表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯在口腔方面的研究現(xiàn)狀

薛靜秀 李 濤

綠茶的主要成分是茶多酚（greentea polyphenols，GTP），占其干重的30%，為淡黃色粉末，是形成茶葉色香味的主要成分之一，而GTP主要是由兒茶素組成的，約占其總量的60%～80%。兒茶素又名兒茶酸，是一種從茶葉中提取的天然酚類(lèi)活性物質(zhì)，有四種異構(gòu)體，即表兒茶素（epicatechin，EC），表沒(méi)食子兒茶素（epigallocatechin，EGC），表兒茶素沒(méi)食子酸酯（epicatechingallate，ECG）和表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG），四種立體異構(gòu)體分別占兒茶素重量的6.4%、19%、13.6%和 59%，此外還包括沒(méi)食子（gallicacid，GA）。顯而易見(jiàn)EGCG在茶多酚中含量最高，同時(shí)大量文獻(xiàn)證明EGCG是兒茶素中發(fā)揮作用的主要物質(zhì)[1]。

茶多酚由于其強(qiáng)大的抗氧化、抗自由基生物活性，以及在醫(yī)療保健中的獨(dú)特功能，已成為近幾十年來(lái)醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)。2006年，茶多酚軟膏（Veregen）獲美國(guó)食品藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)，作為新的處方藥用于局部治療由人類(lèi)乳頭瘤病毒引起的生殖器疣，成FDA首個(gè)批準(zhǔn)上市的植物（草本）藥[2]。EGCG作為茶多酚中含量最高的物質(zhì)，在抗病毒、降糖、神經(jīng)退行性疾病和癌癥的治療等方面也表現(xiàn)出了獨(dú)特的功能。有研究指出EGCG通過(guò)抑制心肌細(xì)胞凋亡、改善機(jī)體氧化應(yīng)激狀態(tài)、調(diào)控凋亡蛋白表達(dá)和降低PI3K/Akt通路相關(guān)蛋白的磷酸化水平對(duì)心肌缺血再灌注損傷表現(xiàn)出一定的保護(hù)作用[3]。EGCG可通過(guò)降低Ⅱ型糖尿病大鼠（T2DM）的血糖血脂，降低腎臟氧化應(yīng)激水平和穩(wěn)定腎皮質(zhì)鈉泵活性來(lái)保護(hù)大鼠的腎臟功能[4]。EGCG在帕金森病中可通過(guò)抗氧化、鐵螯合、抑制α－突觸核蛋白聚集和調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路等機(jī)制發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[5]。此外，EGCG作為具有抗腫瘤作用的潛在天然藥物可通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和周期阻滯、抑制腫瘤血管生成、阻止腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移和調(diào)控信號(hào)通路等來(lái)抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，并且在乳腺癌、肺癌、肝癌、前列腺癌、膀胱癌等癌癥中表現(xiàn)出了較好的療效[6]。EGCG也通過(guò)多種機(jī)制對(duì)口腔疾病的治療發(fā)揮重要作用，本文將對(duì)其在齲病、牙周病、口腔癌和口腔粘膜病方面的應(yīng)用進(jìn)行論述。

