综述：脱氢表雄酮的提取、生物活性及分子机制研究进展

《Journal of Future Foods》：Advances in the Extraction, Biological Activities, and Molecular Mechanisms of Dehydroepiandrosterone: A Review

本综述系统探讨了脱氢表雄酮（DHEA）的绿色提取技术、生物合成方法及其多重生物活性机制。文章重点总结了DHEA在抗氧化、抗疲劳、抗肿瘤、抗炎及免疫调节等方面的作用，并深入分析了其通过调控NF-κB、WNT、AMPK-Nrf2等信号通路发挥功能的分子基础。同时，对DHEA在膳食补充剂开发中的应用前景与安全性进行了展望，为功能性食品研发提供重要参考。

　　

脱氢表雄酮（Dehydroepiandrosterone, DHEA）作为一种重要的肾上腺激素前体，不仅广泛存在于动物组织中，更在甘薯表皮中显著富集。其分子式为C₁₉H₂₈O₂，具有甾体母核结构，早在20世纪就被誉为“激素之母”。近年来，随着绿色提取技术和合成生物学的发展，DHEA的多重生物活性及其分子机制成为研究热点。

提取技术：从传统到绿色创新

DHEA的获取主要包括化学合成、天然提取和生物合成三大途径。化学合成以薯蓣皂苷元为起始原料，经过醋酸回流、肟化反应、贝克曼重排等多步反应，但过程中涉及吡啶、苯等高毒性试剂，环境污染严重。相比之下，天然提取技术不断优化创新：

有机溶剂直接提取法 采用甲醇-丙酮（6:4）混合溶液，结合超声辅助技术可显著提高提取效率。研究表明，甘薯基因型、部位和生长期显著影响DHEA含量，其中生长后期薯皮中的含量可达生中期的7.77倍。

预发酵-酸水解法 通过微生物发酵预处理破坏细胞壁结构，再经硫酸水解和氯仿萃取，使DHEA得率提升至48.11 mg/100g（鲜重）。该方法通过降低用酸量和反应时间，减轻了强酸对DHEA结构的破坏风险。

酶解法 利用曲霉产生的薯蓣皂苷酶特异性水解糖苷键，反应条件温和且环境友好。通过响应面优化发酵参数，DHEA产量可达94.07μg/100g，为高纯度提取提供了新思路。

生物合成法 代表未来发展方向。通过构建酿酒酵母或大肠杆菌的异源表达体系，利用C-17侧链裂解酶催化固醇类底物转化。研究人员将酮还原酶（KRED）与葡萄糖脱氢酶（GDH）共固定化，构建稳定酶聚集体（co-CLEA），在四轮反应中累计产量达183 g/L。生命周期评估显示，相较于化学合成，该技术可降低65%能耗和78%碳排放。

抗疲劳活性：调节神经内分泌网络

疲劳是多种疾病的共同并发症，与下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴功能紊乱密切相关。实验研究表明，DDP诱导的HPA/性腺轴功能损伤小鼠经DHEA干预后，抓握力、水平运动和垂直运动能力显著增强（P < 0.05），转棒时间明显延长。其作用机制涉及：

• •
  调节皮质醇/DHEA平衡
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  影响IFN-γ等炎症因子释放
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  调控GABA-A受体δ亚基表达
  值得注意的是，慢性疲劳综合征（CFS）患者中DHEA水平存在异常升高现象，表明其作用机制具有双向调节特性。

抗氧化与抗炎：双通路协同作用

DHEA通过多重机制发挥抗氧化和抗炎作用：

抗氧化方面 能显著降低糖尿病兔肾皮质中HFR和MDA产生，抑制NADPH氧化酶活性。在克山病病原体诱导的氧化应激模型中，DHEA处理组血清GSSG/GSH比值降低，DPPH自由基清除率与浓度呈正相关，在0.10 mg/mL时达到峰值。

