綠茶中表沒食子兒茶素沒食子酸酯生物活性研究進展

李朝云，邱樹毅，班世棟，羅小葉，王曉丹*

（1.貴州大學 釀酒與食品工程學院，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學 貴州省發酵工程與生物制藥重點實驗室，貴州 貴陽 550025）

茶（Camellia sinensis（L.）O.Kuntze）是山茶科山茶屬植物，別名槚、茗、荈、茶樹、茶葉、元茶等，茶葉中蛋白質總量占干物質含量的25%～30%，其中以不可溶解蛋白質為主（約占蛋白質總量的98%）；茶葉中還含有約3%的游離氨基酸，其中茶氨酸含量最高，谷氨酸及天門冬氨酸含量次之；茶葉中糖類物質約占茶葉干物質量的20%～25%，但僅有總糖的5%可溶解，故而茶飲料作為低糖飲料，是糖料病患者的良好飲品；茶葉中脂類含量約為干物質量的10%，包括脂肪、磷脂、糖脂、甾醇、萜類、蠟及脂溶性色素等，不飽和脂肪酸含量超過50%，不飽和脂肪酸在降低膽固醇，改善血液循環，提高記憶力等據具有良好的作用；茶多酚占茶葉干質量的25%～35%[1]，主要包括兒茶素類、花色苷類、黃酮類、黃酮醇類和酚酸類等，其中兒茶素占茶多酚總量的60%～80%。表沒食子兒茶素沒食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）是兒茶素中最有效的活性成分，僅存在于綠茶中，因其在具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗動脈硬化、抗血栓形成、抗血管增生、抗炎以及抗腫瘤等方面的突出作用，備受國內外專家學者的關注。本文列舉了近幾年EGCG在各個方向的研究進展，為綠茶中EGCG的研究做相應總結，可作為今后研究的參考，同時為研究指出新的方向，旨在充分發揮中國傳統作物—綠茶的生理活性，為國內綠茶產業研究提供理論指導，促進國內綠茶產業發展。1 EGCG的生理活性

1.1 EGCG抗病毒

病毒是一種由一個保護性的外殼包裹的一段脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）或者核糖核酸（ribonucleic acid，RNA），只能通過利用宿主的細胞系統進行自我復制，且具有細胞感染性的亞顯微粒子。

丙型肝炎病毒（hepatitis C virus，HCV）是一種來源于黃病毒科的正鏈RNA病毒，是通過培養物在細胞間傳播的，病毒的擴散在培養物中是難以控制。CIESEK S等[3]研究發現，EGCG以非依賴性方式通過蛋白TM4SF中跨膜四分子蛋白CD81阻止HCV在細胞間傳播，80 μmol/L EGCG抑制細胞培養衍生顆粒（HCV cell culture derived，HCVcc）以及HCV假顆粒（HCV pseudoparticle，HCVpp）的進入，從而抑制HCV的感染。

手足口病（hand-foot-and-mouth disease，HFMD）的主要致病因子是腸道病毒，EGCG通過調節細胞氧化還原環境來抑制病毒復制，阻止子代病毒的形成，CALLAND N等[4]通過在感染的早期階段的不同時間點施用分子探針來評估EGCG抗病毒活性作用點，研究表明EGCG作用于病毒顆粒并通過阻斷病毒與細胞結合來抑制病毒進入。

在EGCG抗艾滋病毒（human immunodeficiency virus，HIV）感染的作用研究中，研究人員證明EGCG充當抑制劑阻斷HIV逆轉錄酶的酶活性導致抗原P24濃度降低而抑制了病毒的活性，EGCG還影響免疫細胞CD4的表達，指出EGCG通過阻斷艾滋病毒殼膜蛋白結構gp120和CD4在T輔助細胞上的相互作用來阻止HIV病毒粒子的附著，從而抑制HIV病毒的生長達到抗病毒的作用，研究人員還通過研究核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）光譜探究EGCG-CD4結合的特征，向EGCG添加CD4會使得EGCG的NMR信號強度線性降低，而在對照組中則沒有觀察到線性降低，證明了EGCG與CD4分子的高親和力，2μmol/LEGCG抑制HIV殼膜蛋白結構gp120和分離的CD4 T細胞的結合，驗證了EGCG與HIV殼膜蛋白結構gp120可干擾蛋白分子CD4配體，從而阻止病毒初始附著于蛋白分子CD4 T細胞而達到抑制病毒的作用[5]。

