茶多酚预防动脉粥样硬化动脉粥样硬化是多种心血管疾病的重要病理基础,对心脑血管的损害可累及全身各个器官。茶多酚能够通过抗炎、调节血脂水平、抑制LDL氧化修饰、改善内皮功能、保持斑块稳定性等不同途径有效预防动脉粥样硬化。
动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)是心血管疾病的重要病理基础。目前依然未能找到有效的预防机制以及确切的诊治方法。一般认为,AS的发生机制涉及到血管内皮受损、氧自由基损伤、脂质沉着、血小板黏附聚集、炎性细胞浸润、血管平滑肌细胞内钙超负荷、病理性血管新生与局部血栓形成等多项环节。目前AS的治疗药物主要为他汀类药物(调脂药物)、替格瑞洛(抗血小板药物)与CCB(钙拮抗剂)等。AS的成因复杂,药物防治难度大,且大多具有副作用,因此早期预防和控制非常重要。茶多酚是茶叶中最重要的活性物质之一,具有抗氧化、抗炎、抗菌和抗癌等多种功效。其中茶多酚在预防动脉粥样硬化,保护心血管方面的作用一直备受重视,在体外研究和动物模型中得到证实。本文综述了茶多酚的抗动脉粥样硬化作用及其机理的研究进展。茶多酚对AS的预防作用
1抗炎作用
(1)下调AS相关炎症因子大量试验研究与临床观察证实,受损内皮细胞分泌多种炎症因子以及生长因子,诱导单核-巨噬细胞通过免疫球蛋白超家族、整合素家族与内皮细胞进行黏附,进而进入到内皮细胞下,是AS的诱因。大量的研究说明茶多酚能够下调AS相关炎症因子的表达。(2)调节信号转导通路大量研究证实茶多酚可以影响细胞内多条与AS相关的炎性信号通路,目前研究表明它主要可以作用于核因子活化B细胞κ轻链增强子(Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells,NF-κB)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)/NF-κB信号通路、NF-κB/Notch信号通路、微小RNA(MicroRNA,miRNA)信号通路等。
2调节脂质代谢异常
(1)调节血脂水血脂异常是AS重要诱导因素,调脂治疗可预防AS。血浆内高水平的低密度脂蛋白胆固醇(Low-density lipoproteincholesterol,LDL-C)是AS的重要诱因。在动物试验与人类中茶多酚的调节血脂作用均有报道。(2)抑制LDL的氧化修饰低密度脂蛋白(Low-density lipoprotein,LDL)是血浆中主要的携带胆固醇的脂蛋白,它由25%的载脂蛋白B-100(Apolipoprotein- B100,apoB100)和约75%的脂质组成。根据AS的氧化应激理论,活性氧(Reactive oxygen species,ROS)导致LDL氧化,生成ox-LDL[82]。氧化产物ox-LDL被单核-巨噬细胞吞噬,载脂的巨噬细胞转化为泡沫细胞并累积,进一步导致动脉粥样硬化。LDL氧化涉及脂质过氧化与载脂蛋白改性两个方面,防止LDL氧化是防治AS的有效方法。越来越多的科学研究表明,以茶多酚为代表的膳食多酚有助于抑制LDL氧化,预防冠心病。
3改善内皮功能
EGCG保护内皮功能示意图(1)抑制内皮细胞凋亡血管内皮细胞(Endothelial cells,ECs)凋亡是AS病理发生的早期事件,可促进粥样硬化病变形成、斑块侵蚀和急性冠脉综合征(AcuteCoronary Syndromes,ACS)发展。ECs损伤和AS前期形成的多种危险因素可诱导ECs凋亡。茶多酚可通过抑制ECs凋亡延缓AS病变进程,这种对ECs凋亡的抑制作用与其抑制caspase家族的激活与超常表达相关。(2)调控NO产生,改善内皮依赖性舒血管作用内皮型一氧化氮合酶(Endothelial NO synthase,eNOS)减少是动脉粥样硬化过程中主要的代谢紊乱现象之一,它对血管通透性与血管功能起着重要作用。蛋白激酶Akt和磷酸肌醇3激酶PI3K可以使其激活。一氧化氮(Nitric oxide,NO)是一类内皮衍生因子,对血管通透性和炎症状态非常重要,在内皮中受一氧化氮合酶(Endothelial NOS,eNOS)调节。NO与AS病程中的许多关键因素有关,例如LDL氧化、内皮白细胞粘附以及血管平滑肌细胞增殖等。研究表明,在具有AS症状的内皮细胞中,eNOS相关mRNA水平出现下调。还有研究表明,EGCG通过PI3K/Akt信号通路增加血管内皮细胞内eNOS的产生量,使细胞内NO量增加,并提高胰岛素敏感性,从而改善内皮功能。
4保持斑块稳定性
