EGCG 抗心血管疾病及其作用機(jī)制的研究進(jìn)展

伍行，羅詩(shī)意，涂碧濤，吳凱鵬，朱元玉，丁文文，夏鴻

（荊楚理工學(xué)院 醫(yī)學(xué)院，湖北 荊門(mén) 448000）

0 引言

心血管疾病是一種由于心臟和血管功能異常而引起疾病的總稱，包括腦卒中、冠心病、肺源性心臟病、心力衰竭、高血壓等。根據(jù)發(fā)布的《中國(guó)心血管健康與疾病報(bào)告2020》顯示，我國(guó)心血管病患病率一直處于持續(xù)上升趨勢(shì)，目前患病人數(shù)高達(dá)約3.3億，其中腦卒中1300萬(wàn)、冠心病1139萬(wàn)、肺源性心臟病500萬(wàn)、心力衰竭890萬(wàn)、高血壓2.45億。近十幾年來(lái)，我國(guó)城鄉(xiāng)居民心血管病死亡率呈不斷上升狀態(tài)，其死亡率高居首位。2018年的調(diào)查顯示，心血管疾病死亡率在鄉(xiāng)村占比為46.66%，城市為43.81%[1]。因此，防治心血管疾病，已成為人類的頭等大事。

近年來(lái)，越來(lái)越多的科研工作者正在研究和關(guān)注多酚類化合物在心血管系統(tǒng)防治中的作用，研究報(bào)道白藜蘆醇、姜黃素等均可有效預(yù)防心血管疾病的發(fā)生發(fā)展。它們多數(shù)來(lái)源天然植物，不良反應(yīng)少，并且往往具有多個(gè)作用靶點(diǎn)，其在機(jī)體自穩(wěn)調(diào)控中具有“高者抑之，下者舉之；有馀者損之，不足者補(bǔ)之”的功效[2]，對(duì)多種慢性、復(fù)雜疾病具有較好的療效。這些天然植物化學(xué)物由于動(dòng)物毒性實(shí)驗(yàn)證實(shí)無(wú)致崎、致突變等作用，且生物利用度高、成本低、具有巨大的臨床應(yīng)用研究?jī)r(jià)值，其潛在的發(fā)展空間巨大。

茶多酚是綠茶中的多酚類物質(zhì)，也稱兒茶素，主要包括表兒茶素（epicatechin,EC）、表沒(méi)食子兒茶素（（-）-epigallocatechin，EGC）、表兒茶素沒(méi)食子酸酯（（-）-epicatechin gallate，ECG）和表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（（-）-epigallocatechin-3-gallate，EGCG）。其中EGCG是綠茶中含量最多且活性最強(qiáng)的多酚物質(zhì)，EGCG分子包含3個(gè)芳香環(huán)、1個(gè)吡喃環(huán)，8個(gè)酚羥基，其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)使EGCG比其他的兒茶素具有更強(qiáng)的抗氧化能力[3-4]，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。EGCG通過(guò)抑制酶活性和多種與心血管相關(guān)的信號(hào)傳導(dǎo)通路參與對(duì)抗心血管疾病[5]，并作為潛在的預(yù)防心血管的藥物研究受到廣泛關(guān)注。

我們將從以下方面對(duì)近年來(lái)有關(guān)EGCG改善心力衰竭、動(dòng)脈粥樣硬化、心肌梗死的機(jī)制進(jìn)行綜述，為今后EGCG在心血管領(lǐng)域的研究提供系統(tǒng)的參考。

1 EGCG改善心肌肥厚與心力衰竭

心肌肥厚是高血壓、缺血性心臟病等其他疾病會(huì)出現(xiàn)的一種共同病理過(guò)程。在各種病理刺激下，心肌產(chǎn)生的代償適應(yīng)性反應(yīng)，短期內(nèi)通過(guò)增加心輸出量維持機(jī)體供血。表現(xiàn)為心肌細(xì)胞體積增大、重量增加以及間質(zhì)的纖維化等[6]。得益于其化學(xué)結(jié)構(gòu)中的多個(gè)酚羥基，早在2007年，研究者就報(bào)道了EGCG預(yù)防心肌肥厚[7]?，F(xiàn)將EGCG參與心力衰竭的機(jī)制綜述如下。

