微生物将染料木黄酮转化为S-雌马酚,通过抑制胰腺炎症、抑制DPP-4/PTP1B酶、激活AMPK/Akt信号通路以及增强能量代谢,从而提升对更年期相关代谢紊乱的防护作用

《Tissue and Cell》:Microbial Conversion of Daidzein to S-Equol Enhances Protection against Menopause-Associated Metabolic Dysfunction by Suppressing Pancreatic Inflammation, Inhibiting DPP-4/PTP1B, Activating AMPK/Akt, and Enhancing Energy Catabolism

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月03日 来源:Tissue and Cell 2.7

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  微生物将染料木黄酮(daidzein)转化为S-异黄酮(S-equol)可提高其生物利用度。S-异黄酮能显著提升绝经后大鼠(OVX rats)的17β-雌二醇(17β-estradiol)水平。有效增强胰腺功能并减少炎症。改善胰岛素信号传导和线粒体酶活性。降低氧化应激指标并提升抗

  
  • 微生物将染料木黄酮(daidzein)转化为S-异黄酮(S-equol)可提高其生物利用度。
  • S-异黄酮能显著提升绝经后大鼠(OVX rats)的17β-雌二醇(17β-estradiol)水平。
  • 有效增强胰腺功能并减少炎症。
  • 改善胰岛素信号传导和线粒体酶活性。
  • 降低氧化应激指标并提升抗氧化能力。
  • 可能是传统激素替代疗法的天然替代品。

引言

更年期通常发生在48至52岁之间,对全球女性人口的影响日益严重,引发了多种健康问题以及相应的社会经济影响(Darici, CANGOL 2023)。更年期的特征是雌激素,尤其是17β-雌二醇的分泌逐渐减少,导致多种代谢和生理并发症。雌激素缺乏可能导致胰岛素抵抗、高血糖、血脂异常和心血管疾病,加速骨质流失,从而增加患骨质疏松症的风险。因此,雌激素缺乏与皮肤老化、认知障碍、免疫系统减弱、情绪障碍和生活质量下降有关(Cha等人,2019;Chen等人,2025;Ha等人,2023)。
为了对抗雌激素缺乏的负面影响,使用17β-雌二醇进行的激素替代疗法(HRT)已被证明是有效的。它可以延缓皮肤老化,提高骨密度,预防骨质脆弱,并减少多个器官的炎症,从而改善绝经后女性的代谢平衡和生活质量。然而,长期使用17β-雌二醇会增加激素依赖性癌症的风险,尤其是乳腺癌和子宫癌(Ge等人,2024;Lebowitz和Zujewski,2003;Parth和Mukherjee,2025),这促使人们寻找更安全的天然替代品,以在不带来这些风险的情况下发挥雌激素的作用。在这些替代品中,植物雌激素如染料木黄酮和染料木素(genistein)因结构与内源性雌激素相似而受到关注,因为它们能够结合雌激素受体并部分模拟雌激素的作用。它们有助于缓解更年期症状,包括骨质流失、代谢紊乱、皮肤老化和免疫功能下降(Coelho等人,2026;Gorowska-Wojtowicz等人,2019;Kotula-Balak等人,2018;Pardyak等人,2016;Zhao等人,2023)。然而,它们的临床效果往往受到较低的胃部生物利用度的限制(Khan等人,2025)。为了克服这一限制,研究人员开始关注更活跃的细菌代谢物,例如由某些肠道细菌产生的染料木素衍生物——异黄酮(equol)(Lu等人,2025;Singh等人,2026;Wang等人,2023;Yavarzadeh等人,2023;Yin等人,2025)。异黄酮具有更高的生物利用度和更强的雌激素受体亲和力,从而表现出更强效和持久的雌激素活性(Cha等人,2019;Chen等人,2025;Ha等人,2023)。
异黄酮是一种异黄酮类化合物,在C3位置含有手性碳原子。(S)-异黄酮是由肠道细菌将染料木黄酮转化而来的。新研究表明,(S)-异黄酮具有抗氧化、抗炎和降脂作用,可以降低氧化应激、炎症、胆固醇和甘油三酯水平以及肝脏脂肪沉积(Goo-Hyun等人,2025;K?l??aslan,2025;Luo等人,2023;Myint等人,2024)。此外,它还能增强绝经后女性的骨密度,预防骨质疏松症,并改善血糖水平(Chen等人,2020;Horiuchi等人,2017)。
本研究旨在探讨S-异黄酮(染料木黄酮的生物活性微生物代谢物)在去卵巢大鼠中的保护作用。研究重点关注其对胰腺功能和胰岛素信号传导的影响,这两者都是调节血糖稳态的关键因素。同时,还评估了异黄酮对肝脏能量代谢(包括碳水化合物和脂质分解)的作用,以及其减少代谢组织氧化应激和炎症的能力。总体而言,本研究旨在阐明异黄酮作为治疗更年期相关代谢紊乱的植物雌激素的潜力。

章节片段

发酵和异黄酮的产生

使用经过0.45微米膜过滤以去除杂质和残留微生物群的巴氏杀菌豆奶,并加入纯染料木黄酮,最终浓度为50–100微摩尔,作为异黄酮生产的底物。调整培养基的pH值至7.2,为细菌生长提供最佳条件。从人类粪便中分离出的严格厌氧菌Slackia isoflavoniconvertens被用于预培养,该菌以其将染料木黄酮转化为异黄酮的能力而闻名。

染料木黄酮向异黄酮的细菌转化及光谱表征

通过紫外-可见光谱、高效液相色谱(HPLC)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了Slackia isoflavoniconvertens将染料木黄酮转化为异黄酮的过程。在发酵开始时(t?),紫外-可见光谱检测到染料木黄酮在250纳米处的吸收峰(A = 0.90),但未检测到异黄酮的吸收峰,证实这一阶段该代谢物尚不存在(图1A)。经过30分钟培养后,染料木黄酮的吸收峰完全消失,表明

讨论

数据表明,利用Slackia isoflavoniconvertens将染料木黄酮转化为异黄酮的过程能有效提高植物雌激素的效率。最初,染料木黄酮在250纳米处有一个吸收峰,但之后无法再检测到。整个过程耗时1小时30分钟,之后染料木黄酮的吸收峰完全消失,而异黄酮的吸收峰出现在280纳米处。上述结果与以往的研究结果一致(Mao等人,2025)。

伦理声明

动物实验严格遵循伦理标准和动物福利规定进行。本研究的伦理批准由国家伦理委员会(TNAPO-06-B-071)批准,批准号为TNC#2024-3122。所有动物实验均符合ARRIVE指南以及1986年《英国动物(科学研究)法案》、2010/63/EU指令关于用于科学目的的动物保护的规定。

CRediT作者贡献声明

Insaf Bahrini:负责写作、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、监督、软件使用、资源协调、项目管理、方法设计、研究实施、资金筹集、数据分析及概念构思。

致谢

作者感谢Ha’il大学的科学研究系提供的支持,项目编号为RG-24 073。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。
Insaf Bahrini
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