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世界华人消化杂志. 2004-10-15; 12(10): 2429-2431
在线出版日期: 2004-10-15. doi: 10.11569/wcjd.v12.i10.2429
茶多酚的生物活性及其对实验性肝损伤的保护作用
刘少锋, 韩真
刘少锋, 韩真, 皖南医学院附属弋矶山医院消化科 安徽省芜湖市 241001
通讯作者: 韩真, 241001, 安徽省芜湖市赭山西路, 皖南医学院附属弋矶山医院消化科. lsflsf@ah163.com
电话: 0553-5738856-2316
收稿日期: 2004-01-15
修回日期: 2004-05-09
接受日期: 2004-07-27
在线出版日期: 2004-10-15

茶多酚是茶叶中一种主要的活性成分, 具有清除自由基和抗氧化作用等重要的生物活性, 以及抑癌抗癌等药理学作用. 茶多酚对CCl4、阻塞性黄疸、急性镉中毒、酒精等所致实验性肝损伤和肝癌癌前病变动物模型均有保护或抑制作用.

关键词: N/A
引文著录: 刘少锋, 韩真. 茶多酚的生物活性及其对实验性肝损伤的保护作用. 世界华人消化杂志 2004; 12(10): 2429-2431
N/A
N/A
Correspondence to: N/A
Received: January 15, 2004
Revised: May 9, 2004
Accepted: July 27, 2004
Published online: October 15, 2004

N/A

Key Words: N/A
0 引言

茶多酚(tea polyphenols, TP)是从茶叶中提取的多酚类化合物, 由多种酚性物质组成, 其中儿茶素类含量最多, 约占TP的60-80%. 茶多酚具有清除自由基和抗氧化作用等重要的生物活性, 另外近来研究显示, TP具有一定的保肝和抑制肝脏肿瘤的功效.现就TP的生物活性及其对实验肝损伤的保护作用综述如下.

1 生物活性和药理作用

清除自由基和抗氧化作用是TP最重要的生物活性, 抑癌抗癌是TP重要的药理作用之一, 以上作用与防治肝损伤密切相关.

1.1 清除自由基

在机体的新陈代谢过程中常出现活性氧或自由基过剩, 其中氧自由基占有重要地位. TP具有多个邻位酚羟基结构, 极易被氧化成为醌类而提供质子H+, 故具有较强的供氢能力, 使其能够显著地清除体内的有害自由基. 同时TP自身生成稳定的自由基中间体, 抑制原来的自由基链锁反应, 从而保护细胞成分不受损伤. 与其他抗氧化剂相比, TP清除氧自由基具有高效性.与自由基清除剂超氧化物歧化酶(SOD)相比, 1 mg TP清除O-2·的效能相当于9 mg Cu, Zn-SOD;与强抗氧化剂VitC, VitE相比, 其清除O-2·, ·OH效能要高几倍甚至几十倍以上[1].

TP清除氧自由基的化学构效关系表现在[2]: (1)邻位取代效应; (2)氢键的相互作用; (3)质子氢首过效应作用:指TP第一步有效地阻止 O-2·的形成继而阻截其他氧自由基的衍生. (4)TP 清除氧自由基的生物化学修饰作用: TP对H2O2生成的HO·自由基的直接清除作用较差, 但TP能提高机体内抗氧化酶系的谷胱甘肽过氧化酶(GHS-PX)和SOD活力, 间接抑制HO·的生成而互补.

1.2 抗氧化作用

抗氧化作用是一种综合效应, 除了通过直接清除自由基途径之外, 还与以下几点有关.

1.2.1 抑制氧化酶减少自由基生成: 已有较多的动物或临床实验证明, TP对生物体内多种和自由基生成相关的氧化酶有抑制作用. 如TP对体内、外脂氧化酶, 黄嘌呤氧化酶, 环氧酶, 细胞色素P450酶系, 髓过氧化物酶, 均有抑制作用[3].

1.2.2 提高抗氧化酶的活性: 协同增强效应机体的各种抗氧化酶如SOD, CAT, GSH-Px和谷胱甘肽硫转移酶, 不但协同地防止活性氧的损伤, 而且相互间起保护作用, 如SOD能保护GSH-Px免受O2-的灭活,GSH则保护SOD不被H2O2灭活[3]. 同样, TP不但通过灭活自由基保护抗氧化酶, 还能提高体内抗氧化酶的活性. TP具有SOD样活性, 可直接升高过氧化物酶、GSH-Px等抗氧化酶活力[4], 进而提高机体的抗脂质过氧化能力, 显著降低其丙二醛的含量, 但对血清SOD的含量却无明显影响[5]. 另外, 张晓刚et al[6]的研究表明TP和肝脂酶相互协调, 减轻脂质过氧化物对肝细胞损害, TP通过清除自由基改善肝细胞合成肝脂酶的功能, 而后者又可以减轻肝细胞脂肪变性.

