《Ageing Research Reviews》:Sea urchin bioactive compounds: emerging interventions for age-related diseases
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海胆生物活性成分在抗衰老及年龄相关疾病(如代谢综合征、心血管疾病、神经退行性疾病)中展现应用潜力,其抗氧化、抗炎特性及高营养价值引发关注,但高剂量副作用、低生物利用度及分子机制不明确等问题仍需突破。
Beatriz Escobar-Doncel | Anastasia Papakosta | Jon Storm-Mathisen | Evandro Fei Fang
奥斯陆大学(UiO)和阿克苏斯大学医院临床分子生物学系,挪威L?renskog 1478号
摘要
在海洋生物资源中,海胆作为一种具有广泛治疗潜力的生物活性化合物的来源逐渐受到重视,尤其是在对抗衰老和与年龄相关的疾病方面。本综述重点介绍了海胆生物活性化合物的治疗潜力,并总结了来自实验室和临床研究的证据。海胆中发现的化合物如类胡萝卜素、多羟基萘醌(PHNQs)和黄酮类化合物具有抗氧化和抗炎特性,能够显著提高细胞活力,适用于治疗代谢综合征、心血管疾病、神经退行性疾病以及眼科、皮肤科和更年期相关疾病。海胆还具有很高的营养价值,富含蛋白质、矿物质和微量元素,进一步支持了其对人类健康的潜在益处。然而,仍存在一些挑战,包括高剂量可能产生的不良反应风险、生物利用度有限、物种间生物活性差异以及对其作用机制的理解不足。未来的研究应致力于阐明这些机制,并进行严格的临床前和临床研究以验证其治疗效果。通过持续的研究,我们将能够开发出最佳利用海胆的方法,以发挥其在健康方面的作用。
引言
全球65岁以上的人口数量正在迅速增加(世界卫生组织,2024a)。随着年龄的增长,慢性疾病的患病率也在上升,这影响了健康的衰老过程(Fang等人,2015年,2020年,2025年,Krawczyk-Suszek等人,2024年)。因此,当前的研究工作主要集中在寻找缓解衰老影响的策略,从而减少与年龄相关的疾病负担。纵向研究表明,大量摄入全谷物、豆类、蔬菜和水果、坚果(尤其是多种颜色的坚果)、不饱和脂肪和低脂乳制品与较低的疾病发病率和健康的衰老过程有关,这部分归因于其中的生物活性化合物(Fang和Ng,2011年;Fang等人,2019a年,2019b年;Tessier等人,2025年;Xie等人,2022年)。在不同方法中,来自海胆的生物活性化合物成为了一个有潜力的候选对象,尤其是在那些寿命较长的国家,如亚洲的日本和欧洲的西班牙(Stefansson等人,2017年;Sun和Chiang,2015年;Tsugane,2021年;世界卫生组织,2023年)。海胆属于Echinoidea纲的棘皮动物,广泛分布于各种海洋和气候条件下。关于海胆治疗效果的研究为治疗多种疾病提供了新的可能性。因此,本综述探讨了海胆衍生化合物的生物活性,并概述了它们在衰老及相关疾病临床应用中的潜力。我们将重点介绍从海胆中分离出的化合物在代谢、神经退行性、心血管、肝脏、皮肤科和眼科疾病中的益处。
海胆的解剖结构和生物学特性
海胆有超过800个物种,主要分布在北欧、北美、东亚和澳大利亚(Kroh和Mooi,2025年)。记录中最常见的海胆物种包括Echinus esculentus、Echinocyamus pusillus、Echinocardium cordatum、Strongylocentrotus droebachiensis和Psammechinus miliaris(图1A)(OBIS,2025年)。可食用的海胆在全球范围内都有采集,例如智利的Laxechinus albus、俄罗斯、日本和美国的Strongylocentrotus sp.
海胆中的生物活性成分及其广泛应用
海胆富含蛋白质、多糖、类固醇、矿物质、氨基酸、脂质和色素(Amarowicz等人,2012年;Archana和Babu,2016年)。除了碳酸钙外,海胆的刺和壳还含有镁、铁、锌和铷等元素,以及色素如echinochrome A(EchA)和spinochromes B、C、D、E(Drozdov等人,2016年;Kol’tsova等人,1977年;Moureaux等人,2010年)。在不同的海胆物种中,发现了多种生物活性化合物
海胆化合物在衰老及相关疾病中的治疗效果
衰老是多种疾病的主要风险因素,包括神经退行性疾病、心血管疾病、代谢疾病、肌肉骨骼疾病和免疫相关疾病(Fang等人,2015年;Fang等人,2020年;Guo等人,2022年)。这些疾病对老年人群构成了重大健康挑战。在衰老和疾病过程中,一些关键的分子机制会出现紊乱,这可能是观察到的表型的原因和/或结果。这些机制包括氧化应激和慢性炎症等
当前的限制与未来展望
最近的研究强调了海胆的治疗潜力和营养价值,表明它们能够针对代谢综合征、心血管疾病、皮肤科疾病、肝脏疾病和神经退行性疾病等病症。新的发现特别鼓励进一步研究海胆在衰老及相关疾病(如阿尔茨海默病和帕金森病)中的作用。本文选取了2020年至2025年间发表的关于海胆衍生化合物的研究成果,以提供最新的研究进展
结论
海胆作为一种宝贵的海洋生物资源,富含具有广泛转化潜力的生物活性化合物,特别是在对抗衰老及相关疾病方面。它们的独特生化特性,包括由PHNQs、类胡萝卜素和黄酮类化合物驱动的抗氧化和抗炎活性,在多种与年龄相关的疾病中显示出有希望的治疗效果,如代谢综合征和心血管疾病
关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本文时,作者使用了ChatGPT工具来纠正语法错误和文本的整体流畅性。使用该工具/服务后,作者对内容进行了必要的审阅和编辑,并对出版物的内容承担全部责任。
利益冲突声明
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致谢
我们感谢Seabed Nordic AS(挪威)的Steinar Ludvigsen提供海胆图片。同时,我们也感谢Ylva Storm-Mathisen为海胆和Idunn的肖像绘制了插图。EFF得到了Cure Alzheimer’s Fund(#282952;#28493)、HELSO S?R-?ST(#2020001,#2021021,#2023093)、挪威研究委员会(#262175,#334361)、Molecule AG/VITADAO(#282942)、NordForsk Foundation(#119986)和中国国家自然科学基金(#81971327)的支持