甲型流感病毒是單鏈RNA病毒，現在的流感病毒根據H編號（對于血凝素的類型）和N編號（對于神經氨酸酶的類型）進行標記，用于抗流感病毒的兩類主要抗病毒藥物是神經氨酸酶抑制劑或病毒蛋白M2的抑制劑，但是其有效性取決于流感病毒的類型且供應有限，EGCG對細胞內區室如內體和溶酶體的酸化具有抑制作用，導致組織培養中流感病毒生長受到抑制[6]。

HE W[7]研究表明，EGCG顯著抑制了RNA合成的乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）復制中間體，導致共價閉合環狀DNA產生較少，從而抑制病毒復制以達到抗病毒效用。

EGCG通過增強人乳頭瘤病毒早期基因區致癌基因E6、E7的蛋白轉換和降解來抑制人乳頭瘤病毒（human papilloma virus，HPV）感染的角質形成細胞的增殖，表明EGCG可能潛在地逆轉HPV誘導瘤病的生成，這一發現可以在臨床上用于治療HPV誘導的瘤形成。

EGCG還在更多的病毒中發揮著抑制作用，近年來EGCG在抑制病毒中的部分研究內容總結見表1。現階段EGCG對病毒的作用研究報道中，大都是較為常規或者爆發人數多，面積廣的病毒感染，且在部分研究中明確了EGCG的作用位點和機理，這為EGCG在接下來的研究中提供理論參考，方法的建立也預示著EGCG可能在罕見，特殊的病毒中也具有一定的抗病毒活性，特別是部分研究已經推廣的臨床驗證階段，這一方面的研究同時促進醫療事業的發展。

表1 EGCG對病毒的抑制作用Table 1 Inhibition effect of EGCG on viruses

1.2 EGCG抗癌

癌癥是一種人體細胞異常生長引起的疾病，并會侵入和擴散到身體其他部位，癌癥可由生物傳染，環境污染物，吸食煙草，不健康的飲食和人體內部因素，遺傳基因等導致。現階段，天然植物在醫療中的機理逐漸受到重視，EGCG被認為在癌癥預防和治療中發揮關鍵作用活動。

乳腺癌是發生在乳腺腺上皮組織的惡性腫瘤，KESHAWA E M等[15]研究表明，EGCG基于表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR），受體CD44和細胞外基質金屬蛋白酶誘導因子（extracellular matrix metalloproteinase inducer，EMMPRIN）表達相互依賴的分子網絡改變并降低人體乳腺癌細胞MCF-7，MCF-7TAM和MDA-MB-231的遷移趨勢，減弱了乳腺癌細胞的侵襲；研究人員還發現10～320 μmol/L的EGCG以依賴性方式減少乳腺癌細胞4T1生長，EGCG通過調節自噬相關蛋白Beclin1，ATG5和LC3B的水平誘導細胞自噬。EGCG還以濃度依賴性降低雌激素受體α陽性乳腺癌T47D細胞活力，80 μmol/L EGCG還顯著增強抑癌PTEN基因、CASP3基因、CASP9基因的表達和降低蛋白激酶B分泌抑制乳腺癌細胞的生長，充分證明了EGCG是治療乳腺癌的良好輔助治療劑[17]；使用流式細胞術（flow cytometry，FCM）檢查細胞凋亡，蛋白質印跡分析（westernblot，WB）和逆轉錄定量聚合酶鏈式反應（reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction，RT-QPCR）用于分析人體抑癌基因P53和Bcl-2表達水平，30 μmol/L的EGCG可抑制人乳腺癌細胞MCF-7的增殖并促進細胞凋亡[19]。研究還發現，60 μmol L-1 EGCG和10 μmol/L 17 β-雌二醇共同處理乳腺癌細胞T-47D24h后，觀察到蛋白ERα水平的下調，抑制乳腺癌細胞T-47D24的生長。

