3,3’-二吲哚甲烷通过增加2-羟基雌激素代谢产物对乳腺组织保护作用及机制研究

Breast disease severely affects the life quality of women. Breast tissue is an important sensitive target tissue of estrogen. Early studies of our research group have found that diindolylmethane can effectively relieve the pain of breast hyperplasia patients and reduce breast density，meanwhile 2-hydroxy estrogen increased in the urine of these patients. Therefore, we propose that diindolylmethane can increase the proportion of the 2-hydroxy pathway estrogen metabolites to protect the mammary gland. We will use the rat mammary hyperplasia model to observe the protective effect of diindolylmethane on liver tissue and mammary tissue, and to evaluate the estrogen metabolic effects of the drug. Then we will establish an in vitro model with co-cultured liver cells and breast cells, treat cells with diindolylmethane and estradiol, and confirm the drug can improve the 2 hydroxy estrogen metabolite ratio. We will also treat estrogen receptor-positive breast malignant cells with 2 hydroxy estrogen metabolites, To observe the morphological and functional changes of MCF 7 cells. Depending on all above studies and experiments，we will understand the protection mechanism of diindolylmethane on breast tissue, provide theoretical basis for diindolylmethane as a new drug of preventing and treating breast diseases.

乳腺组织是敏感的雌激素靶器官。我们发现使用3,3’-二吲哚甲烷干预，可以有效缓解乳腺增生患者的疼痛症状，降低乳腺密度。同时患者尿液中2羟基雌激素相对增加。因此我们提出假说：3,3’-二吲哚甲烷可能通过提高雌激素代谢途径中2位羟基代谢产物的比例发挥乳腺组织保护作用。我们将使用大鼠乳腺增生模型观察3,3’-二吲哚甲烷对大鼠肝脏组织和乳腺组织的保护作用，证实该药物通过雌激素2羟基代谢产物增加发挥作用。在细胞水平上我们将构建肝脏细胞和乳腺细胞共存的微环境，使用3,3’-二吲哚甲烷和雌二醇共同刺激，观察乳腺细胞形态功能的变化以及在乳腺和肝脏细胞的雌激素代谢过程中，雌激素2羟基代谢产物比例的变化，我们将还探索2羟基雌激素代谢产物对雌激素受体阳性的乳腺恶性细胞的影响，从而进一步明确3,3’-二吲哚甲烷对乳腺组织的保护机制，为3,3’-二吲哚甲成为预防及治疗乳腺疾病的新药物提供理依据。

雌激素代谢产物可能影响乳腺疾病发展。然而，对可能的潜在机制知之甚少。在这项研究中，我们研究了2-羟基雌激素代谢物对乳腺的保护作用，以及3,3'-二吲哚甲烷（DIM）是否预防和治疗乳腺增生病。课题组建立大鼠乳腺增生模型，观察到DIM对乳腺组织的保护作用，并发现DIM可使大鼠体内2-羟基途径雌激素代谢酶增加，4-羟基途径代谢酶减少。课题组从乳腺增生患者和健康女性中采集干尿液样本，检测雌激素代谢物的水平，发现患者尿中2-OH-E较健康女性明显降低。患者口服DIM后乳腺增生症状减轻且患者尿液中2-OH-E水平升高。在体外实验中，我们用雌激素反应性荧光素酶报告基因检测法研究了2-OH-E2的雌激素效应。2-OH-E2表现出微弱的雌激素活性及拮抗雌激素效应。此外，课题组还评估了绝经前妇女尿性代谢物水平与乳腺癌风险之间的关系。根据临床资料探讨了肿瘤相关代谢产物的分子代谢。对乳腺癌患者与正常健康妇女尿液中性激素代谢物进行综合分析，并发现乳腺癌患者尿液中4-羟基雌激素代谢产物明显高于正常对照组。4-羟基雌激素代谢产物是乳腺癌最重要的危险因素。为了探讨这一机制，我们在体内外进行了多项实验。4-羟基雌二醇可诱导乳腺细胞恶性转化和肿瘤发生。课题组还建立了高表达4-羟基代谢物关键酶CYP1B1的转基因小鼠，并用雌激素刺激。在转基因小鼠的乳腺中发现癌组织。在研究乳腺疾病的同时，课题组还对子宫内膜异位症患者进行了相似研究和验证，发现子宫内膜异位症患者2-羟基雌二醇的含量去明显降低。同时也进行了相关的体外实验进行验证。综上所述，本研究结果提示DIM通过增加2-羟基雌激素代谢物减少4-羟基雌激素代谢产物对乳腺组织起保护作用，而4羟基雌激素代谢产物是乳腺癌的重要风险因素，改变雌激素代谢途径，是雌激素相关疾病的有效治疗方式。DIM有望成为防治乳腺及其他性激素相关疾病的新药。