張 穎 綜述，劉曉芬審校（成都中醫(yī)藥大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，四川成都611137）

綠茶是指沒(méi)有經(jīng)過(guò)發(fā)酵的山茶屬小葉茶，其中含有大量的多酚類物質(zhì)，包括黃烷醇類和黃酮醇類物質(zhì)。黃烷-3-醇類物質(zhì)被稱為兒茶素，主要為表兒茶素（EC）、表沒(méi)食子兒茶素（EGC）、表兒茶素沒(méi)食子酸酯（ECG）和表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（EGCG）。EGCG水平最高，約占所有兒茶素類物質(zhì)重量的50%～80%[1-2]。綠茶多酚具有抗氧化功能。大量研究發(fā)現(xiàn)，綠茶在降脂、降低糖耐量異常等方面有良好影響，因此可能對(duì)2型糖尿病和肥胖有治療效果[3-7]。心血管疾病是目前全球的頭號(hào)死因，75%以上的心血管疾病發(fā)生在低收入和中等收入國(guó)家[8]。而綠茶對(duì)心血管疾病的防治作用已被廣泛報(bào)道。全球范圍的研究發(fā)現(xiàn)，飲用綠茶可以降低冠狀動(dòng)脈粥樣硬化、急性心肌梗死、冠心病和卒中[9-13]。一項(xiàng)圍繞6個(gè)國(guó)家和地區(qū)的meta分析發(fā)現(xiàn)，飲用綠茶可以降低卒中的發(fā)生率和由卒中導(dǎo)致的死亡率[9]。一項(xiàng)早期meta分析發(fā)現(xiàn)，茶的飲用與心肌梗死、冠心病呈負(fù)相關(guān)[14]。本研究擬通過(guò)綠茶多酚對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)、細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)路徑和生物代謝等方面，探討綠茶多酚對(duì)心血管疾病的防治機(jī)制。

1 綠茶多酚對(duì)血管內(nèi)皮的保護(hù)

氧化應(yīng)激是胰島素抵抗、糖尿病及心血管疾病的病理生理基礎(chǔ)，氧化應(yīng)激產(chǎn)物活性氮類和活性氧類（ROS）在心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用。綠茶多酚對(duì)血管內(nèi)皮的保護(hù)作用可以表現(xiàn)在調(diào)節(jié)一氧化氮（NO）的釋放和清除自由基的抗氧化活性2個(gè)方面。

NO是機(jī)體一種自由擴(kuò)散的信號(hào)分子，又被稱為內(nèi)皮依賴性舒張因子（EDRF），NO作為氣體分子可以迅速通過(guò)細(xì)胞膜在胞間傳遞并進(jìn)入平滑肌細(xì)胞，引起平滑肌細(xì)胞的松弛。血管內(nèi)皮能夠通過(guò)釋放NO維持血管舒張功能，同時(shí)抑制血小板聚集和白細(xì)胞黏附。研究發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)皮功能損傷會(huì)導(dǎo)致早期的動(dòng)脈粥樣硬化或增加罹患冠心病的風(fēng)險(xiǎn)[15]。有報(bào)道稱綠茶EC可以增加NO的釋放，同時(shí)能降低血漿內(nèi)皮素-1（ET-1）水平。血漿內(nèi)皮素是血管合成的內(nèi)皮收縮因子，其與血管舒張因子相互制約，維持血管張力，維護(hù)體循環(huán)平衡。ET-1水平相對(duì)過(guò)高會(huì)引起血管內(nèi)皮功能失調(diào)，同時(shí)促進(jìn)心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展[16]。早期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，EGCG可明顯改善自發(fā)性高血壓大鼠的血管內(nèi)皮功能，同時(shí)降低胰島素抵抗和血壓，其機(jī)制可能是EGCG會(huì)增加內(nèi)皮細(xì)胞NO的釋放和降低血漿內(nèi)皮素ET-1的釋放[17-18]。此外，ET-1的過(guò)高釋放可能同時(shí)導(dǎo)致NO的生物利用度降低[19]。人體血管內(nèi)皮功能主要通過(guò)超聲檢測(cè)內(nèi)皮細(xì)胞依賴性血管舒張功能（FMD），通過(guò)測(cè)定反應(yīng)性充血后肱動(dòng)脈內(nèi)徑的變化率來(lái)評(píng)價(jià)內(nèi)皮細(xì)胞FMD。FMD主要依賴于血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放具有血管舒張功能的物質(zhì)（主要為NO）[20]。一項(xiàng)雙盲對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)，給予冠心病患者EGCG 2 h后，其肱動(dòng)脈FMD水平較安慰劑組明顯改善；2周后，冠心病患者血漿EGCG恢復(fù)到基線水平后FMD水平的改善作用消失。因此認(rèn)為EGCG可以快速改善冠心病患者的內(nèi)皮細(xì)胞損傷[21]。另外一項(xiàng)針對(duì)健康人群的研究發(fā)現(xiàn)，和飲用咖啡和水相比，綠茶可以明顯地改善FMD值[22]。吸煙對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的損傷具有劑量依賴性，可導(dǎo)致內(nèi)皮型一氧化氮合成酶（eNOS）不可逆轉(zhuǎn)的傷害，增加動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)。NAGAYA等[23]和KIM等[24]的研究發(fā)現(xiàn)，綠茶可以明顯保護(hù)吸煙者的內(nèi)皮細(xì)胞功能，降低罹患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