EGCG還在2～100 μmol/L條件下抑制膀胱癌SW780細胞遷移和侵襲，同時通過蛋白質印跡證實EGCG通過激活半胱天冬酶，B淋巴細胞瘤-2基因和脫氧核糖核（deoxyribonucleic acid，DNA）修復酶（poly adenosine diphosphate-ribose polymerase，PARP）等酶誘導SW780細胞凋亡。

WANG J等[18]研究發現，EGCG前藥（prodrug epigallocatechin gallate，Pro-EGCG）通過降低了癌細胞分泌的血管內皮生長因子A來抑制子宮內膜癌中三苯氧胺，表明Pro-EGCG是一種新的子宮內膜癌血管生成抑制劑。

EGCG和非侵入性低強度脈沖電場在人胰腺細胞系PANC-1上協同反應通過干擾線粒體，增強內源性通路轉導有效誘導細胞凋亡，癌細胞PANC-1的遷移和侵襲也被顯著抑制，潛在的機制還可能與人體抑癌基因P53，Bcl-2信號通路有關，極大的改善胰腺癌的傳統療法所帶來的復發和痛苦和風險[20]。

通過免疫印跡試驗分析細胞凋亡探究EGCG對人膽管癌細胞的作用，用傷口愈合圖像分析法評估癌細胞的侵襲和遷移，使用人膽管癌細胞的動物腫瘤異種移植模型研究EGCG的體內抗腫瘤活性，驗證了EGCG在5 μg/mL質量濃度下有效地抑制腫瘤的生長并抑制致癌分子信號誘導凋亡細胞死亡[21]；二甲雙胍與EGCG協同作用激活核因子E-2相關因子/血紅素加氧酶-1通路，通過去乙酰化酶1（sirtuin1，SIRT1）依賴的Nrf-2脫乙酰化抑制Nrf2/HO-1信號傳導途徑，且增強了EGCG誘導的活性氧（reactive oxygen species，ROS）生成，隨后導致細胞凋亡[22]。

還有研究發現[23]，運用EGCG包裹的納米顆粒（nanoparticles，NPs）的巖藻糖羧甲基殼聚糖（fucose carboxymethyl chitosan，FU-CMC）接枝EGCG與金納米顆粒（Au nanoparticles，AuNPs），納米復合材料的使用較之單獨使用EGCG，從對抑制癌細胞活力和細胞攝取測定納米復合材料均比純的EGCG更好的抑制了胃腫瘤細胞的繁殖。

SONG X Q等[24]運用生物信息學在PubChem數據庫中使用Ingenuity途徑分析，論證了在對卵巢癌的抑制中，EGCG通過影響參與細胞周期，細胞組裝和組織，DNA復制等細胞活動的蛋白物質JUN、FADD、NFKB1、Bcl-2、HIF1α和MMP等已達到抑制卵巢癌的作用。

PETER B等[25]利用高通量無標記共振波導光柵生物傳感器Epic BenchTop原位監測癌細胞在顯示仿生聚合物表面的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（Arg-Gly-Asp）三肽上的粘附過程，使用高粘附性人宮頸腺癌（highly adherent human cervical adenocarcinoma，HeLa）細胞作為模型系統，獲得具有突出時間分辨率的細胞粘附動力學數據，不同濃度的EGCG很大程度上影響了粘附過程的時間演變。通過使用動力學曲線的一階導數，開發了一個簡單的模型來量化吸附類動力學的轉變，結果表明轉變發生在EGCG質量濃度約為60 μg/mL。使用溴化噻唑藍四氮唑為終點測定，表明EGCG是抑制細胞的，使用引入的無標記方法，細胞粘附動力學曲線的形狀可用于以快速，有效且高度靈敏的方式定量體外細胞活力。

