茶多酚與神經(jīng)退行性疾病的研究進展

李 梅，尚宇梅，王智慧，潘 朦，李嬌陽，任海濤

(滇西應(yīng)用技術(shù)大學普洱茶學院，云南 普洱 665000)

茶多酚(tea polyphenol，TP)是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱，主要含有表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin gallate，EGCG)、表兒茶素沒食子酸酯(epicabechin gallate，ECG)、表兒茶素(Epicatechin，EC)及表沒食子兒茶素(Epigallocatechin，EGC)4種單體，其中含量最多的是EGCG[1]。Nie等[2]采用Cu2+螯合劑誘導DNA損傷結(jié)果，發(fā)現(xiàn)4種茶多酚單體對DNA氧化損傷保護作用的順序為ECG > EC > EGCG > EGC。近年來，茶多酚對腦神經(jīng)保護的研究越來越多[3-4]。

神經(jīng)退行性疾病是一類中樞神經(jīng)系統(tǒng)被阻斷后，導致部分神經(jīng)元丟失，從而使神經(jīng)系統(tǒng)功能被抑制的一類疾病[5]。主要包括阿爾茨海默癥(alzheimer disease，AD)、帕金森病(parkinson disease，PD)、腦卒中(stroke)以及肌萎縮側(cè)索硬化癥(amyotrophic lateral sclerosis，ALS)等。大腦內(nèi)活性氧(reactive oxygen species，ROS)和活性氮(reactive nitrogen species，RNS)代謝失衡，是導致神經(jīng)退行性疾病發(fā)生的重要因素[6-7]。研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚能夠有效清除ROS，降低脂質(zhì)過氧化，減少DNA 氧化破壞，從而防止神經(jīng)細胞的損傷[8-10]。研究表明，長期給小鼠注射 EGCG能夠提高神經(jīng)元細胞的存活率，此作用與EGCG的鐵螯合作用有關(guān)。它使游離鐵減少，從而起到保護神經(jīng)元的作用[11-12]，而茶多酚將有可能發(fā)展成為治療神經(jīng)退行性疾病的一類重要藥物[13]。

1 茶多酚與神經(jīng)退行性疾病

1.1 茶多酚與阿爾茨海默病

阿爾茨海默病是一種漸進性發(fā)展的中樞神經(jīng)退行性疾病。臨床表現(xiàn)為認知功能進行性下降，記憶和生活自理能力喪失，患者晚期甚至不能識別家庭成員。病變最易累及在新皮層和海馬等高級認知功能相關(guān)的腦區(qū)。顯微鏡下，大腦皮層內(nèi)有大量神經(jīng)纖維纏繞的斑塊，主要由淀粉樣前體蛋白(amyloid precusor protein；APP)分解而來的β-淀粉樣肽(amyloid beta-peptide；Aβ)，周圍有活化的星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞。其中，Aβ與阿爾茨海默病的發(fā)病機制緊密相關(guān)[14]。AD 的發(fā)生受多種因素影響，主要包括異常蛋白積累、氧化應(yīng)激、膽堿能缺失、興奮性神經(jīng)毒性、炎癥、細胞信號通路異常等。

閆玉芳等[15]研究表明，EGCG可以促進AD模型小鼠海馬神經(jīng)發(fā)生,提高突觸密度，從而提高學習能力。此外，蛋白激酶 C(protein kinase C，PKC)在控制記憶力方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，EGCG可以通過激活PKC來抵抗Aβ誘導的細胞凋亡[16]。細胞試驗中，Choi等[17]將海馬神經(jīng)元細胞與β淀粉樣蛋白共孵48 h后，觀察到海馬神經(jīng)元顯著受損,丙二醛(malondialdehyde，MDA)水平升高,Caspase活化；而用EGCG處理后細胞存活率提高,MDA水平降低,Caspase活化被抑制。由此表明，EGCG能對β淀粉樣蛋白誘導的神經(jīng)元凋亡起保護作用，且該作用與清除氧自由基有關(guān)。Liu等[18]發(fā)現(xiàn)，兒茶素可以顯著提高用100 μmol/L Pb2+刺激PC12細胞的細胞活性，降低胞內(nèi)Ca2+水平，減少ROS的生成。在BV2 細胞系(murine microglial cell，小鼠小膠質(zhì)細胞)中，EGCG預(yù)處理可以有效抑制Aβ引誘的NOS(nitric oxide synthase，一氧化氮合酶)表達，阻斷NO(Nitric oxide，一氧化氮)形成，增強細胞抗氧化防御體系[19]。