抗炎机制 更为多元：

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  抑制脾细胞增殖和IFN-γ产生
• •
  调节CD4⁺T细胞功能亚群
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  通过GPR30激活AMPK-Nrf2通路
• •
  抑制MAPK和NF-κB炎症信号通路
  在实验性结肠炎模型中，DHEA通过增加CD4⁺IL-4⁺细胞、减少CD4⁺IFN-?⁺细胞，平衡Th1/Th2免疫反应，显著改善肠道炎症状况。

抗肿瘤作用：多靶点干预策略

DHEA通过调控多条信号通路抑制肿瘤生长：

1. 1.
   NF-κBp65/miR-15b-5p/B7-H4轴：降低口腔鳞癌CAL27和SCC VII细胞中B7-H4表达，抑制Treg细胞活化，促进CD8⁺细胞增殖
2. 2.
   上皮-间质转化（EMT）调控：诱导MD-MB-231乳腺癌细胞E-钙黏蛋白表达增加，N-钙黏蛋白、波形蛋白和SNAIL转录因子表达降低
3. 3.
   代谢重编程：抑制G6PD或HMGR活性，影响NADPH生成，破坏肿瘤细胞抗氧化防御系统
4. 4.
   DNA保护机制：通过Ames抗突变实验证实其对紫外线、氧自由基和化学致癌物引发的DNA损伤具有抑制作用
5. 5.
   WNT信号通路：下调β-连环蛋白核转位，抑制癌症干细胞标志物BMI-1和Nestin表达

体内实验显示，DHEA处理21天后对肺腺癌A549和PC9细胞的抑瘤率达61.61%（P < 0.05），与伊立替康联用可显著增强化疗敏感性。

免疫调节：平衡Th1/Th2反应

作为内源性固醇激素，DHEA在脑、肾上腺皮质、性腺和胃肠道等多器官合成，通过调控炎症通路细胞因子和补体级联发挥免疫调节功能：

• •
  提高脓毒症小鼠存活率，降低TNF-α释放
• •
  增加T淋巴细胞比例，降低B淋巴细胞比例
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  提升Th1细胞因子（IL-2、IFN-α）水平
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  降低Th2细胞因子（IL-4、IL-10）表达
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  增强腹腔巨噬细胞吞噬能力
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  促进NO产生和TNF-α表达上调

临床研究证实，HIV患者血清DHEA水平与CD4⁺T细胞计数呈正相关，补充DHEA可改善免疫恢复状况。随机双盲试验显示，65-75岁人群每日补充50mg DHEA一年后，不仅改善葡萄糖耐量，还显著降低白细胞介素和肿瘤坏死因子血浆水平。

多维度健康效应

除上述主要活性外，DHEA还表现出：

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  抗抑郁作用：孟德尔随机化分析首次证实基因预测的DHEA与抑郁症状改善存在因果关系
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  代谢调节：通过增加Akt磷酸化改善肝脏胰岛素敏感性，降低肝糖生成
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  心血管保护：具有抗重塑和血管舒张效应，对肺动脉高压等肺循环疾病具有改善作用
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  激素调节：缓解女性更年期激素水平波动，改善男性勃起功能障碍
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  骨骼健康：通过PI3K信号刺激碱性磷酸酶活性，促进成骨细胞生成

应用前景与挑战

尽管DHEA研究取得显著进展，仍面临诸多挑战：

1. 1.
   提取来源需向植物、微生物等生物资源持续拓展
2. 2.
   人工合成路径需优化以实现绿色环保、安全高效的大规模生产
3. 3.
   作用机制研究需深入，特别是长期服用患者的个体差异效应
4. 4.
   临床应用程序需要更详细的评估标准

随着天然低共熔溶剂提取等新技术的兴起，以及酶级联组合工程、AI驱动代谢模型优化等发展方向，DHEA在功能性食品、医药保健等领域的应用前景将更加广阔。作为世界甘薯种植大国，我国在甘薯加工副产物中蕴藏的DHEA资源开发利用，必将产生显著的经济效益和社会价值。