儿茶素应用于心血管疾病的研究进展*

2019-01-15颜俊杰黄静雯金陆飞马稼真徐于惠谢罗文袁琳波

四川生理科学杂志 2018年4期

关键词：儿茶素内皮细胞脂肪酸

颜俊杰黄静雯金陆飞马稼真徐于惠谢罗文袁琳波

(1.温州医科大学药学院；2.温州医科大学第一临床医学院；3.温州医科大学基础医学院生理教研室；浙江温州 325000)

1 儿茶素的来源、提取及结构

1.1 来源

儿茶素又称儿茶精、茶单宁，最初在20世纪初由茶叶中提取出。儿茶素是一种黄烷类化合物，约占总黄酮类含量的75% 到80%，作为茶苦涩味的来源之一。

1.2 结构

为黄烷醇的衍生物，分子式为C15H14O6。儿茶素主要是()-表儿茶素(Epicatechin，EC)，()-表儿茶素没食子酸酯(Epicatechin gallate，ECG)，()-表没食子儿茶素(Epigallocatechin，EGC)和()-没食子儿茶素-表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate，EGCG)。其中，黄烷类化合物中最丰富的是儿茶素EGCG(48-55%)，其次是EGC(9-12%)、ECG(9-12%)和EC(5-7%)[1]。

图儿茶素主要成分(EC、ECG、EGC、EGCG)结构式*以上图片来源于Green tea catechins and cardiovascular health：an update

2 儿茶素的生物学特性及药理作用

2.1 生物学特性

儿茶素为无色结晶形固体，无特殊气味；能溶于水。结构中含有多个酚羟基，容易被氧化成醌类而提供氢离子(H+)，具有显著的抗氧化作用。在生理环境下，儿茶素不稳定，脂溶性差、生物利用度低、体内吸收缓慢，但其仍然足以在体内对心血管发挥有益的影响[2]。

2.2 药理作用

儿茶素通过稳定活性氧，将其自身氧化生成的H+与脂肪酸自由基氧化螯合，来减少氧化应激物的产生，防止脂质过氧化[3]。儿茶素可抑制白细胞对内皮细胞的粘附、抑制核转录因子介导的细胞色素c的生产因子和黏附分子的作用来预防血管炎症[4]。此外，作为抑制血管平滑肌细胞增殖的“抗增殖剂”——儿茶素能抑制血小板粘附，抑制血栓形成，能调节激活内皮一氧化氮的晚期血管张力，达到扩张血管的作用。

3 儿茶素在心血管疾病中的应用

3.1 儿茶素对高脂血症的影响

高脂血症作为因高密度脂蛋白的减少以及总胆固醇、低密度脂蛋白( Low densith lipoprotein，LDL)和甘油三酯的增加而血脂异常的综合征。儿茶素可以发挥抗氧化作用，改善血脂异常情况，从来缓解高脂血症。儿茶素中的酚羟基经过氧化易变成醌类而提供质子H+，H+与不饱和脂肪酸自由基结合，可阻止不饱和脂肪酸的氧化[5]。此外，儿茶素还可以上调肝LDL受体的表达，增加底物与LDL受体的结合，从而促进肝细胞对胆固醇的摄取与降解，减少体内总胆固醇的含量水平[6]。

3.2 儿茶素对动脉粥样硬化的影响

动脉粥样硬化是一种慢性炎症性疾病，是血管壁内各种损伤的一种异常反应,具有经典炎症变性、渗出及增生的特点。而儿茶素即具有抗炎作用，体外研究表明，儿茶素可以抑制白细胞与内皮细胞的相互作用[7]。儿茶素呈剂量依赖性地抑制细胞因子诱导的血管细胞粘附分子-1的表达，可抑制单核细胞对内皮细胞的粘附。

血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cells，VSMCs)向亚内皮细胞的迁移和增殖是引发动脉粥样硬化另一因素。研究表明，儿茶素可以抑制糖基化终末产物诱导的VSMC增殖和减少血小板衍生因子(Platelet derived growth factor，PDGF)的衍生[8]。此外，在动脉粥样硬化过程中，炎症细胞浸润、血管平滑肌细胞迁移和增殖常伴随着基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinase ，MMP)活性升高，而儿茶素已被证明可以通过抑制MMP的表达来防止VSMCs迁移[9]。

3.3 儿茶素对高血压的影响

一氧化氮(NO)和内皮素作为一对作用相互拮抗和制约的血管内皮因子，当两者的比例失调时，会产生高血压。儿茶素作为“血管稳定剂”：一方面通过增加NO的释放，延缓体内内皮细胞的血流动力学变化，以避免内皮细胞造成强烈的应激反应[10]。另一方面通过抑制二磷酸腺苷信号通路，抑制血小板的聚集，减少血液凝块的形成。儿茶素通过调节烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶基因亚型，促进血红素氧化酶的表达以维持体内血压平衡[11]。综上，儿茶素通过多方面作用影响来控制血压，拥有强效降压活性。

3.4 儿茶素对代谢、肥胖的影响

肥胖增加了人体总血管阻力低于正常值范围的几率，增加了心脏负担，易引起心肌梗死、脑血栓、冠心病等心血管疾病。抑制肥胖除了控制饮食、减少热量摄入外，主要还通过增加体内能量消耗。儿茶素却可以帮助减肥，并有可能成为安全的减肥药物。芝加哥大学人员研究发现，连续7天给大鼠注射儿茶素，其体重损失可高达21%。其机制可能为：儿茶素通过调节核糖核酸和肝内protein-E脂肪酸代谢酶的表达，使得脂肪酸β氧化中肉毒碱脂酰转移酶、酰基辅酶A氧化酶的活性提高，脂肪合成中脂肪酸合成酶的活性降低，从而促进脂肪酸的氧化及抑制脂肪的合成，减少体内脂肪沉积[12]。

3.5 儿茶素对糖尿病的影响

2型糖尿病是心脏病或缺血性卒中的独立危险因素，其主要原因为胰岛素抵抗。胰岛素抵抗是指各种原因使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降，机体代偿性的分泌过多胰岛素产生高胰岛素血症，以维持血糖的稳定。在对四氧嘧啶治疗的大鼠的研究中，发现儿茶素的使用可以降低血清葡萄糖水平，表明儿茶素与葡萄糖代谢有关。其机制可能为：1、抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶的活性，延缓食物被水解成葡萄糖；2、抑制葡萄糖在小肠中的吸收，通过抑制小肠上的葡萄糖转运载体2和Na+依赖性葡萄糖转运载体1[13]。此外，在正常大鼠口服葡萄糖耐量试验中，发现儿茶素可以降低血浆胰岛素水平，但不影响血糖水平。其机制可能为：提高胰岛素的敏感性，增加胰岛素受体和胰岛素受体底物的的酪氨酸磷酸化，并降低糖异生相关基因的表达[14]。以上结果都表明儿茶素能作为对脂质和糖代谢异常与2型糖尿病的预防剂。