近幾年EGCG在抗癌中的應用見表2。

表2 EGCG在抗癌的應用Table 2 Application of EGCG in anti-cancer

現階段，大多數的研究都是集中在爆發范圍廣，數量大的相關癌癥上，對患病率較少的癌癥病狀研究極少，且在現階段的研究中都是采用綠茶中提取到的高純度的EGCG作為研究對象，極少研究直接飲用或食用綠茶是否也可達到相應的而結果，但相關研究為EGCG在抗癌中依舊提供了寶貴的經驗和理論支撐，后續可在更多癌癥中引入EGCG，也可探究直接使用綠茶飲料等制品是否能達到相應的效果，遮掩可以極大降低EGCG的提取成本，使得EGCG成為來源廣泛，便宜的藥物。

1.3 EGCG抗菌

金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是全世界第二常見致病微生物，是膿毒癥的主要病因之一。研究人員發現25 μg/mL的EGCG能夠抑制90%以上青霉素結合蛋白PBP2的產生從而達到抗菌作用，還有研究表明，50 μg/mL EGCG能夠逆轉四環素抗性和改善易感葡萄球菌分離株中四環素的最低抑菌濃度以達到抑菌效果，嗜麥芽窄食單胞菌（Stenotrophomonas maltophilia）因其對β-內酰胺類和其他廣譜抗生素具有抗藥性而在全球范圍內成為重要的醫院病原體，研究顯示EGCG對嗜麥芽窄食單胞菌具有抗菌作用[36]。

EGCG還具有預防能力，在動物體內注入幽門螺桿菌（Helicobacter pylori）之前添加一定量的EGCG就可以預防幽門螺桿菌引起的胃粘膜炎癥。嗜肺軍團菌（Legionella pneumophila）是一種在巨噬細胞中侵入并復制的專性藥物人類致病菌，質量濃度低至0.5 μg/mL的EGCG可選擇性地免疫并抑制a巨噬細胞中嗜肺軍團菌的生長；EGCG與唑類抗真菌藥物通過協同作用擾亂白色念珠菌（Candida albicans）細胞中的葉酸代謝抑制麥角甾醇的生物合成[37]。

現階段，EGCG在單獨報道抑菌作用是極少的，多是將EGCG的抑菌作用與抗癌，抗病毒等相結合報道，現階段的報道中主要就EGCG影像細菌中蛋白的結合，通過與其他物質協同作用改變細菌的生存環境等方式抑制細菌的生長，這為EGCG在抑菌作用機理方面研究提供了理論基礎，研究范圍可推廣到更多的微生物中去，但現階段研究并很多未涉及到作用位點的研究，這可能成為未來研究的一個方向。

1.4 EGCG抗炎癥

炎癥是機體對于刺激的一種防御反應，表現為紅、腫、熱、痛和功能障礙等。在自身免疫性甲狀腺炎中，研究了EGCG在大鼠中的神經保護作用，表明EGCG治療通過抑制核因子（nuclear factor kB，NF-kB）途徑顯著降低過敏性鼻炎大鼠白細胞介素-1（interleukin-1，IL-1），干擾素-γ（interferon-γ，IFN-γ）和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）水平誘導配體蛋白表達，在對原發性人類風濕性關節炎滑膜成纖維細胞的抑制中，EGCG占據了轉化生長因子激活的激酶TAK1活躍站點的大部分，干擾蛋白IL-1β信號通路，抑制蛋白Cox-2，P38和核NF-κB等的表達使得風濕關節炎滑膜成纖維細胞（rheumatoid arthritis synovial fibroblast，RASF）生長受到抑制[38]。

EGCG具有作為抗炎藥物的潛力，其表現為能夠減少活性巨噬細胞中一氧化氮（NO），環氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2），IL-6，IL-1b和TNF-α的產生，給予EGCG后，線粒體脫氧核糖核酸（mitochondrial deoxyribonucleic acid，mtDNA）和炎癥介質的血漿濃度顯著降低，EGCG還顯著降低了急性肺損傷的嚴重程度。EGCG通過限制熱損傷后的線粒體DNA釋放具有抗炎和保護肺的作用[39]。