1.2.3 螯合金属离子: 金属离子常常促进或引起新的脂质过氧化反应, 通过螯合金属离子 TP 能更为显著地发挥抗氧化作用. 如Fe2+可催化Fenton反应; Cu2+介导LDL的氧化修饰, 生成 Ox-LDL, 同时SOD活性下降[7]. 众多体内外实验均已证明TP通过螯合Fe2+ 而减轻自由基对机体的损伤[8], 并且 TP 不抑制食物中铁的吸收[9], 也不会争夺络合态Fe2+; 还可以通过螯合Cu2+而抑制黄嘌呤氧化物的生长, 起抗氧化作用.

1.2.4 与VitC, VitE的协同作用: TP可以再生和保护体内VitC, VitE, 提高体内VitC, VitE的含量, 而后者分别是体内水溶性和脂溶性强抗氧化剂. 在TP抗LDL氧化过程中, TP可提供电子使a-VitE部分再生和循环利用, 并且TP可能同时以水溶性和脂溶性两种方式清除自由基, 比单一的还原剂更有效地保护a-VitE[10]. 刘英莉et al[11]发现TP联合VitC、VitE应用后, 能显著降低染尘大鼠肺泡巨噬细胞DNA损伤率(拖尾率), 缩短损伤细胞拖尾的长度.

1.3 抗肿瘤的作用

目前有关TP抑癌、抗肿瘤的报道较多, 其作用机制与以下几方面有关.

1.3.1 诱导肿瘤细胞凋亡: 茶多酚可诱导多种肿瘤细胞凋亡[12-15] , 包括裸鼠体内肠癌PC-9细胞、TRAMP鼠体内前列腺癌CaP细胞、人类表皮状癌A431细胞、人类胃癌KATOⅢ细胞、人类结肠癌细胞. 焦酚型结构是儿茶素诱导细胞凋亡最基本的条件. 迟万好et al[16]报道在不同的细胞系中EGCG诱导其凋亡可能有不同的作用途径. EGCG在体外诱导肿瘤细胞凋亡的途径有可能有通过对拓扑异构酶的抑制、通过引起多种蛋白激酶C同工酶水平的下调调控、通过影响P53的表达, 也可能是通过活化caspase-3/CPP32样蛋白酶介导的. Suganuma et al[17]证明了TP和其他抗肿瘤药(tamoxifen等)一起使用会产生协同诱导凋亡的作用. 另外TP诱导细胞凋亡具有选择性[15], 如EGC可诱导亚G1(sub-G1)期白血病细胞凋亡, 却不能诱导low S, highG和G2/M期白血病细胞凋亡.

1.3.2 阻滞信号传导通路: TP对信号传导通路有选择性阻断作用, 从而抑制肿瘤生长[13]. TP可干预激活蛋白-1(AP-1)和核转录因子B(NF-kB)为主的信号传导通路: 通过作用于MAPK/JNK 通路抑制促癌物诱导的AP-1活性; 通过降低抑制蛋白IkB磷酸化从而调节NF-kB的活性; 抑制上皮生长因子(EGF)与相应受体的结合和受体的磷酸化等. 如Suganuma et al[17]报道了EGC的抗肿瘤作用与MAPKs有关, EGC对MAPK的三个亚家族-Erk, JNK/SAPK及P38有细胞硫醇依赖性的刺激作用.

1.3.3 调控细胞周期/抑制肿瘤细胞DNA合成与复制: 抑制肿瘤细胞生长的机制可能有: 抑制肿瘤细胞DNA合成与复制[14]; 通过诱导细胞周期素依赖性蛋白激酶抑制物(cki)表达, 抑制细胞周期(cyc-lin)和细胞周期素依赖性蛋白激酶(cdk) 表达使细胞周期停滞于某一时期[18]; 干预与细胞增生有关的信号转导通路[20]. 如Ahmad et al[19]的实验用人类表皮状癌A431细胞研究了EGCG对cki-cyclin-cdk表达的抑制作用.

此外, 茶多酚还能抑制癌基因/诱导抗癌基因的表达[21]; 抑制致癌物前体的代谢活化; 逆转肿瘤细胞的多药耐药性(MDR)[22]; 抑制端粒酶: 端粒酶的活化是在肿瘤的晚期, 而且是细胞永生的关键一点, 黎丹戎 et al[23]的体外实验证明茶多酚在一定浓度下能诱导肝BEL-7404细胞凋亡, 其抗癌机制与抑制端粒酶活性有关.

2 TP对实验性肝损伤的保护作用
2.1 CCl4致肝损伤

CCl4致肝损伤主要是CCl4经过肝微粒体细胞色素P450代谢生成的自由基CCl3产生脂质过氧化损伤. 李建祥 et al[24]观察了儿茶素类化合物对CCl4致大鼠慢性肝损伤的保护作用. 中、高剂量给药组(100, 200 mg/kg)均能降低血清 ALT 的活力以及脂质过氧化产物MDA和肝组织羟脯氨酸的含量(P <0.01或P <0.05), 抗膜脂质过氧化作用优于联苯双酯, 并且有减轻肝脏病理损伤的作用, 给药组的肝纤维化程度也轻于CCl4 模型组(对照组). 肖继平et al[25]的实验表明不仅绿茶取物抑制四氯化碳所致的肝纤维化, 并且显著降低肝组织TGF-β1mRNA的表达, 而TGF-β1介导的肝纤维在肝硬化的发展发挥重要的作用. 张清俊et al[26]的实验也表明, 在CCl4诱发的肝自由基损伤体中, TP和VitC对脂质过氧化均有明显的抑制作用, 但二者之间无显著差异.