(1)调节关键酶活性稳定性差的AS斑块易发生破裂,导致急性心血管事件,这是冠心病的主要死因[120]。脂质核心的成分及纤维帽的厚度是决定AS斑块是否稳定的关键因素。AS斑块中的细胞外基质过度降解会使斑块的胶原含量减少,纤维帽变薄,从而导致斑块不稳定。基质金属蛋白酶(Matrixmetalloproteinase,MMP)是一类具有降解细胞外基质活性的蛋白酶超家族,其中的成员MMP-9与AS斑块的不稳定性尤其相关。MMPs组织抑制因子(Tissue inhibitor of metalloproteinase,TIMP)是内源性的MMP-9拮抗剂,能够抑制MMP-9的活化,减弱其降解细胞外基质的能力。茶多酚能抑制MMPs的表达,增加TIMP的表达,从而抑制细胞外基质过度降解,维持斑块稳定。在体外试验中,EGCG(1~10μmol·L-1)可以抑制人主动脉血管平滑肌细胞中MMP-2的活化,并上调MMP-2的组织抑制剂TIMP-2蛋白的表达。(2)抗血小板活性茶多酚具有抗血小板与抗血栓形成的作用。通过抗血小板治疗可以减少局部血栓形成、抑制血管炎症,从而稳定易损的AS斑块。正常血小板具有四种功能,即活化、黏附、聚集和分泌。在一些刺激因素(如凝血酶、肾上腺素、血栓素A2)的作用下,血小板糖蛋白GPⅡb/Ⅲa与纤维蛋白原结合,促血小板聚集,导致血栓形成以及纤维蛋白的沉积。活化后的血小板可释放生长因子,诱导血管平滑肌细胞迁移与增殖。所以抑制血小板活化在AS防治中非常重要。(3)对抗病理性血管生成目前多数学者认为,血管生成分为生理性和病理性血管生成两部分。病理性血管新生是很多炎性疾病的特征,这些新生血管可以诱发AS斑块的破裂。抗血管生成疗法可以稳定易损AS斑块,抑制血管进一步变窄和炎症发展。血管平滑肌细胞(Vascularsmooth muscle cells,VSMCs)是AS斑块主要的细胞成分,VSMCs的病理性增生是AS发展过程中的重要步骤。众多研究表明,一些生长因子,比如PDGF,VEGF与Ang II等均可以促进VSMCs的生长,在AS的病程中发挥重要作用。在正常血管和早期出现粥样斑块的血管中,诱导平滑肌细胞凋亡可以抑制血管损伤后的病理性内膜增生。大量研究表明,EGCG预处理可以显着抑制细胞中血管内皮生长因子如ERK1/2、VEGF-R1和VEGF-R2的磷酸化,从而抑制平滑肌细胞的病理性增生,EGCG(50mg·kg-1)可以显着抑制由AngII诱导的平滑肌细胞的迁移与增殖。EGCG抑制VSMCs病理性增殖与迁移的功效的原理,可能是调节NF-κB信号通路,影响胞内p53活化,以及降低血小板衍生生长因子受体b(PDGF-Rb)及其下游信号靶点ERK1/2的活性。 结语:茶多酚能够作用于AS形成和进展过程的各个环节,降低动脉粥样硬化危险,主要作用包括:下调AS相关炎症因子,调节细胞信号通路,调节脂质代谢异常,改善内皮功能,调节斑块稳定相关酶活性,抗血小板活性,对抗病理性血管生成等。目前,针对动脉粥样硬化,以茶多酚为活性成分或食品功能因子研发的产品较少。可将茶多酚作为多种预防心血管疾病的保健食品的基料,用于开发具有预防保健活性的食品、饮料等,发挥茶多酚对AS的预防功效。茶多酚作为一种天然产物,安全性强,毒副作用弱,且水溶性较好,将茶多酚用作AS辅助药物的研究具有科学意义和应用价值。 论文原文:茶叶科学 ,39(3):231~246《茶多酚对动脉粥样硬化的预防作用与机理研究进展》论文作者:张姝萍,王岳飞,徐平浙江大学茶学系,浙江杭州 310058(来源:中国茶叶学会) 中国茶叶学会十项重点工作序号重点工作时 间地 点联系人1茶学重大科学问题和工程技术难题遴选1-3月全国范围刘 畅0571-866538652国际红茶产业科技创新研讨会3月四川宜宾刘 畅0571-866538653中国茶业科技年会(含第九届茶学青年科学家论坛、最新茶叶科技进展发布、茶产业经济发展形势研讨、中韩茶文化交流等)12月广东深圳薛 晨0571-86653176刘 畅0571-866538654茶学学科发展研讨会6月湖北十堰刘 畅0571-866538655第七届茶叶感官审评研究学术沙龙7月福建政和刘 栩0571-866538656评价与举荐中国工程院院士候选人推选1-3月全国范围刘 畅0571-86653865第六届中国茶叶学会科学技术奖、青年科技奖评选2-6月刘 畅0571-86653865茶叶科技成果评价全年薛 晨0571-86653176茶叶品质评价马秀芬0571-873103537组织发动第十一届“全民饮茶日”活动2-6月全国范围梁超杰0571-866531768第四届全国茶艺职业技能竞赛选拔赛3-10月全国范围薛 晨0571-86653176总决赛10月福建武夷山9科技助力精准扶贫与乡村振兴全年全国范围薛 晨0571-8665317610茶业人才培养全年杭州等地段文华0571-86650477
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