一、齲病

齲病是人類(lèi)口腔中的一種常見(jiàn)病和多發(fā)病，在口腔中常駐的750多種細(xì)菌中，有一些已經(jīng)確定與口腔疾病有關(guān)[7]。變形鏈球菌作為齲病的主要致齲微生物在齲病的形成過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用[7，8]，它會(huì)形成粘附于牙齒表面的生物膜。齲病則是由生物膜的發(fā)展而促進(jìn)的慢性感染性疾病[9]。有文獻(xiàn)表明EGCG抑制變異鏈球菌生長(zhǎng)的機(jī)制可能是利用本身清除氧自由基的能力，破壞細(xì)菌氧代謝平衡和氧化作用，從而抑制糖代謝，導(dǎo)致細(xì)菌無(wú)法產(chǎn)生足夠的能量供其生長(zhǎng)繁殖[1]。EGCG也可抑制與細(xì)菌生物膜形成相關(guān)的特定基因gtfB、gtfC、gtfD的表達(dá)[10]來(lái)發(fā)揮抗齲作用。黃彬等人表示EGCG能有效減少牙本質(zhì)齲進(jìn)展過(guò)程中Ⅰ型膠原羧基端肽ICTP的降解[11]，促進(jìn)牙本質(zhì)表面礦化物的沉積，抑制牙本質(zhì)的繼續(xù)脫礦，從而阻止牙本質(zhì)進(jìn)一步的齲壞[12]。此外，有研究評(píng)估了EGCG和表沒(méi)食子兒茶素-3-O-（3-O-甲基）-葡萄糖酸酯（EGCG-3Me）改良的酸蝕和沖洗型粘接劑（single bond 2，SB2）的抗菌作用和對(duì)牙本質(zhì)粘接穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明EGCG/EGCG-3Me改性粘接劑可抑制變形鏈球菌粘附于牙本質(zhì)-樹(shù)脂界面，并保持粘接穩(wěn)定性而不影響粘接劑的轉(zhuǎn)化率[13]。也有臨床試驗(yàn)表明日常使用含有5%EGCG的漱口水可以顯著降低正畸患者齲病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[14]。

二、牙周病

牙周炎是一種以牙周支持組織破壞為結(jié)果的炎性疾病。如不及時(shí)治療，將導(dǎo)致牙齒脫落，并可增加全身性疾病如心血管疾病、糖尿病、類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、呼吸道感染等患病風(fēng)險(xiǎn)。牙周微生物生態(tài)失衡以及由此誘發(fā)的機(jī)體免疫炎性反應(yīng)是導(dǎo)致牙周組織破壞的主要病因[15]。下面將從EGCG抗氧化抗炎、抑制牙槽骨吸收、抑制細(xì)菌粘附和生物膜形成、保護(hù)上皮完整性等方面闡述其在牙周炎中的作用機(jī)制。

1.抗氧化抗炎：氧化應(yīng)激是牙周炎癥發(fā)生的一個(gè)重要病理生理機(jī)制。炎癥過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多種氧化物，如活性氮簇（reactive nitrogen species，RNS）和活性氧簇（reactive oxygen species，ROS），當(dāng)抗氧化系統(tǒng)無(wú)法有效清除時(shí)，則導(dǎo)致細(xì)胞損傷和組織炎癥，加重牙周組織破壞[15]。研究表明EGCG可抑制NO和ROS的產(chǎn)生并且對(duì)巨噬細(xì)胞表達(dá)的一氧化氮合酶（iNOS）也存在抑制作用[16]。而ROS的產(chǎn)生和MMP（基質(zhì)金屬蛋白酶）介導(dǎo)的牙周疾病直接相關(guān)。MMP是包括至少27種含鋅內(nèi)肽酶的家族，其被分類(lèi)為膠原酶，明膠酶，溶基質(zhì)素，膜型MMP等。MMP-9（明膠酶-9）被認(rèn)為與許多炎癥性疾病有關(guān)，包括牙周病，而EGCG可以抑制MMP-9活性[17，18]及其從受刺激的嗜中性粒細(xì)胞中釋放[18]來(lái)發(fā)揮抗炎能力。EGCG作為一種天然健康物質(zhì)，也可以通過(guò)下調(diào)炎癥介質(zhì)IL-1β、IL-6、IL-17、IL-23、TNF-α 等發(fā)揮抗炎作用來(lái)減輕牙齦卟啉單胞菌誘導(dǎo)的牙周炎[19]。