在末端脫氧核苷酸轉移酶介導的脫氧尿嘧啶缺口末端標記原位末端轉移酶標記技術測定和陰離子熒光配體染料Fluoro-Jade B染色中，EGCG可以減弱凋亡神經元和神經變性以顯著改善同型半胱氨酸誘導的腦血管損傷，使得EGCG成為阻止大腦中同型半胱氨酸誘導的神經變性和神經炎癥的優良藥物[40]。

1.06 mg/mL的EGCG通過增加 IL-1β、IL-10、IL-12、IFN-γ和IL-6等蛋白并降低蛋白IL-17的活性等抗炎介質的分泌來抑制牙炎；EGCG預處理顯著增加B細胞淋巴瘤-2蛋白表達，并抑制大鼠中半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（caspase-3）活性和腫瘤壞死因子TNF-α相關凋亡誘導腫瘤壞死因子凋亡相關配體（recombinant tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand，TRAIL）蛋白表達，表明EGCG為牙周炎的新型輔助治療提供了方向[41]。

表沒食子兒茶素（3″-O-甲基）沒食子酸酯（epigallocatechin（3″-O-methyl）gallate，EGCG3″Me）是EGCG的3-O-甲基化衍生物，其在小鼠牙槽骨的器官培養中抑制脂多糖誘導的骨吸，并抑制COX-2和前列腺素（phenyl glycidyl ether，PGE）合成的關鍵酶mPGES-1等酶的表達，保護牙周炎中的炎癥性骨質流失[42]；載有EGCG的微粒抑制人皮膚成纖維細胞的炎癥，且在用新鮮培養基替換載藥顆粒懸浮液后，抑制作用持續存在，表明載有EGCG的微米級顆粒是生物相容的并且發揮持續的抗炎作用。

FU M等[43]研究了EGCG對卵清蛋白誘導的小鼠模型中的過敏性鼻炎的影響，結果顯示，給予EGCG后小鼠血清中的免疫球蛋白E和組胺濃度顯著下降，白細胞介素（IL）-1β，IL-4水平降低，打噴嚏次數和鼻涕發生率均顯著下降，表明EGCG具有減少過敏性鼻炎的有益效果。

潰瘍性結腸炎是一種常見的慢性炎癥，給患者每天用兩次EGCG（200～400 mg）治療，結果顯示，78%的患者在開始用EGCG后出現明顯的pouchitis（是全直腸結腸切除術后回腸袋-肛門吻合術最常見的并發癥）癥狀改善，而56%的患者進入完全緩解期，體現了EGCG對炎癥的治療效果[44]。

牛皮癬是一種慢性且目前無法治愈的炎性皮膚病，其特征在于過度增殖，異常分化導致皮膚屏障功能損傷，EGCG增加胱天蛋白酶（caspase-14）的表達，同時促進表皮分化和角質化用于治療牛皮癬[45]。

EGCG或EGCG與其他物質協同作用通過降低炎癥反應中相關蛋白的表達，抑制相關酶的表達，占據反應位點等方式抑制了炎癥的發病，現階段EGCG的抗炎癥作用在大部分驗證中均有報道，但任有部分研究沒有說明其作用機制，這可能是未來研究的方向之一。

1.5 EGCG在其他方面的運用

肥胖作為一種多因素疾病涉及低度炎癥一直備受關注，研究表明了加入EGCG后人體內厚壁菌門（Firmicutes）擬桿菌比率顯著降低，證明了EGCG不僅對腸道微生物群的影響，與膳食成分一起影響宿主健康、另一方面，還可能來自抗氧化活性，可以有效改善肥胖癥。YI L等[46]研究了EGCG在脂肪形成過程中的作用，指出EGCG對肥胖的抑制作用可能是通過PI3K-AKT-交叉頭蛋白O1（forkhead box O1，FoxO1）信號通路介導的介導的，負向調節過氧化物酶體增殖物激活受體γ的表達；另一組研究表明EGCG通過上調多個轉錄途徑顯著改善了高脂肪和高果糖飲食觸發的胰島素抵抗和氧化應激，還通過抑制蛋白酪氨酸磷酸酶1B加速葡萄糖攝取的表達影響了體內對脂肪和糖類物質的吸收，表明EGCG可以潛在地用作針對肥胖[47]；EGCG3"Me嵌入由殼聚糖（chitosan，CS）和酪蛋白磷酸肽（casein phosphopeptides，CPP）組裝的納米顆粒中，它們顯示出對雙歧桿菌（Bifidobacterium）和乳桿菌（Lactobacillus）-腸球菌（Enterococcus）屬的最佳增殖效果，由于提高了生物利用度，EGCG3“Me負載的CS-CPP納米粒子可以作為潛在的功能性食品開發，以預防肥胖個體中與肥胖相關的代謝紊亂[48]；KIAN K等[49]研究表明，EGCG抑制脂肪酸合成酶的表達，有助于降低脂肪酸水平。此外，用EGCG處理后發現ROS產生增加，表明氧化應激機制誘導的細胞凋亡抑制肥胖。

