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對抗煙草危害的天然良藥!最新研究揭示AB-free卡瓦如何逆轉煙草毒害,助力戒煙之路

來源:生物谷

在當今社會,煙草依然是全球公共健康的重大挑戰之一。盡管各國政府采取了多種政策來遏制煙草使用,然而這一問題在弱勢群體中尤為嚴重,對健康造成了深重的負擔。

慢性煙霧暴露會誘發多種疾病,也是肺癌和心血管疾病的主要誘因。美國大約有3000萬名吸煙者,每年因煙草煙霧而導致50萬例早逝。此外,二手煙對非吸煙者,尤其是兒童,構成了重大健康威脅。盡管吸煙者認識到這些危害并努力戒煙,但戒煙過程常因戒斷癥狀和心理壓力而極為艱難。

卡瓦在南太平洋島嶼上被廣泛使用,以其減輕壓力和改善睡眠的效果而受到歡迎。傳統卡瓦由卡瓦胡椒(Piper methysticum)的根部制成,曾用于治療輕度焦慮。市場上的卡瓦產品種類繁多,成分差異顯著。世界衛生組織認為傳統卡瓦在適當使用下是安全的,但低質量卡瓦中的黃酮卡因A和B與肝毒性風險相關。為降低這些風險,研究人員開發了不含有害成分的AB-free卡瓦配方,顯示出良好的安全性。

根據癌癥發病率與南太平洋島民食用卡瓦胡椒估計量之間的負相關關系,研究人員推測,卡瓦胡椒或可降低人類患癌癥的風險。近日,美國佛羅里達大學Chengguo Xing研究團隊在ACS Pharmacology & Translational Science發表了題為Flavokavains A-and B-Free Kava Enhances Resilience against the Adverse Health Effects of Tobacco Smoke in Mice的研究論文。研究表明,AB-free卡瓦不僅能降低煙草致癌物引發的肺腫瘤風險,還能減輕煙草依賴和使用。本研究首次揭示了AB-free卡瓦在廣泛中和煙草煙霧引發的轉錄擾動方面的作用,為其在減少煙草煙霧相關健康危害中的應用提供了科學依據。

本研究系統評估了煙草煙霧(TS)對小鼠生理和生化影響,以及AB-free卡瓦對這些影響的潛在保護作用,為未來戒煙和減輕煙草相關危害提供了重要理論依據。

在TS暴露實驗中,小鼠經歷了為期2至4周的TS暴露,具體為每天2小時、每周5天。測量結果顯示,TS的顆粒物濃度為131 ± 35 mg/m³,二氧化碳(CO)水平為644 ± 111 ppm。1小時后,小鼠血液中的可可因濃度為1.99 ± 0.83 μM,這一水平與重度吸煙者相似,支持了該前臨床研究的生理相關性。但需進一步開展更全面的物質代謝分析,以克服物種間代謝差異的影響。

在AB-free卡瓦飲食成分的分析中,研究團隊采用改良的高效液相色譜(HPLC)方法,確認了六種主要卡瓦內酯在飲食中的存在,這六種成分占據了飲食總成分的95%以上,總含量為725 ± 9 μg/g,接近設計初始劑量750 μg/g。這些卡瓦內酯包括:methysticin(28.0 ± 0.2 μg/g)、dihydromethysticin(84 ± 1 μg/g)、kavain(285 ± 4 μg/g)、dihydrokavain(251 ± 3 μg/g)、yangonin(24.1 ± 0.2 μg/g)和desmethoxyyangonin(52.9 ± 0.7 μg/g)。

根據小鼠每日攝入2克食物的估算,研究結果顯示,實驗小鼠每日攝入的卡瓦內酯量約相當于75公斤體重的人類每日攝入360 mg,這一劑量略高于推薦的膳食補充劑量(300 mg),但仍低于傳統卡瓦使用者的日常攝入量(750-8000 mg)。

在安全性評估方面,研究發現TS暴露顯著抑制小鼠的體重增長,與現有文獻一致。此外,AB-free卡瓦的補充未能顯著恢復因TS引起的體重下降。生化分析顯示,實驗組和對照組在血清中包括堿性磷酸酶(ALP)、丙氨酸轉氨酶(ALT)、天冬氨酸轉氨酶(AST)等指標上沒有明顯差異,表明AB-free卡瓦在現有實驗方案下具有良好的安全性。

通過RNA測序分析,研究團隊評估了不同組之間的轉錄組質量,結果顯示不同組別未出現明顯聚類,提示TS和AB-free卡瓦對小鼠肺組織的轉錄擾動較輕。盡管未觀察到顯著的全局轉錄組分離,但進一步分析表明,TS誘導了肺組織中1100個基因和肝臟中999個基因的顯著變化。這些基因的信號通路分析顯示,AB-free卡瓦在TS暴露后能夠有效中和其引起的轉錄擾動,提示其在應對TS帶來的生理損傷中具有潛在優勢。

在肺炎癥評估中,TS顯著增加了支氣管肺泡灌洗液(BAL)中的中性粒細胞數量,而AB-free卡瓦的補充能顯著減少這一增加,表明AB-free卡瓦具有抗炎特性。此外,TS暴露后TNF-αIL-6水平顯著增加,而AB-free卡瓦則能顯著降低這些炎癥因子的水平,恢復到接近對照組的水平。

在戒煙潛力的評估中,結果顯示AB-free卡瓦能有效降低尼古丁戒斷所引發的軀體癥狀,尤其在慢性暴露條件下的表現,進一步支持其在促進戒煙方面的潛力。機制研究表明,AB-free卡瓦可能通過降低去甲腎上腺素信號傳遞來緩解戒斷癥狀,這與之前的研究發現一致,提示其可能通過β-腎上腺素受體拮抗作用來降低戒斷反應。

在肺功能分析中,TS暴露對氣道阻力和彈性沒有顯著影響。然而,AB-free卡瓦的補充顯著改善了氣道彈性和阻力,提示其可能減輕了TS引起的支氣管收縮。這一發現為AB-free卡瓦作為輔助戒煙治療提供了新的視角。

最后,研究還探討了PKA/CREB/LKB1/COX-2信號通路的變化。結果顯示,TS暴露導致CREBCOX-2的磷酸化增加,而AMPK的磷酸化減少,提示這一信號通路在TS引發的生理損傷中可能發揮重要作用。AB-free卡瓦的補充能夠中和TS引起的這些生物化學變化,恢復AMPK活性,減少COX-2的升高。這一機制可能為AB-free卡瓦減輕煙草危害提供了新的生物學依據。

綜上所述,本研究揭示了AB-free卡瓦在TS暴露中的潛在保護作用,提示其可能通過抗炎、減輕戒斷癥狀及調節關鍵信號通路,為煙草依賴的干預提供了新的方向。未來的研究將進一步探索AB-free卡瓦的具體機制及其在戒煙治療中的應用潛力。

參考文獻:

Bian T, Lynch A, Ballas K, et al. Flavokavains A-and B-Free Kava Enhances Resilience against the Adverse Health Effects of Tobacco Smoke in Mice. ACS Pharmacology & Translational Science, 2024.