1.1 EGCG與心肌纖維化

在心臟中，結(jié)締組織生長(zhǎng)因子（CTGF）水平的過(guò)量增加會(huì)直接促進(jìn)成纖維細(xì)胞增殖和細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）積累，從而加劇心肌肥大和隨后的衰竭。Cai Y[8]研究發(fā)現(xiàn)EGCG可以顯著降低血管緊張素Ⅱ（AngII）刺激得心臟成纖維細(xì)胞的膠原蛋白合成，纖連蛋白（FN）表達(dá)和細(xì)胞增殖，還改善了腹主動(dòng)脈縮窄（AAC）誘導(dǎo)的心臟纖維化。此外，EGCG減弱了CTGF的過(guò)量表達(dá)，并顯著減少了核因子kappaB（NF-κB）下游的p65亞基的核易位和抑制蛋白（IκBα）的降解。Sheng R等[9]在培養(yǎng)的新生大鼠心臟成纖維細(xì)胞中，EGCG還降低了肥厚性心肌中增殖細(xì)胞核抗原表達(dá)，并且顯著改變了心肌亞硝酸鹽的水平，同時(shí)上調(diào)了誘導(dǎo)型一氧化氮合酶蛋白的表達(dá)。這些結(jié)果表明，心肌成纖維細(xì)胞的增殖被EGCG抑制了，同時(shí)EGCG還能誘導(dǎo)NO產(chǎn)生發(fā)揮其心臟保護(hù)作用。還有報(bào)道表明，EGCG抑制淀粉樣蛋白原纖維的形成用于轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白淀粉樣變心肌病（wtATTRCM）患者的治療，提高患者左心室質(zhì)量[10]。2018年，Chen K[11]報(bào)道EGCG還可通過(guò)TGF-β1/smad3信號(hào)通路干預(yù)成纖維細(xì)胞的纖維化，延緩心肌重構(gòu)。

1.2 EGCG與氧化應(yīng)激和凋亡

氧化應(yīng)激是導(dǎo)致心血管疾病的重要因素之一。ROS是機(jī)體正常心血管活動(dòng)和信號(hào)傳導(dǎo)的關(guān)鍵參與者，但許多氧化還原敏感途徑在疾病發(fā)展過(guò)程中也會(huì)被激活。如血流中斷、細(xì)胞降解或分散代謝物質(zhì)能力降低導(dǎo)致局部ROS產(chǎn)生增加，氧化應(yīng)激的增強(qiáng)反過(guò)來(lái)影響細(xì)胞遷移、增殖、衰老、凋亡和自噬的信號(hào)通路，從而引發(fā)心血管疾病。如內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞暴露于生長(zhǎng)因子（VGEF）和AngII可刺激局部ROS的產(chǎn)生，并修飾特定的信號(hào)分子或者改變谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽（GSH/GSSG）比值干預(yù)了磷酸戊糖循環(huán)，影響細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育。

Sheng等[12]將EGCG與槲皮素、卡托普利、氯沙坦和卡維地洛比較。它們對(duì)肥厚型心肌的心臟重量和凋亡指數(shù)具有顯著的降低作用，但對(duì)不同的凋亡相關(guān)蛋白作用不一致。EGCG、槲皮素和卡維地洛具有強(qiáng)大的抗氧化作用，MDA（丙二醛）含量降低和超氧化物歧化酶（SOD）活性恢復(fù)可以有效的證明這一點(diǎn)。EGCG、槲皮素和卡維地洛可以防止端粒磨損和端粒重復(fù)序列結(jié)合因子2（TRF2）的損失，而卡托普利和氯沙坦非此機(jī)制。EGCG的使用可以抑制阿霉素誘導(dǎo)的心臟毒性，這可以通過(guò)EGCG減輕小鼠ROS的產(chǎn)生和心肌鈣超載，隨后減弱細(xì)胞凋亡和乳酸脫氫酶（LDH）釋放介導(dǎo)來(lái)證明[13]。EGCG增加了糖尿病大鼠心臟谷胱甘肽含量和SOD、過(guò)氧化氫酶活性，說(shuō)明EGCG具有抗氧化能力。此外，EGCG通過(guò)增加B淋巴細(xì)胞瘤-2（Bcl-2）水平，降低p53、Bax、細(xì)胞色素c、半胱氨酸蛋白酶-3（caspase-3）和9水平，阻斷糖尿病大鼠心肌線粒體凋亡途徑，表明EGCG具有抗凋亡作用[14]。

