egcg活性成分研究进展

egcg活性成分研究进展

茶叶中含有多酚类化合物，茶多酚化合物包括黄烷醇、黄酮类和茶多酚酸类。黄烷醇约占多酚类物质总数的80%，通常被称为茶叶茶素。自1929年从茶叶中首次提取分离出茶儿茶素以来,诸多学者将兴趣集中于茶儿茶素的生物活性及药理研究中。茶儿茶素的基本结构是α-苯基苯并吡喃,又分为酯型和非酯型,结构的区别在于羟基取代的数量和位置不同。绿茶中的茶儿茶素主要包括表没食子儿茶素没食子酸酯((-)-epigallocatechingallate,EGCG)、表没食子儿茶素((-)-epigallocatechin,EGC)、表儿茶素没食子酸酯((-)-epicatechingallate,ECG)和表儿茶素((-)-epicatechin,EC)。其中以EGCG为主要成分,含量约占到50%。基于其特殊的立体化学结构,EGCG具有较强的抗氧化活性,并能有效抑制肿瘤和心血管疾病。目前对其抗炎作用机理的研究也逐渐引起研究者的兴趣,并已取得初步成果,本文综述了近年来EGCG的抗炎作用及机理的研究概况。1ecgg的作用机制诸多研究表明绿茶具有显著的抗肿瘤、抗炎效应,这些生物活性主要是由其中的EGCG发挥的。EGCG在人、动物模型和体外许多研究中表现出包括抗氧化、抗癌、抗炎、抗菌、抵御电离辐射和紫外辐射等诸多生物学活性。相对于抗氧化和抗癌机制的研究,EGCG的抗炎机理研究较少,近年方渐引起研究者关注,但越来越多的证据已表明EGCG的抗炎作用。例如,EGCG抑制了BALB/3T3细胞中岗田酸(okadaicacid)诱导的肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor-α,TNF-α)的产量和基因的表达。2.5~10μM的EGCG能抑制巨噬细胞中由脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)和干扰素-γ(interferon-γ)诱导的50%以上的NO量。在动物模型研究中,对注射致死剂量LPS的小鼠使用EGCG能抑制死亡率,EGCG还能减缓炎症性结肠病(inflammayoryboweldisease.IBD)模型小鼠(IL-2-/-C57BL/6小鼠)的自体免疫性疾病的炎症反应。这些结果均提示EGCG具有抗炎活性。2ecgg抑制氧化应激活性的作用近年来针对EGCG的抗炎机理研究也在深入开展。以下将从EGCG对炎症效应细胞和细胞因子的作用,对信号通路、转录因子的影响的相关研究概述如下:2.1EGCG的抗氧化活性茶儿茶素结构中含有多个酚羟基,易被氧化成醌类而提供H+,因而有显著的抗氧化作用。EGCG的抗氧化特性是一种综合效应,可通过清除或抑制自由基、与金属螯合以减少离子对氧化反应的催化以及与其它抗氧化剂的协同效应而发挥作用。氧化剂介导的损伤在IBD的发病机理上起着重要作用,当机体缺乏抗氧化防御,出现了过强失衡的氧化应激时,固有层内激活的炎症效应细胞会产生有毒的氧化剂,EGCG能有效的清除氧化剂,因此能缓和小鼠IBD模型的炎症反应。对紫外线B(ultravioletB,UVB)照射引发的皮肤炎症反应,EGCG能阻断由UVB诱发的人白细胞浸润,进而减少皮肤氧自由基的生成。Vayalil等报道了EGCG能显著抑制UVB诱发的抗氧化酶(谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽)的活性,抑制率分别达到78~100%、51~92%和87~100%。通过脂质和蛋白质过氧化程度还证明EGCG能抑制UVB诱发的氧化应激性。