤积聚，继发于此可以增加其保护作用。

当观察氧化LDL（oLDL）诱导的内皮功能障碍时，芝麻素能够降低oLDL的氧化作用（并间接保留超氧化物歧化酶——SOD）。

继抗氧化作用，芝麻素可以保留内皮中的一氧化氮功能。在自发性高血压大鼠中，0.1-1％的芝麻素饮食能够有效地使醋酸脱氧皮质酮（DOCA）诱导的氧化正常化（尽管它只能使收缩压的增加减弱29-55％），同时不会显著影响氧自由基水平。而40-160mg / kg芝麻素对大鼠16周能够改善高血压大鼠的动脉功能。

在暴露于H2O2的PC12细胞中，2-10μM的活性芝麻素代谢物看起来可降低继发于Nrf2 / ARE活化的细胞毒性。