1.3 EGCG與鈣離子及其調(diào)節(jié)蛋白

迄今為止，心肌肥厚的發(fā)生涉及多種信號(hào)通路參與。其中，鈣離子及其調(diào)節(jié)蛋白在病理性肥大的發(fā)展中的作用不言而喻。心力衰竭發(fā)生的根本原因是心臟舒張功能障礙，心肌肌鈣蛋白I（cTnI）在心臟功能尤其是舒張功能的調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用。研究證實(shí)，組蛋白乙酰化修飾誘導(dǎo)的cTnI低表達(dá)是導(dǎo)致衰老心臟舒張功能障礙的原因之一[15]。

Pan B等[16]研究EGCG是否會(huì)修飾組蛋白乙?；哉{(diào)節(jié)cTnI表達(dá)并進(jìn)而改善小鼠的心臟功能。EGCG抑制組蛋白脫乙?；?（HDAC1）和HDAC3的表達(dá)，并抑制cTnI近端啟動(dòng)子中HDAC1的結(jié)合水平。此外，EGCG導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子GATA4和MEF2C與cTnI的啟動(dòng)子的結(jié)合水平上升。數(shù)據(jù)表明EGCG可能通過(guò)組蛋白乙?；揎椛险{(diào)cTnI來(lái)改善衰老小鼠的心臟舒張功能，為EGCG治療的組蛋白乙?；瘷C(jī)制提供了新的見(jiàn)解。肥厚型心肌?。℉CM），伴有左心室肥大，間質(zhì)纖維化和舒張功能障礙是最常見(jiàn)的遺傳性心肌病，肌絲Ca2+敏感性增加可能是舒張功能障礙的根本原因。EGCG報(bào)道可在cTnI突變的HCM模型中降低肌絲對(duì)Ca2+敏感性[17]。心房纖顫（AF）會(huì)增加心力衰竭和死亡的風(fēng)險(xiǎn)，是常見(jiàn)的持續(xù)性心律失常，Ca2+超負(fù)荷和氧化應(yīng)激被認(rèn)為與AF的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。EGCG降低了細(xì)胞內(nèi)Ca2+瞬變和肌漿網(wǎng)內(nèi)Ca2+含量，通過(guò)Ca2+/鈣調(diào)蛋白或cGMP依賴性蛋白激酶直接調(diào)節(jié)左心房的電生理特性和Ca2+穩(wěn)態(tài)，抑制異丙腎上腺素（ISO）引起的心律失常[18]。

2 EGCG與動(dòng)脈粥樣硬化

動(dòng)脈粥樣硬化是由炎性血管細(xì)胞和脂質(zhì)蓄積導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙引起的動(dòng)脈疾病。斑塊主要成分是脂肪物質(zhì)膽固醇、甘油三酸酯、脂蛋白等，它可以部分或完全阻塞動(dòng)脈中的血液流動(dòng)。動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因素主要有血脂異常、吸煙、高血壓和糖尿病。如血脂異常引發(fā)低密度脂蛋白（LDL）在動(dòng)脈中積累，而高血壓通過(guò)修飾血管壁的反應(yīng)來(lái)增強(qiáng)保留LDL[19-20]。

Xu X[21]通過(guò)高脂蛋白飲食復(fù)制模型，發(fā)現(xiàn)EGCG治療后的大鼠總膽固醇（TC）、甘油三酸酯（TG）、LDL和極低密度脂蛋白膽固醇（VLDL）的比例減少了，并增加了高密度脂蛋白膽固醇（HLDL），并且脂質(zhì)過(guò)氧化顯著降低，非酶抗氧化劑和酶抗氧化劑的水平增加。另一項(xiàng)研究通過(guò)apoE缺陷小鼠復(fù)制模型，經(jīng)EGCG處理后，TC和TG含量分別比對(duì)照組低27%和50%，主動(dòng)脈弓和股骨分叉處的動(dòng)脈瘤區(qū)域和主動(dòng)脈重量均顯著降低了23%，并且沒(méi)有明顯改變apoE缺陷小鼠的血漿脂質(zhì)水平，機(jī)制取決于EGCG抗氧化作用[22]。由牙齦卟啉單胞菌感染復(fù)制的動(dòng)脈粥樣硬化模型，經(jīng)EGCG處理后，降低了C反應(yīng)蛋白、單核細(xì)胞趨化蛋白1（MCP-1）和LDL的產(chǎn)生，并且誘導(dǎo)型血紅素氧化酶（HO-1）mRNA水平升高，表明EGCG通過(guò)抗炎和抗氧化作用有效的抑制了牙齦卟啉單胞菌引起的動(dòng)脈粥樣硬化[23]。EGCG經(jīng)過(guò)納米囊化后，降低巨噬細(xì)胞膽固醇含量和MCP-1表達(dá)來(lái)抑制動(dòng)脈粥樣硬化病變發(fā)展[24]。EGCG還可通過(guò)Jagged-1/Notch信號(hào)通路防止氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）誘導(dǎo)的內(nèi)皮功能障礙。此外，EGCG通過(guò)減少內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）的表達(dá)并促進(jìn)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）的表達(dá)減輕內(nèi)皮細(xì)胞的損傷和凋亡[25]。而臨床一項(xiàng)針對(duì)82例早期動(dòng)脈粥樣硬化雙盲研究的結(jié)果表明，食用EGCG減少白細(xì)胞的數(shù)量，可顯著改善內(nèi)皮功能[26]。