動物試驗中Kavon等[20]發(fā)現(xiàn)，在APP 基因高表達的小鼠中，通過靜脈注射20 mg/kg的EGCG可以提高α分泌酶的活性，抑制Aβ多肽的形成。在早老素2(Presenilin 2，PSEN2)基因突變的AD小鼠模型中，口服EGCG水溶液可以改善記憶功能，提高α分泌酶活性，降低β分泌酶和γ分泌酶活性，從而降低Aβ水平[21]。

1.2 茶多酚與帕金森癥

帕金森癥是繼AD之后的第二大中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，病因尚不明確，中晚年發(fā)病。PD的主要臨床表現(xiàn)為運動障礙，如倉促步態(tài)、動作遲緩、姿勢不穩(wěn)、四肢齒輪樣僵直、靜止性震顫,智力減退，嚴重時導致出現(xiàn)精神錯亂。主要病理學是中腦黑質(zhì)紋狀體多巴胺能神經(jīng)元和含量的顯著降低，以及黑質(zhì)、藍斑、Lewy小體的存在。6-羥基多巴胺(6-hydroxydopamine 6-OHDA)、1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氫嘧啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine hydrochloride； MPTP)、魚藤酮(Rotenone)等通過氧化應(yīng)激誘導多巴胺神經(jīng)元細胞凋亡和路易小體的聚集。研究表明，口服低劑量EGCG能抑制多巴胺神經(jīng)元細胞的喪失，并保持多巴胺紋狀體水平[22]。

體外試驗中，茶多酚能夠有效清除6-OHDA自氧化產(chǎn)生的ROS，且具有濃度依賴效應(yīng)[23]。大腦內(nèi)較高含量的NO和ROS與帕金森癥的發(fā)病機理密切相關(guān)，病理條件下，ROS和NO的生成增加，并進一步形成過氧化亞硝酸鹽。動物模型中，Guo等[24]研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚能抑制6-OHDA誘導大鼠的中腦和紋狀體的脂質(zhì)過氧化，并能降低未損傷大鼠的中腦和紋狀體脂質(zhì)過氧化水平。此外，茶多酚還能抑制6-OHDA誘導結(jié)合蛋白的硝基酪氨酸含量增加，這些實驗表明，TP可以調(diào)控ROS-NO通路，從而對6-OHDA誘導的大鼠帕金森癥具有保護和預(yù)防作用。除此之外，Weinreb等[25]用MPTP誘導PD小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，小鼠腦黑質(zhì)部多巴胺神經(jīng)原丟失，隨后用2.10 mg/kg的 EGCG預(yù)處理可以顯著防止這一損傷，EGCG 還能阻止MPTP 引起的抗氧化酶的應(yīng)激變化。研究表明，EGCG通過SIRT1/PGC-1α信號通路抑制PD毒性神經(jīng)毒素MPP+誘導的氧化應(yīng)激[26]。

此外，EGCG通過激活PKC(Protein kinase C，蛋白激酶C)磷酸化，從而對6-OHDA致傷起保護作用[27]。研究表明，MPTP處理后小鼠紋狀體中的PKCα(Protein kinase C α，蛋白激酶C α)完全喪失，然而在口服EGCG 4周后，紋狀體的PKCα表達明顯上調(diào)[28]。

大量研究表明，帕金森癥患者的黑質(zhì)致密層內(nèi)鐵離子和鐵蛋白不斷積聚，使得α突觸核蛋白形成有毒的積聚體，這也促使路易小體的形成[29-30]。研究表明，口服EGCG能夠抑制MPTP誘導損傷小鼠黑質(zhì)致密層中α突觸核蛋白的表達，這意味著EGCG可能通過離子螯合發(fā)揮這種保護作用[31]。

1.3 茶多酚與腦卒中

腦卒中又稱腦中風，中老年人發(fā)病率較高，容易導致死亡和致殘。50%～70%的存活者遺留癱瘓、失語等癥狀，給家庭及社會帶來沉重負擔。腦卒中分為出血性卒中和缺血性卒中，其中缺血性卒中占大部分，約為80%。它是由很多復雜的原因引起的大腦血流中斷，導致局部腦組織和細胞缺血缺氧，從而產(chǎn)生細胞和組織的壞死，使壞死區(qū)域出現(xiàn)相應(yīng)神經(jīng)功能受損。