2.抑制牙槽骨吸收：牙槽骨吸收過(guò)程中，NF-κB受體活化因子（receptoractivatorfor nuclear factor-κB，RANK）/NF-κB受體活化因子配 體 （receptoractivatorfornuclearfactor-κB ligand， RANKL）/骨 保 護(hù) 蛋 白（osteoprotegerin，OPG）通路起調(diào)節(jié)平衡的作用，RANKL促進(jìn)骨吸收，OPG抑制骨吸收[15]。梁彤欣等人采用結(jié)扎聯(lián)合Pg法誘導(dǎo)SD大鼠牙周炎模型，結(jié)果表明結(jié)扎后大鼠血清中RANKL的表達(dá)水平明顯上升，EGCG給藥治療后大鼠血清中RANKL水平得到了顯著下降，OPG的表達(dá)明顯升高，說(shuō)明EGCG對(duì)破骨細(xì)胞的產(chǎn)生起到一定程度的抑制作用，減少了牙槽骨的吸收[20]。此外有研究表明，含有適宜濃度EGCG的交聯(lián)膠原膜，提高了原有膠原膜的拉伸強(qiáng)度、潤(rùn)濕性和熱穩(wěn)定性并且在抗炎和引導(dǎo)骨再生（GBR）方面發(fā)揮重要作用[21]。EGCG及其3-O-甲基化衍生物EGCG3″Me，在小鼠牙周病模型中也顯示出了抑制炎癥性骨吸收并減少牙槽骨喪失的活性[22，23]。

3.抑制細(xì)菌粘附和生物膜形成：牙齦卟啉單胞菌是一種革蘭氏陰性厭氧菌，作為慢性牙周炎的關(guān)鍵性病原體之一，研究發(fā)現(xiàn)EGCG除了抑制牙齦卟啉單胞菌的生長(zhǎng)和粘附外，還降低了牙齦卟啉單胞菌中參與宿主定植（fimA，hagA，hagB）、組織破壞（rgpA，kgp）和血紅素合成（hem）的主要毒力因子編碼基因的表達(dá)[24]。solobacterium moorei是一種揮發(fā)性硫化物（VSC），與口臭有關(guān)。EGCG可以根除預(yù)先形成的S.moorei生物膜，降低它對(duì)口腔上皮細(xì)胞的粘附并且呈劑量依賴性地抑制在VSC產(chǎn)生中起關(guān)鍵作用的S.moorei中β-半乳糖苷酶活性[25]。

4.保護(hù)上皮完整性：牙齦上皮是一種復(fù)層狀鱗狀上皮，作為外部環(huán)境與下層結(jié)締組織之間的界面，在維持牙周健康方面發(fā)揮積極作用。而牙齦卟啉單胞菌可通過(guò)多種方式來(lái)侵入牙齦上皮并破壞其保護(hù)功能。EGCG可以增強(qiáng)牙齦上皮屏障功能和防止牙齦卟啉單胞菌誘導(dǎo)的上皮完整性破壞，這可能與其抑制牙齦卟啉單胞菌的蛋白酶活性的能力有關(guān)[26]。

三、口腔癌

口腔癌是發(fā)生在口腔的惡性腫瘤的總稱，每年約30萬(wàn)新發(fā)病例，位列惡性腫瘤的第6位，嚴(yán)重危害人類(lèi)的健康。口腔癌大部分屬于鱗狀上皮細(xì)胞癌，好發(fā)于牙齦、唇、舌、軟硬腭、咽喉等部位，具有較強(qiáng)的遷移、侵襲能力[27]。下面將從EGCG對(duì)口腔癌細(xì)胞基因表達(dá)的影響、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期停滯和抑制腫瘤血管生成等方面闡述其在口腔癌中的作用機(jī)制。

1.對(duì)口腔癌細(xì)胞基因表達(dá)的影響：牙源性角化囊性瘤（keratocystic odontogenic tumor，KCOT）是一種單囊或多囊的牙源性良性腫瘤，腫瘤的發(fā)生發(fā)展受信號(hào)通路的調(diào)控，Wnt信號(hào)通路對(duì)細(xì)胞的增殖、分化及凋亡都起著重要的作用，研究表明Wnt信號(hào)通路在牙源性腫瘤的發(fā)生中發(fā)揮一定作用。EGCG應(yīng)用于腫瘤部位的開(kāi)窗灌洗后可使Wnt信號(hào)通路相關(guān)基因FZD3和MAPK10的表達(dá)降低并趨于正常[28]。也有研究表明EGCG可抑制牙源性角化囊腫（odontogenic keratocyst，OKC）上皮細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，其機(jī)制可能與阻斷Wnt信號(hào)通路相關(guān)基因FZD3和JNK3的表達(dá)有關(guān)[29]。