2.2 阻塞性黄疸肝脏过氧化损伤

阻黄时产生肠源性毒血症, 引起枯否细胞激活, 产生大量氧自由基, 消耗SOD, 并使其活性下降, 导致组织过氧化反应增强, 同时具有抗氧化功能的VitE, VitC明显减少. 窦若兰et al[27]用胆总管结扎的方法制备阻塞性黄疸大白兔模型, 观察了TP对阻塞性黄疸肝脏过氧化损伤的保护作用, 结果表明TP对阻黄时肝损伤的保护, 主要是由于减少氧化应激, 阻断氧化应激产物对肝细胞的毒性影响, 达到抗氧化、保肝作用, 并且保护了体内自身抗氧化能力.

2.3 急性镉中毒致肝损伤

肝脏、肾脏是镉毒性作用的主要靶器官, 镉引起的氧化反应已被看作镉毒性损伤的一个重要机制[28].陈慧中et al[29]研究了TP和VitC预处理对急性镉中毒所致的肝损的预防作用, 结果表明TP和VitC预处理后急性染镉大鼠血清中的ALT和LDH活性及肝脏中GSH, MDA含量明显低于单纯染镉组, 而GSH-Px活性高于单纯染镉组. 并提示其机制与清除氧自由基和螯合金属离子有关.

2.4 酒精性肝损伤

林春兰et al[30]采用了离体和整体实验的方法, 研究了TP对酒精性致肝损伤的防治作用. 乙醇和乙醛的直接毒性作用是导致酒精性肝损伤的主要因素. 乙醇在代谢过程中, 使NAD+转变为NADH, 使NADH/NAD+的比值增高, 影响糖代谢, 乙醛可通过黄嘌呤氧化酶系统产生氧自由基, 使膜脂质过氧化增强, 进而损伤肝细胞, 并促进肝纤维化的形成. 预先给予TP, 能阻止自由基对肝细胞膜中不饱和脂肪酸的氧化损伤, 保护肝细胞, 减少了ALT的释放、抑制肝脏MDA含量的升高. 张幸国et al[31]研究表明, TP可能通过抗氧化作用和降低体内内毒素水平而抑制SD大鼠酒精性肝纤维化的发展.

2.5 抑制肝癌癌前病变和癌细胞生长

宫芸芸et al[32]报道了茶多酚对以二已基亚硝胺启动、切除部分肝组织、腹腔注射CCl4(DEN/PH/CCl4)方法制备的肝癌癌前病变模型的抑制作用. 实验结果提示茶多酚主要通过有效调节大鼠体内Ⅱ相代谢酶(GSH家族)的活性, 提高后者对脂质过氧化产物的清除能力、对环氧化物的解毒能力, 从而减少致癌物及其中间活性产物、氢过氧化物等对机体的损伤, 对大鼠肝癌癌前病变发挥抑制作用. 并且TP和茶色素能够在不同水平上拮抗谷胱甘肽硫转移酶(GST-Pi)的过度表达[33]. 另一项DEN/PH/CCl4肝癌癌前病变模型的研究[34]进一步表明抑制细胞增生、诱导细胞凋亡可能是TP抗癌的重要机制. 并观察到TP抑制细胞增生标志物p21WAF的表达, 抑制Bcl-2蛋白的表达, 诱导Bax蛋白的表达(后二者与细胞凋亡密切相关).

此外, 詹皓et al[35]观察了重复+10Gz暴露对大鼠脑脂质过氧化反应和肝肾功能的影响以及天然抗氧化剂TP的防护作用. 结果表明重复高+ Gz作用可损害肝肾功能, 而TP具有明显的保护作用. 饶光宇 et al[36]的研究显示TP在四氯化碳、硫代乙酰胺、醋氨酚、氯化镉、乙醇、dl-乙硫氨酸等多种毒物致肝脏损伤中, 均具有保护作用.

总之, 茶多酚对肝损伤具有保护作用, 从理论、动物实验和流行病学调查等方面均已得到证实, 对不同原因造成的肝损伤茶多酚发挥保护作用的机制也不完全相同. 但以上机制还不完全明了, 目前尚缺乏可靠的临床资料. 茶多酚具有多种生物活性和药理作用, 有关研究已引起国内外医学界, 药学界和茶叶界等各方面的极大关注, 但当前对除儿茶素外的其他有效成分(茶多糖, 茶黄酮等)的药理作用和相互作用方面的研究较少, 需要广泛地从分子、细胞、组织、器官等各个层次进行研究.

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