3 EGCG與心肌梗死（MI）

MI是一種缺血性心臟病，由于心肌代謝需求和血流量之間不平衡造成心肌細(xì)胞缺氧繼而死亡。動(dòng)脈粥樣硬化組織LDL水平升高、血管痙攣、血栓形成或循環(huán)系統(tǒng)改變導(dǎo)致灌注不足影響心肌血流[27]。

Lin C M[28]研究評(píng)估，EGCG在心肌纖維化中對(duì)內(nèi)皮糖蛋白的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，使用EGCG（50mg/kg）治療后，心肌纖維化面積減少了53.4%和64.5%，并且明顯減弱左心室舒張末期和收縮期的口徑大小，其抑制作用是通過(guò)JNK/AP-1（激活子蛋白-1）途徑介導(dǎo)的。Aneja R[29]研究了EGCG在心肌再灌注損傷中的作用，在缺血期結(jié)束時(shí)用EGCG治療大鼠，在再灌注期間連續(xù)輸注EGCG。EGCG治療可減少心肌損傷和髓過(guò)氧化物酶（MPO）活性，血漿中的IL-6和肌酸磷酸激酶水平降低，EGCG的這種有益作用與減少NF-κB和AP-1的結(jié)合有關(guān)。Devika P T研究了EGCG對(duì)ISO誘發(fā)的MI大鼠的體重，心臟酶標(biāo)志物（肌酸激酶、肌酸激酶-MB、LDH、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶），ATP酶和電解質(zhì)的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在ISO誘導(dǎo)地MI大鼠中，Na+/K+ATP酶的活性顯著降低，而Ca2+/Mg2+ATP酶的活性顯著升高，用EGCG進(jìn)行為期21天的治療，可以降低ISO對(duì)體重，心臟酶標(biāo)志物、升高Na+/K+ATP酶活性以及電解質(zhì)水平，這種效果可能歸因于EGCG抗氧化和膜穩(wěn)定作用[30]。Lee S K證實(shí)EGCG緩解心肌梗死的作用與腺苷受體（ADR）的激活有關(guān)，而不是阿片類受體（OPR）[31]。Dae-Kyu S[32]研究了ATP敏感性鉀通道（KATP）通道在EGCG治療心肌梗死中的作用。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持EGCG通過(guò)KATP保護(hù)心臟。Zeng X[33]評(píng)估了EGCG和鋅聯(lián)合應(yīng)用對(duì)缺氧/復(fù)氧（H/R）損傷的大鼠心肌細(xì)胞的保護(hù)作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，EGCG +鋅通過(guò)激活PI3K/Akt途徑保護(hù)心肌細(xì)胞免于H/R損傷。

4 EGCG參與心血管保護(hù)的其他機(jī)制

一磷酸腺苷（AMP）激活的蛋白激酶（AMPK）是機(jī)體能量代謝的關(guān)鍵激酶，研究表明，AMPK的激活可通過(guò)抑制p70S6激酶（p70S6K）和真核延伸因子2（eEF2）信號(hào)通路來(lái)抑制心肌肥大[34]。Cai Y[35]等發(fā)現(xiàn)EGCG可以顯著降低腦鈉肽（BNP）mRNA的表達(dá)，并減少苯氧腎上腺素（PE）刺激的H9C2心肌細(xì)胞的細(xì)胞表面積，并證明EGCG對(duì)抗心肌肥大的作用可能歸因于其對(duì)AMPK依賴性信號(hào)通路的激活。AngII誘導(dǎo)心鈉肽（ANP）和BNP表達(dá)水平顯著上調(diào)，并且H9c2細(xì)胞體積變大，而EGCG通過(guò)調(diào)節(jié)Hippo信號(hào)通路抑制AngII誘導(dǎo)得心肌肥大[36]。因此，EGCG是預(yù)防心臟肥大的有效藥物。