左氧化應(yīng)激作用下，低密度脂蛋白LDL在血管壁被氧化生成氧化型低密度脂蛋白（oxLDL），oxLDL導(dǎo)致過(guò)氧化物酶、還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶等ROS產(chǎn)物酶被激活。內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)oxLDL可引起NADPH氧化酶被激活，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)如過(guò)氧化氫（H2O2）等活性氧類的生成，抑制NO的合成和釋放，同時(shí)促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞生成ET-1，引起內(nèi)皮損傷。綠茶多酚有抗氧化、抗動(dòng)脈粥樣硬化和抗炎等作用，尤其是EGCG被證實(shí)可以有效降低oxLDL引起的NADPH氧化酶激活，抑制血凝集素樣oxLDL受體（LOX-1）的表達(dá)，從而降低oxLDL的活性，保護(hù)血管內(nèi)皮[25]。

2 綠茶多酚對(duì)血管內(nèi)皮eNOS和ET?1釋放的影響

內(nèi)皮細(xì)胞損傷與動(dòng)脈粥樣硬化、高血壓、冠心病等心血管疾病的發(fā)生明顯相關(guān)。胰島素抵抗被報(bào)道與內(nèi)皮細(xì)胞的損傷有相關(guān)性，主要表現(xiàn)在胰島素介導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)通路。胰島素除了可以調(diào)節(jié)血糖代謝，還可刺激NO的釋放，發(fā)揮血管內(nèi)皮功能。圖1為血管內(nèi)皮細(xì)胞胰島素介導(dǎo)的信號(hào)通路，胰島素與其受體結(jié)合后分為2條平行的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑[26]。磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）途徑中，PI3K激活A(yù)kt進(jìn)而使內(nèi)皮型eNOS激活位點(diǎn)磷酸化并促進(jìn)NO的生成和釋放，引起血管舒張，增加血流速度，同時(shí)可以影響葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT4）遷移，增加骨骼肌對(duì)血糖的攝取。eNOS活性受多種因素的影響，研究較多的是eNOS多位點(diǎn)磷酸化和脫磷酸化，如 Ser615、Ser633、Ser1177和 Ser1179的磷酸化可激活eNOS，而Thr495的磷酸化會(huì)降低eNOS的活性[27]。eNOS作為合成NO的限速酶，除磷酸化外，乙?；?、谷胱甘肽化途徑對(duì)其活性也有影響，其與高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、心肌梗死等心血管疾病的病理生理過(guò)程有關(guān)，這為今后的治療提供了思路[28]。裂原活化蛋白激酶（MAP-kinase）路徑可刺激血漿內(nèi)皮素ET-1的釋放，導(dǎo)致血管收縮，降低血管流速。胰島素抵抗會(huì)導(dǎo)致2條平行通路的失衡，增加ET-1的釋放，促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的功能損傷。有研究發(fā)現(xiàn)，綠茶多酚可以模擬胰島素的內(nèi)皮細(xì)胞功能，對(duì)該信號(hào)通路有相同的調(diào)節(jié)作用，能維持血管功能[29]。不僅如此，綠茶多酚中抗氧化性能最強(qiáng)的EGCG，被報(bào)道可翻轉(zhuǎn)由于oxLDL所導(dǎo)致的ET-1釋放增加和eNOS低表達(dá)，起到降低內(nèi)皮細(xì)胞損傷的作用[25]。