由UVB诱发的浸润细胞产生的H2O2和NO的量也可看作氧化应激性的标记,Katiyar等通过EGCG对表皮和真皮处UVB诱发的生成H2O2和表达可诱导型NO合成酶(induciblenitricoxidesynthase,iNOS)的细胞数以及H2O2和NO的量的抑制作用,同样证明了EGCG能抑制氧化应激。Chen等制作四氯化碳肝损伤模型后,发现肝脏坏死细胞增多,脂质过氧化加强、iNOS的mRNA和蛋白增高、NO含量增加,应用EGCG可以减轻这些损伤。中性粒细胞在宿主防御和炎症反应中具重要作用,但后者往往会激发并持续引起一系列急慢性疾病,Dona等证明μmol的EGCG即能抑制中性粒细胞中氧自由基的活性。据上可认为,EGCG通过清除自由基和氧化剂以及抑制氧化应激性而发挥抗炎活性。2.2EGCG对转录因子的调控作用EGCG的抗炎效果不仅在于其能有效地清除氧化剂、自由基,抑制氧化应激性,进一步探究其抗炎的分子机制,发现EGCG尚能抑制某些与炎症效应相关的转录因子。2.2.1EGCG对NF-κB的作用:核转录因子-κB(nuclearfactor-κB,NF-κB)是一种对氧化应激性敏感的转录因子,调控着众多在炎症过程中活化的基因的表达,包括细胞因子(如IL-1、TNF-α和IL-8)、酶(如iNOS)、粘附分子和急性期蛋白(如血清淀粉样A(serumamyloidA,SAA)、IL-6)。因此,NF-κB在慢性炎症疾病的发病机理中发挥着重要作用。已知的一些抗炎药物(如水杨酸钠和地塞米松)、抗氧化剂和蛋白酶体抑制剂能阻碍NF-κB的激活,在IBD患者和动物IBD模型中NF-κB的激活程度均有增加,在动物模型中抑制NF-κB能减缓炎症反应,这些结果表明NF-κB可作为抑制或减缓炎症反应的有效靶点。1997年LIN等利用电泳淌度变换分析法证明EGCG能抑制iNOS必需的转录因子NF-κB的激活,从而通过抑制NF-κB与iNOS启动子的结合抑制了iNOS的转录,最终抑制了小鼠腹腔巨噬细胞中LPS诱导的NO的产量。除了NO外,TNF-α在炎症的发生发展过程中也发挥着重要作用,研究表明在急性创伤/炎症/感染后TNF-α的量急剧上升,抑制TNF-α的活性能减缓疾病带来的损伤。Yang等研究了EGCG在巨噬细胞系RAW264.7和小鼠腹腔巨噬细胞中对LPS诱导的TNF-αmRNA和蛋白表达的影响,同样证明它能通过抑制NF-κB的激活而抑制了TNF-α基因的转录和蛋白的表达。IκB激酶(IκBkinase,IKK)复合体介导了NF-κB的激活,为进一步探究EGCG对NF-κB的抑制作用是否是由其阻碍IKK的激活而完成的,Yang等又通过检测IκBα-谷胱甘肽S转移酶(GST)融合蛋白的磷酸化变化来检测IKK的激活情况,结果证明EGCG能有效地抑制IKK的激活,从而部分解释了其抑制NF-κB的作用机理。近期Afaq等也报道了利用EGCG(10~40uM)处理人表皮角化细胞24h能显著抑制UVB诱导的IκBα的降解以及磷酸化,而且抑制了IKKα的激活,进而时间和剂量依赖性的抑制了NF-κB/P65的激活和核转移。2.2.2EGCG对STAT1的作用:信号转导和转录激活子(signaltransducersandactivatorsoftranscription,STATs)是一类调节多种细胞因子活性的转录因子家族。IFN-γ诱导的STAT1的激活与炎症性疾病(如哮喘、毛细管外增生性血管球性肾炎)的发病机理有关,Menegazzi等的研究证明:⑴在人MDA-MB231细胞系中EGCG通过干扰酪氨酸的磷酸化而抑制了IFN-γ诱导的STAT1的激活;⑵EGCG抑制了IFN-γ诱导的NOSⅡ和干扰素调节因子-1(interferonregulatingfactor-1,IRF-1)的表达;⑶在人HeLa、MCF7、MDAMB468和HepG2细胞中EGCG也能抑制IFN-γ诱导的STAT1的激活;⑷EGCG对IL-6诱导的STAT3的激活无抑制作用。