Meta分析表明，飲茶能降低腦卒中發(fā)病風險[32]。流行病學調(diào)查表明，男性飲茶可以有效降低腦卒中的發(fā)病率。動物試驗表明，茶多酚可有效降低缺血再灌注損傷中的梗死面積[33]。研究表明，在沙土鼠單側(cè)腦缺血模型中，EGCG可降低缺血再灌注引起的高含量MDA，減輕大腦水腫和梗死面積[34]。蔡飛等[35]研究表明，兒茶素的氧化產(chǎn)物茶黃素對大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷引起的氧化應(yīng)激和細胞凋亡有抑制作用。陳時宏[36]通過構(gòu)建小鼠閉塞大腦中動脈(middle cerebral artery occlusion，MCAO)引起的局灶性腦梗死模型，腹腔注射20 mg/kg茶多酚，發(fā)現(xiàn)能夠有效改善MCAO小鼠的運動功能障礙，縮小腦梗塞面積，減少腦組織中氧化脂質(zhì)(lipoperoxides，LPO)的生成。腦組織胞內(nèi)Ca2+增加會破壞細胞膜結(jié)構(gòu)，造成DNA損傷和興奮性遞質(zhì)釋放，引起神經(jīng)細胞死亡。在缺血再灌注大鼠中，茶多酚可顯著降低胞內(nèi)Ca2+濃度，減輕海馬組織損傷[37]。此外，李鴻飛等[38]通過建立動脈粥樣硬化兔模型，研究茶多酚能夠通過免疫調(diào)節(jié)機制抑制免疫復合物在斑塊內(nèi)表達，從而抵抗動脈粥樣硬化。

1.4 茶多酚與其他疾病

EGCG還能有效減緩髓鞘蛋白脂質(zhì)蛋白多肽(proteo lipid protein，PLP)139-151誘導的實驗性自身免疫性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE)發(fā)展過程[39]。此外，茶多酚對腫瘤形成的各個階段都有預(yù)防和抑制作用。茶多酚可以通過抑制癌基因表達、抑制端粒酶活性、誘導細胞凋亡、阻斷有絲分裂的信號傳導及調(diào)控線粒體通透改變孔道的開放等多種途徑防治癌癥的發(fā)生發(fā)展[40]。郭紹來等[41]采用60Coγ射線照射小鼠造成亞急性損傷模型，給予不同劑量茶多酚處理，發(fā)現(xiàn)茶多酚具有明顯緩解輻射所造成的造血功能損傷和抗氧化作用。張紅鋒等[42]研究了茶多酚對高脂鵪鶉的高血脂和脂肪肝的影響，結(jié)果表明茶多酚能減輕肝細胞水腫和脂肪浸潤，茶多酚實驗組肝細胞中脂滴數(shù)降低，而且血清膽固醇和三酰甘油均明顯低于高脂損傷組，說明茶多酚具有良好的降脂和抗脂肪肝作用。茶多酚可通過調(diào)節(jié)血脂代謝、抗凝促纖溶及抑制血小板凝聚、抑制動脈平滑肌細胞增生等多個環(huán)節(jié)對心血管疾病起作用。此外，茶多酚還有增強機體的細胞免疫功能、解毒、延緩衰老、美容護膚、抗過敏等作用[43-44]。

2 展望

茶多酚作為一種具有多靶點、低毒副作用的神經(jīng)保護劑，目前已被證明具有抗氧化、鐵螯合等多重作用。隨著研究的不斷深入，茶多酚防治多種疾病的機理將進一步被揭示，這無疑為茶多酚造福人類提供了堅實的基礎(chǔ)。但現(xiàn)階段大多數(shù)研究證據(jù)仍來源于體外細胞試驗或動物模型中，臨床試驗較少，因此加強茶多酚的提取純化和藥理活性研究，深入開展茶多酚臨床試驗研究，為神經(jīng)退行性疾病以及多種疾病患者帶來福音，已成為眾多科研工作者努力的方向。

此外，中國是世界上最大的茶葉產(chǎn)地之一，茶葉資源十分豐富。茶多酚及其氧化產(chǎn)物的抗氧化、清除自由基、對抗心血管疾病和腫瘤等作用已受到國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。但目前茶多酚的絕大部分研究結(jié)論都是在動物模型和體外實驗中所得出的，有些研究結(jié)論因方法、對象、研究目的不一樣而出現(xiàn)一定的差異，這些藥理功效是否在人體內(nèi)發(fā)揮同樣的功效，還存在諸多疑問。深入開展茶多酚提取分離及其生物學活性的研究，進一步開發(fā)出一系列具有醫(yī)療保健作用的藥品和食品，其經(jīng)濟和社會效益也是十分可觀的。