图:黄家兴及团队研发虫草菌丝体Cs4多醣蛋白功能化纳米硒(Cs4-SeNPs),经动物实验证明可有效治疗骨质疏松症。\大公报记者魏溶摄

  骨质疏松症是一种骨骼新陈代谢病症,在全世界50岁以上的人当中,每三个女性就有一个会出现骨质疏松性骨折,而男性则每五个便有一人患病。骨质疏松症成为多年来医学界的攻关课题。

  香港理工大学未来食品研究院传来好消息,该院院长黄家兴及其团队研发虫草菌丝体Cs4多醣蛋白功能化纳米硒(Cs4-SeNPs),经试验证明可促进小鼠的前成骨MC3T3-E1细胞分化,并经动物实验证明可有效治疗骨质疏松症。黄家兴近日接受《大公报》专访,揭开其中奥秘。\大公报记者 魏溶

  女性长者是骨质疏松的高危人群,黄家兴对《大公报》记者表示,其原因与更年期女性雌激素大幅降低有关,导致骨质流失加剧,易发生骨折,可能影响日常行走,令生活质素大幅降低。

  黄家兴及团队从虫草菌丝体(Cs4)中通过水提取的方式,获得了Cs4的多醣蛋白质复合物(PSP),将其与纳米硒结合生成一种新型的“虫草菌丝体Cs4多醣蛋白功能化纳米硒”(Cs4-SeNPs),经实验证明可有效治疗骨质疏松症。

  黄家兴介绍,硒是一种人体必需的微量元素,与骨质疏松及大骨节病有密切关系,人体如果缺乏硒,将会破坏骨微结构。“这说明硒在骨的代谢方面扮演一个很重要的角色。”但现有研究证明,硒的有效剂量和有毒剂量比较接近,如使用过量就会造成硒中毒,因此现在往往使用生物活性显著、毒性低的纳米硒作为补剂,但纳米硒易黏结,超过一定纳米尺寸就会丧失特性,因此如何稳定纳米硒变得很重要。

  更易被骨细胞吸收

  多醣蛋白是Cs4的主要生物活性成分之一,不仅具有抗肿瘤及骨保护等健康促进及治疗作用,亦能有效稳定纳米硒。黄家兴表示,Cs4多醣蛋白分为多醣和蛋白两个部分,其中多醣部分具有多羟基结构,对纳米硒具有很强的物理吸附作用;而蛋白部分亦有一些特别的官能团(Functional group),可使纳米硒更易被骨细胞吸收摄取。“Cs4多醣蛋白结构能够和纳米硒有一个特别的互动。”

  为进一步研究Cs4-SeNPs在治疗骨质疏松方面的效果,黄家兴团队利用小鼠的前成骨MC3T3-E1细胞进行实验发现,10μM的Cs4-SeNPs可令MC3T3-E1细胞增殖,并促进其分化为成骨细胞,Cs4-SeNPs亦对新骨形成有促进作用。

  黄家兴介绍其中机理指出,骨的代谢依靠两类细胞进行,分别是成骨细胞和破骨细胞,成骨细胞会生成新骨,而破骨细胞则会分解并重新吸收骨。黄家兴续指,人体在骨的代谢方面和小鼠很类似,人体内生成新骨时,细胞需经过多个分化阶段,首先由前成骨细胞会分化成成骨细胞,成骨细胞再分化为骨细胞。

  进一步的机理研究表明,Cs4-SeNPs可诱导生理水平的活性氧产生,黄家兴形容生理水平的活性氧就像一个“开关”,可形成特别的信号通路诱导前成骨细胞分化为成骨细胞。“有很多因素可以诱导细胞打开成骨的信号通路,其中一个就是令活性氧达到生理水平。”

  黄家兴团队亦利用较为年长的去卵巢雌性小鼠作为实验模型,用于模拟更年期骨质流失加剧的女性,在口服Cs4-SeNPs(25-500 μg/kg BW/day)六周后,发现Cs4-SeNPs有效促进了小鼠骨的形成,减低骨质流失并改善骨微结构;而对照组的去卵巢小鼠的骨质流失严重,且多项骨的指标欠佳。

  黄家兴表示,该项试验亦设置阳性对照组,利用目前较为有效的治疗手段,即口服雌激素治疗骨质疏松的小鼠作为对照,结果发现口服Cs4-SeNPs的小鼠可与口服雌激素的小鼠在骨质方面得到类似的改善。

  将伙拍业界推保健品

  此外,研究人员发现阳性对照组(即服用雌激素)的小鼠子宫增大了7.5倍,而服用Cs4-SeNPs的小鼠则没有出现此情况。当然,黄家兴强调,风险提升并不意味着一定会癌变,“但明显地,同一个对照组它就没有发生子宫增大情况。”

  该项研究成果已于Journal of Functional Foods发表,并获国家发明专利。黄家兴表示,下一步团队将与业界合作,推出有关保健品,并希望尽快开展临床试验,以进一步探究Cs4-SeNPs对人体骨细胞的作用。

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