圖1 胰島素介導(dǎo)的信號(hào)通路[26]

研究顯示，綠茶多酚不僅僅促進(jìn)NO的合成和釋放，同時(shí)還對(duì)ET-1的表達(dá)有抑制，起到降低ET-1釋放的作用，其主要機(jī)制可能為綠茶多酚對(duì)叉頭轉(zhuǎn)錄因子（FKHR）的調(diào)控。叉頭盒 O1（FoxO1），是叉頭轉(zhuǎn)錄因子家族成員之一，F(xiàn)oxO1被報(bào)道與ET-1的釋放相關(guān)。在PI3K/Akt通路中，Akt介導(dǎo) FoxO1 在 Thr24、Ser256、Ser319位點(diǎn)的磷酸化，磷酸化的FoxO1蛋白功能被抑制，同時(shí)由核內(nèi)遷移到細(xì)胞質(zhì)，使其不能夠與ET-1的啟動(dòng)子相結(jié)合，不能活化ET-1啟動(dòng)子，導(dǎo)致ET-1的表達(dá)被抑制[30]。研究發(fā)現(xiàn)，綠茶EGCG有類胰島素作用，可以促進(jìn)FoxO1的磷酸化[29]，因而可能抑制ET-1的釋放和表達(dá)。研究人員證實(shí)，EGCG可以抑制小牛和人主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞60%的ET-1表達(dá)，不僅表現(xiàn)在細(xì)胞ET-1蛋白減少，培養(yǎng)液中ET-1釋放也同樣降低。研究還發(fā)現(xiàn)，EGCG明顯降低了人ET-1啟動(dòng)子（hET-1 promoter）的活性，因而進(jìn)一步降低了ET-1 mRNA和蛋白的表達(dá)。EGCG可以使內(nèi)皮細(xì)胞中Akt和AMPK快速活化，導(dǎo)致其共同的下游產(chǎn)物FoxO1被磷酸化。為進(jìn)一步探尋EGCG對(duì)ET-1表達(dá)抑制的作用機(jī)制，在使用AMPK抑制劑Compound C后發(fā)現(xiàn)，EGCG促使FoxO1遷移到細(xì)胞質(zhì)的作用被阻斷；同時(shí)，通過(guò)采用特殊的siRNA寡核苷酸降低Akt的表達(dá)發(fā)現(xiàn)，ET-1釋放基線升高。因此認(rèn)為，綠茶EGCG對(duì)ET-1的抑制作用可能是Akt和AMPK通路磷酸化FoxO1，使ET-1的mRNA和蛋白表達(dá)被抑制[31]。

同時(shí)，F(xiàn)oxO1的磷酸化路徑除了上游Akt和AMPK外，環(huán)磷酸腺苷依賴型蛋白激酶（PKA）也被認(rèn)為其能夠使FoxO1磷酸化，進(jìn)而影響ET-1的表達(dá)，但并沒(méi)有通過(guò)綠茶多酚的體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證[32-33]。

因此，作者認(rèn)為，綠茶多酚可通過(guò)FoxO1調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞ET-1的表達(dá)，產(chǎn)生保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞功能的作用，其可能的信號(hào)通路包括Akt、AMPK和PKA引起的磷酸化作用。見圖2。同時(shí)，有研究發(fā)現(xiàn)，綠茶多酚EGCG引起的內(nèi)皮舒張功能可能與PI3K上游Fyn活化引起NO的快速釋放有關(guān)[34]。另一方面，BARTHOLOME等[35]研究發(fā)現(xiàn)，低水平 EGCG（1 μmol/L）并不能引起 Akt的磷酸化，在這種水平下FoxO1的DNA結(jié)合能力提高，而不是出現(xiàn)胰島素類似的FoxO1磷酸化作用，這使得不同水平下綠茶多酚產(chǎn)生的作用差異受到廣泛關(guān)注。