心血管疾病與機(jī)體炎癥反應(yīng)密切相關(guān)[37]。炎癥過(guò)程確立為心血管疾病發(fā)展和并發(fā)癥的中心。炎癥涉及許多血細(xì)胞及其釋放的分子，如細(xì)胞因子、趨化因子和抗體等。源自單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞系的細(xì)胞以及在脈管系統(tǒng)或脂肪組織中表達(dá)的許多趨化因子、細(xì)胞因子和黏附分子也參與動(dòng)脈粥樣硬化的形成。炎癥標(biāo)志物水平升高被臨床研究證明可用于預(yù)測(cè)未來(lái)的許多心血管疾病事件。實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭刑禺愋宰钄嘌装Y信號(hào)通路已顯示出減輕心肌和動(dòng)脈損傷，減少疾病發(fā)展進(jìn)程并促進(jìn)愈合的作用。EGCG通過(guò)蛋白酶體降解途徑，下調(diào)Notch靶基因的轉(zhuǎn)錄，減輕炎癥反應(yīng)。Toll樣受體4（TLR4）通過(guò)炎癥細(xì)胞因子的誘導(dǎo)在先天免疫中起重要作用。最近的研究表明，TLR4的過(guò)度激活在肥胖引起的炎癥中起關(guān)鍵作用，肥胖引起的炎癥與多種疾病有關(guān)，包括高胰島素血癥，高甘油三酯血癥和心血管疾病。EGCG通過(guò)上調(diào)E3泛素蛋白連接酶216（RNF216）抑制了TLR4的表達(dá)，以減輕肥胖引起的炎癥[38]。此外，Liu D證實(shí)EGCG可以部分通過(guò)NF-κB調(diào)節(jié)的炎癥基因的表觀遺傳調(diào)控來(lái)預(yù)防多氯聯(lián)苯（PCB）誘導(dǎo)的內(nèi)皮炎癥[39]。

5 總結(jié)與展望

心血管疾病發(fā)生是一個(gè)復(fù)雜的病理和生理變化過(guò)程。經(jīng)過(guò)多年的努力，迄今為止已發(fā)現(xiàn)多種引起心血管疾病的機(jī)制和相應(yīng)的抑制劑，但臨床心血管疾病有效的治療藥物仍然只限于b-受體阻滯劑、腎素-血管緊張素抑制劑和醛固酮拮抗劑、他汀類、擴(kuò)張血管藥物等。因此，研發(fā)摒除上述缺點(diǎn)的有效新藥一直是該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。酚類物質(zhì)是一種廣泛存在于植物膳食中的天然抗氧化劑，可以有效預(yù)防和干預(yù)糖尿病、神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病和癌癥等疾病，植物提取物取自天然，不良反應(yīng)少，并且往往具有多個(gè)作用靶點(diǎn)。因此，植物提取物的有效成分可能在未來(lái)心血管疾病的防治中打開(kāi)突破口。

目前針對(duì)EGCG研究已經(jīng)有了較大進(jìn)展，但在不同疾病模型中EGCG在機(jī)體內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑并不完全一致。即便在相同的疾病模型，作用機(jī)制也具有較大差異。這表明目前EGCG在心血管領(lǐng)域的研究仍需反復(fù)驗(yàn)證，值得繼續(xù)研究與探討?？傊?，EGCG已被證明對(duì)機(jī)體可以發(fā)揮有益作用，特別是對(duì)治療包括動(dòng)脈粥樣硬化，心肌肥大和心肌梗死等心血管疾病。EGCG通過(guò)調(diào)節(jié)抗炎、抗氧化和抗凋亡等多種途徑參與心血管疾病。本文綜述EGCG防治心血管疾病及其作用的相關(guān)機(jī)制，但今后需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)一步闡明其作用機(jī)制：①EGCG生物利用度、潛在的副作用以及劑量需要進(jìn)一步研究；②研究EGCG代謝途徑及產(chǎn)物與心血管疾病發(fā)生發(fā)展的關(guān)系；③EGCG在臨床試驗(yàn)中的效果需要更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。