2.誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期停滯：細(xì)胞周期是連續(xù)分裂的，細(xì)胞從上一次有絲分裂結(jié)束到下一次有絲分裂完成所經(jīng)歷的整個(gè)過(guò)程，包含DNA合成前期（first gap，G1期）、DNA合成期（synthesis，S期）、DNA合成后期（second gap，G2期）和細(xì)胞分裂期（mitosis，M期）[30]。研究表明，EGCG可顯著抑制細(xì)胞周期蛋白CDK6和CDC2的表達(dá)，從而導(dǎo)致S期和G2/M期阻滯，G0/G1期細(xì)胞減少，進(jìn)而抑制鱗狀細(xì)胞癌CAL-27細(xì)胞的增殖[31]。此外，EGCG也可通過(guò)下調(diào)周期蛋白CyclineE的表達(dá)來(lái)誘導(dǎo)G1期阻滯，抑制人口腔上皮癌KB細(xì)胞增殖[32]。

3.抑制腫瘤血管生成：血管生成是一個(gè)從已有血管中形成新血管網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程，可為癌細(xì)胞提供養(yǎng)分、氧氣以及處理代謝廢物，對(duì)腫瘤的發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移產(chǎn)生重要作用。在血管生成過(guò)程中，血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子（VEGF）可以促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，對(duì)于刺激血管的形成具有較強(qiáng)的作用。表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）是VEGF的上游調(diào)節(jié)器，表皮生長(zhǎng)因子（EGF）激活EGFR信號(hào)通路后，下游因子磷酸化，導(dǎo)致核轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白-1（AP-1）過(guò)表達(dá)，進(jìn)而結(jié)合VEGF并使其被激活。所以，EGCG靶向EGFR信號(hào)通路對(duì)于抑制血管生成、預(yù)防和治療癌癥具有重要意義[30]。研究顯示，EGCG通過(guò)影響口腔CAL-27癌細(xì)胞的表皮生長(zhǎng)因子受體EGFR和Notch的信號(hào)傳導(dǎo)通路來(lái)發(fā)揮抑制作用[33]。腺樣囊性癌（adenoid cystic carcinoma，ACC）是涎腺中最為常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，其生長(zhǎng)較為緩慢但侵襲性強(qiáng)，常沿神經(jīng)、血管生長(zhǎng)，易復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。有研究表明，EGCG可通過(guò)抑制Bcl-2、EGFR蛋白表達(dá)、Erk蛋白磷酸化來(lái)發(fā)揮抑制涎腺腺樣囊性癌SACC-83細(xì)胞增殖的作用[34]。

四、口腔黏膜病

口腔黏膜病是常見(jiàn)的口腔內(nèi)科疾病，指發(fā)生在口腔黏膜及其周?chē)浗M織的一組疾病，包括口腔黏膜感染性疾病、潰瘍性疾病、變態(tài)反應(yīng)性疾病等?；颊叩目谇火つぶ锌沙霈F(xiàn)潰瘍、苔蘚、狼瘡、皰疹、紅斑、結(jié)節(jié)等病變現(xiàn)象，其中以復(fù)發(fā)性阿弗他潰瘍、念珠菌感染、口腔扁平苔蘚等最為常見(jiàn)。假絲酵母菌的感染，有可能引起急性或慢性的口腔黏膜損害，其中白色假絲酵母菌（C.albicans）的毒性最強(qiáng)[35]。有研究指出EGCG可以抑制白色念珠菌的生長(zhǎng)[36，37]，所以EGCG可被考慮為防治因念珠菌感染而引起口腔黏膜病變的一種天然藥物。

EGCG作為茶葉中的主要天然活性成分，因其來(lái)源廣、提取簡(jiǎn)單、成本較低、生物活性好，因而在抑制口腔疾病方面的研究日益受到重視。但目前研究大多仍局限于體外和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，臨床應(yīng)用較少而且生物利用度低，使得其應(yīng)用于口腔臨床治療方面的用品較少。我們需要更加深入的研究其作用機(jī)理，設(shè)計(jì)出更多的有效策略來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用EGCG，提高其生物利用度，使其成為更好的口腔疾病預(yù)防和治療的天然藥物。