研究還表明[50]，當EGCG濃度為1～20 μmol/L時保護紅細胞免受紫外線誘導的損傷，防止ROS形成，脂質過氧化，還原型谷胱甘肽和血紅蛋白氧化，顯示EGCG可用于保護血液成分免受UVB誘導的氧化損傷。

用EGCG處理神經橫斷后大鼠，檢測到丙二醛含量顯著降低，超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性顯著升高，明顯檢測到EGCG可減少蛋白caspase-3和COX-2的表達，同時顯著增加S100B蛋白的表達，表明EGCG可有效保護神經細胞免受逆行細胞凋亡，并可增強神經橫斷后的神經元存活時間；同時，在神經橫斷后EGCG處理的大鼠中可以檢測到顯著減少的蛋白caspase-3和COX-2的表達，表明EGCG可有效保護神經細胞免受逆行細胞凋亡，并可增強神經橫斷后的神經元存活時間[51]。

BORUTINSKAITE˙V等[52]證明了EGCG抑制急性早幼粒細胞白血病細胞增殖并引起細胞凋亡的能力表明EGCG作為細胞增殖抑制劑可能對白血病治療有用。

EGCG通過降低血清中肌鈣蛋白T水平和肌酸激酶，乳酸脫氫酶和天冬氨酸氨基轉移酶活性，改善了糖尿病大鼠的心臟功能，此外EGCG還在支氣管哮喘，膀胱過度活動癥（over active bladder，OAB）等方面有著廣泛的研究[53]。

EGCG可在治療肥胖，減少紫外線的損傷，保護神經，支氣管哮喘等方面均有良好的醫療效果，且已經初步了解到作用機制，可以作為在新領域的研究的理論基礎，現階段的研究已經證明EGCG在多反面都具有良好的醫療效果，探究EGCG在更多方面的醫療效果會成為未來的研究方向。

2 展望

茶葉中EGCG作為天然來源物質，近幾年在作為藥用的價值正被逐漸的開發利用，而中國是全球最大的產茶的國家，ECGC通過多種作用機制在抗炎、抗病毒、抗炎癥、抗癌、抗氧化等方面發揮重要作用，研究表明EGCG可以單獨作用抑制病毒，病毒與靶細胞的結合，病毒衍生物，衍生顆粒，中間體，酶等抑制病毒的生長，還可以通過調節環境氧化還原環境等抑制病毒的生長；也可以通過和其他物質的結合如CD4和納米材料的嵌合作用可在一定程度上增強其抗癌作用；還可以充當酶的抑制劑和阻斷相關的作用因子阻礙病毒的復制；同時還有研究表示EGCG可以凝集病毒來防止病毒的繁殖，以依賴性方式減少癌細胞生長；在抗菌，抗炎癥和抗癌中，EGCG也發揮著相似的機制。

在已經報道了EGCG的生物活性在諸多疾病中的作用，也部分報道了其作用機制，但是其作用機制大部分還是未知的，其次是所用EGCG都是提純的產物，很少有報道直接使用茶葉等天然食品來做相關研究的，這給茶葉等天然藥物也指明了研究方向，茶葉等天然植物能進一步研發成更多產品，就可以極大助推天然植物產業的發展，對茶葉中物質的作用機理研究也提供了更為茶葉等制品充足的理論基礎。