这些结果表明EGCG能调节炎症过程中的STAT1信号通路,而且通过对IFN-γ诱导的STAT1的抑制能进一步抑制在炎症过程中发挥重要调节作用的NOSⅡ和IRF-1的表达。由于在炎症和免疫过程中其他一些基因的表达也离不开STAT1的激活,因此EGCG通过抑制STAT1的激活的在调节炎症过程中发挥着重要作用。2.2.3EGCG对ERK的作用:EGCG可通过作用于HMC-1细胞ERK及NF-κB,使得炎症因子TNF-alpha,IL-6和IL-8释放减少。2.3EGCG对MAPK信号通路的干预作用丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinase,MAPK)家族是细胞内的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,存在于大多数细胞中,是真核细胞传递细胞外信号到胞内引起细胞反应的4大信号系统之一,参与细胞生长、发育及细胞间功能同步等多种生理过程。包括p38丝裂原活化蛋白激酶(p38mitogen-activatedproteinkinase,p38MAPK)、细胞外信号调节激酶(extracellularsignalregulatedproteinkiinase,ERK)和c-Jun氨基末端激酶(c-Junaminoterminalkinase,JNK)/应激激活蛋白激酶(stressactivatedproteinkinase,SAPK)。近年研究表明EGCG对MAPK通路也具调节作用,Chen等在人角化细胞系HaCaT细胞中发现EGCG能剂量依赖性地抑制UVB诱导的c-fos基因的转录激活,为进一步探究其抑制机制,他们检验了EGCG对c-fos基因上游的激活物的作用,发现EGCG能显著抑制p38MAPK的激活,而对JNK和ERK无影响。将正常的人角化细胞(humanepidermalkeratinocytes,NHEK)暴露于UVB能诱导胞内过氧化氢酶的释放以及MAPK的磷酸化,用EGCG处理NHEK细胞能有效地抑制UVB诱导的氧化应激性介导的JNK、ERK和p38的磷酸化。用EGCG处理小鼠的皮肤,同样证明EGCG显著抑制了UVB诱导的ERK1/2(16~95%)、JNK(46~100%)和p38(100%)的磷酸化,而且抑制作用有着时间依赖性。MAPK信号通路对各种炎症效应细胞的激活以及炎症介质的释放起着重要的调控作用,虽已明确了EGCG对UVB激活的MAPK信号通路的抑制作用,但对其具体的抑制机制尚缺乏深入的探究。在体外培养的小鼠巨噬细胞系中发现EGCG对LPS激活的p38MAPK磷酸化和TNFα的表达有明显的抑制作用。提示EGCG对LPS无直接的拮抗作用,而是通过干预体内信号通路发挥其抑制作用,p38MAPK可能是EGCG抑制LPS诱导巨噬细胞表达TNF-α的重要通路之一。在体研究中,EGCG可明显减轻小鼠油酸急性肺损伤的组织病理学改变,降低肺指数及肺湿/干重比,降低血清中炎症因子TNF-α的含量,抑制肺组织中p38MAPK的磷酸化.结论EGCG有明显的抗油酸型小鼠肺损伤的作用,其作用机制可能与抑制p38MAPK的磷酸化,并最终导致TNF-α的合成与释放减少有关。2.4EGCG的其它抗炎机理研究表明,EGCG除能抑制中性粒细胞的氧自由基活性,尚能:(1)显著抑制趋化因子诱导的中性粒细胞的趋化作用;⑵在体内炎性的血管生成模型实验中,抑制中性粒细胞介导的血管生成;⑶在肺炎模型实验中,显著减少组织纤维化。主要由多形核白细胞表达的丝氨酸蛋白酶-蛋白酶-3(proteinase-3,PR-3)能降解许多胞外基质,从而可能导致一些炎症引发的疾病。Pexxato等报道