兒茶素應用于心血管疾病的研究進展*

顏俊杰 黃靜雯 金陸飛 馬稼真 徐于惠 謝羅文 袁琳波

(1.溫州醫科大學藥學院；2.溫州醫科大學第一臨床醫學院；3.溫州醫科大學基礎醫學院生理教研室；浙江 溫州 325000)

1 兒茶素的來源、提取及結構

1.1 來源

兒茶素又稱兒茶精、茶單寧，最初在20世紀初由茶葉中提取出。兒茶素是一種黃烷類化合物，約占總黃酮類含量的75% 到80%，作為茶苦澀味的來源之一。

1.2 結構

為黃烷醇的衍生物，分子式為C15H14O6。兒茶素主要是()-表兒茶素(Epicatechin，EC)，()-表兒茶素沒食子酸酯(Epicatechin gallate，ECG)，()-表沒食子兒茶素(Epigallocatechin，EGC)和()-沒食子兒茶素-表沒食子兒茶素沒食子酸酯(Epigallocatechin gallate，EGCG)。其中，黃烷類化合物中最豐富的是兒茶素EGCG(48-55%)，其次是EGC(9-12%)、ECG(9-12%)和EC(5-7%)[1]。

圖 兒茶素主要成分(EC、ECG、EGC、EGCG)結構式*以上圖片來源于Green tea catechins and cardiovascular health：an update

2 兒茶素的生物學特性及藥理作用

2.1 生物學特性

兒茶素為無色結晶形固體，無特殊氣味；能溶于水。結構中含有多個酚羥基，容易被氧化成醌類而提供氫離子(H+)，具有顯著的抗氧化作用。在生理環境下，兒茶素不穩定，脂溶性差、生物利用度低、體內吸收緩慢，但其仍然足以在體內對心血管發揮有益的影響[2]。

2.2 藥理作用

兒茶素通過穩定活性氧，將其自身氧化生成的H+與脂肪酸自由基氧化螯合，來減少氧化應激物的產生，防止脂質過氧化[3]。兒茶素可抑制白細胞對內皮細胞的粘附、抑制核轉錄因子介導的細胞色素c的生產因子和黏附分子的作用來預防血管炎癥[4]。此外，作為抑制血管平滑肌細胞增殖的“抗增殖劑”——兒茶素能抑制血小板粘附，抑制血栓形成，能調節激活內皮一氧化氮的晚期血管張力，達到擴張血管的作用。

3 兒茶素在心血管疾病中的應用

3.1 兒茶素對高脂血癥的影響

高脂血癥作為因高密度脂蛋白的減少以及總膽固醇、低密度脂蛋白( Low densith lipoprotein，LDL)和甘油三酯的增加而血脂異常的綜合征。兒茶素可以發揮抗氧化作用，改善血脂異常情況，從來緩解高脂血癥。兒茶素中的酚羥基經過氧化易變成醌類而提供質子H+，H+與不飽和脂肪酸自由基結合，可阻止不飽和脂肪酸的氧化[5]。此外，兒茶素還可以上調肝LDL受體的表達，增加底物與LDL受體的結合，從而促進肝細胞對膽固醇的攝取與降解，減少體內總膽固醇的含量水平[6]。

3.2 兒茶素對動脈粥樣硬化的影響

動脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性疾病，是血管壁內各種損傷的一種異常反應,具有經典炎癥變性、滲出及增生的特點。而兒茶素即具有抗炎作用，體外研究表明，兒茶素可以抑制白細胞與內皮細胞的相互作用[7]。兒茶素呈劑量依賴性地抑制細胞因子誘導的血管細胞粘附分子-1的表達，可抑制單核細胞對內皮細胞的粘附。

血管平滑肌細胞(Vascular smooth muscle cells，VSMCs)向亞內皮細胞的遷移和增殖是引發動脈粥樣硬化另一因素。研究表明，兒茶素可以抑制糖基化終末產物誘導的VSMC增殖和減少血小板衍生因子(Platelet derived growth factor，PDGF)的衍生[8]。此外，在動脈粥樣硬化過程中，炎癥細胞浸潤、血管平滑肌細胞遷移和增殖常伴隨著基質金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinase ，MMP)活性升高，而兒茶素已被證明可以通過抑制MMP的表達來防止VSMCs遷移[9]。

3.3 兒茶素對高血壓的影響

一氧化氮(NO)和內皮素作為一對作用相互拮抗和制約的血管內皮因子，當兩者的比例失調時，會產生高血壓。兒茶素作為“血管穩定劑”：一方面通過增加NO的釋放，延緩體內內皮細胞的血流動力學變化，以避免內皮細胞造成強烈的應激反應[10]。另一方面通過抑制二磷酸腺苷信號通路，抑制血小板的聚集，減少血液凝塊的形成。兒茶素通過調節煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶基因亞型，促進血紅素氧化酶的表達以維持體內血壓平衡[11]。綜上，兒茶素通過多方面作用影響來控制血壓，擁有強效降壓活性。

3.4 兒茶素對代謝、肥胖的影響

肥胖增加了人體總血管阻力低于正常值范圍的幾率，增加了心臟負擔，易引起心肌梗死、腦血栓、冠心病等心血管疾病。抑制肥胖除了控制飲食、減少熱量攝入外，主要還通過增加體內能量消耗。兒茶素卻可以幫助減肥，并有可能成為安全的減肥藥物。芝加哥大學人員研究發現，連續7天給大鼠注射兒茶素，其體重損失可高達21%。其機制可能為：兒茶素通過調節核糖核酸和肝內protein-E脂肪酸代謝酶的表達，使得脂肪酸β氧化中肉毒堿脂酰轉移酶、?；o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，從而促進脂肪酸的氧化及抑制脂肪的合成，減少體內脂肪沉積[12]。

3.5 兒茶素對糖尿病的影響

2型糖尿病是心臟病或缺血性卒中的獨立危險因素，其主要原因為胰島素抵抗。胰島素抵抗是指各種原因使胰島素促進葡萄糖攝取和利用的效率下降，機體代償性的分泌過多胰島素產生高胰島素血癥，以維持血糖的穩定。在對四氧嘧啶治療的大鼠的研究中，發現兒茶素的使用可以降低血清葡萄糖水平，表明兒茶素與葡萄糖代謝有關。其機制可能為：1、抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶的活性，延緩食物被水解成葡萄糖；2、抑制葡萄糖在小腸中的吸收，通過抑制小腸上的葡萄糖轉運載體2和Na+依賴性葡萄糖轉運載體1[13]。此外，在正常大鼠口服葡萄糖耐量試驗中，發現兒茶素可以降低血漿胰島素水平，但不影響血糖水平。其機制可能為：提高胰島素的敏感性，增加胰島素受體和胰島素受體底物的的酪氨酸磷酸化，并降低糖異生相關基因的表達[14]。以上結果都表明兒茶素能作為對脂質和糖代謝異常與2型糖尿病的預防劑。

4 展望

如今，許多體外研究闡明了兒茶素在心血管因素方面有重要影響作用。但是就目前數據而言，仍有許多問題需要解決。還需要更近一步研究兒茶素在正常血管功能等方面的生物活性，從而用于預防和治療心血管疾病。