圖2 FoxO1與ET-1的相關(guān)信號(hào)通路

3 綠茶多酚的代謝與COMT基因多態(tài)性

食物中黃酮類物質(zhì)被人體吸收后的代謝途徑為兒茶素-O-甲基轉(zhuǎn)移酶（COMT）調(diào)控的甲基化作用，COMT能夠?qū)-腺苷甲硫氨酸的甲基轉(zhuǎn)移到兒茶酚類化合物3位羥基上，同時(shí)使L-甲硫氨酸轉(zhuǎn)化為同型半胱氨酸。因此，食物中的多酚可能引起血漿中同型半胱氨酸水平升高[36]。COMT的基因多態(tài)性可能引起黃酮類物質(zhì)的生物學(xué)利用度不同，使COMT活性在不同人體中的差異多達(dá)3倍。人類COMT編碼基因存在一個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，使位于158/108編碼的氨基酸由纈氨酸變?yōu)長(zhǎng)-甲硫氨酸，導(dǎo)致酶活性降低。因此，將COMT的基因型分為高活性GG基因型、中等活性GA基因型和低活性AA基因型[37]。目前，關(guān)于COMT基因多態(tài)性研究主要圍繞腫瘤、神經(jīng)及精神類疾病[38-39]。體內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，COMT活性抑制劑可以明顯增加能量消耗和脂肪氧化[40]。但是，通過(guò)檢測(cè)不同COMT基因型肥胖絕經(jīng)女性飲用綠茶后的代謝情況，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)能量消耗和脂肪氧化水平的升高，僅僅發(fā)現(xiàn)高COMT活性基因型女性血漿胰島素較高[41]。

研究發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于低活性AA基因，高活性GG基因型能快速代謝食物中的黃酮類物質(zhì)，降低其對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)作用的生物利用度，因此，低活性COMT基因有心血管保護(hù)作用，可以降低罹患冠心病、高血壓和心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn)[42-43]。不僅如此，無(wú)論是飲用綠茶或者紅茶，與GG、GA基因型相比，AA基因型人群有更好的胰島素敏感性和內(nèi)皮細(xì)胞依賴性血管舒張功能，食物中的EC被較少甲基化對(duì)提高內(nèi)皮細(xì)胞功能有明顯的作用[44-46]。體外試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，EGCG可能抑制COMT酶活性，從而提高黃酮類物質(zhì)的生物利用度。但LORENZ等[47]研究發(fā)現(xiàn)，攝入高劑量的 EGCG（750 mg）并不會(huì)破壞COMT的活性。因此，關(guān)于COMT基因多態(tài)性及綠茶多酚的代謝程度還需要更多的研究來(lái)證實(shí)。

4 小結(jié)與展望

綠茶多酚在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中已經(jīng)被證實(shí)具有抗氧化、調(diào)節(jié)脂肪代謝、調(diào)節(jié)血糖和胰島素功能、抗腫瘤等作用，但由于人體代謝的差異，仍然存在某些與預(yù)期結(jié)果相悖的研究結(jié)果[48-49]。綠茶多酚一直以來(lái)被推薦用于心血管疾病的預(yù)防，也有大量研究證實(shí)綠茶中EC對(duì)心血管的保護(hù)作用[13，20-21]。血管內(nèi)皮功能是維持體循環(huán)和供氧的關(guān)鍵，血管內(nèi)皮的損傷與心血管疾病的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)。目前，關(guān)于綠茶對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)的研究主要圍繞改善人體內(nèi)皮細(xì)胞FMD、體外試驗(yàn)中血管內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)NO釋放的影響來(lái)探討，對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞信號(hào)通路中蛋白表達(dá)影響的研究較少，而大部分關(guān)于綠茶多酚對(duì)信號(hào)通路影響的研究主要與腫瘤細(xì)胞及抗腫瘤機(jī)制有關(guān)[50]。不同個(gè)體對(duì)綠茶多酚的代謝不同，可能對(duì)其生理作用產(chǎn)生不同的影響，高活性COMT基因型人群可能不會(huì)從飲用綠茶中獲益，因此綠茶的輔助治療或疾病預(yù)防作用會(huì)存在明顯差異。然而，對(duì)不同COMT基因人群飲用綠茶的體內(nèi)或體外研究非常少，在這方面還需要更多的工作，為今后更加精準(zhǔn)的營(yíng)養(yǎng)提供理論基礎(chǔ)。