茶葉的藥理活性研究進展

王豪 李厚嶧 洪葉 楊歡 燕宇 魏銳 董好巖*

(泰州學院江蘇省手性醫藥化學品生物制造重點建設實驗室 225300)

茶葉由山茶科山茶屬(Camellia)植物幼嫩的葉或芽加工而成，是當今世界消費量最大的三大無酒精飲料之一，其化學成分主要包括多酚類(茶多酚)、生物堿、三萜及有機酸等其他類化合物[1～3]。其中，茶多酚是茶葉的主要化學成分，生物堿與茶多酚一般被認為是茶葉的主要活性成分[1, 3～5]。

茶葉的悠久使用歷史與其豐富的藥理活性密切相關。現代藥理學研究表明，茶葉具有興奮中樞神經系統、抗輻射、抗氧化、抗菌、抗病毒、抗腫瘤、利尿、降血壓等諸多藥理活性，其活性與茶葉中的生物堿和茶多酚類化合物密切相關[1～7]。其中，茶葉興奮中樞神經系統、降血壓、抗氧化、抗齲齒等活性的作用機制研究相對較為透徹，臨床已明確有效并廣泛使用；茶葉的抗炎、抗輻射、抗疲勞、保肝、降糖、利尿等活性在動物實驗中效果明顯，而臨床研究及應用有待進一步深入；茶葉的抗腫瘤、抗菌、抗病毒等活性研究則多體現在細胞水平和分子水平。

1 對中樞神經系統的作用

茶葉中含有的咖啡堿、茶堿、可可堿等嘌呤類生物堿對中樞神經有興奮作用，大劑量皮下注射時，可興奮呼吸中樞、血管運動中樞以及迷走神經中樞[1]。這類物質對大腦皮層具有選擇性興奮作用，能強化人類的思維活動，使人精神振作，提高對外界印象的感受力，其中，咖啡堿作用強度最強，茶堿次之，可可堿最弱[1～2]。

茶葉中的茶氨酸與谷氨酸化學結構相似，可與谷氨酸競爭性結合谷氨酸受體，從而拮抗谷氨酸的興奮性毒性而發揮神經保護作用；茶氨酸也是咖啡因的拮抗劑，可抑制咖啡因引起的興奮而具有安神作用；茶氨酸還能增強 α腦電波，使人鎮靜并產生放松感；同時，茶氨酸影響到大腦中多種神經遞質的釋放與消除，如抑制神經細胞對谷氨酸的再攝取、增加腦內γ-氨基丁酸的濃度、增加大腦紋狀體、海馬及下丘腦等部5-羥色胺的濃度[3, 8]。

茶葉中的茶多酚同樣具有中樞神經系統保護作用。研究表明，表沒食子兒茶素沒食子酸酯在低濃度時具有神經保護作用，其作用機制包括鰲合金屬、清除自由基、調節細胞信號轉導通路、調節線粒體功能、調節泛素-蛋白酶體系統、干擾凋亡基因的過度表達等[2, 6]。研究發現，表兒茶素可通過Nrf2信號通路保護中樞神經，也可以通過減少血紅素加氧酶-1的誘導、降低腦內出血(ICH)誘導的激活蛋白-1和基質金屬蛋白酶-9的活性、調控鐵依賴性細胞死亡相關的基因表達等途徑來保護大腦[9]。

2 對心血管系統的作用

茶氨酸對心血管系統的調節作用主要表現為降血壓作用。動物實驗證實，茶氨酸能夠降低高血壓大鼠的血壓，其作用機制為：應激反應刺激神經系統產生大量縮血管激素，導致血壓升高，而茶氨酸能夠拮抗植物神經系統的應激反應，從而抑制應激引起的血壓升高[10]。另據報道，茶氨酸也可以通過調節多巴胺和5-羥色胺等神經遞質的含量，從而在人和動物心血管系統實現調節血壓的功能[8]。

實驗表明，茶多酚具有抗動脈粥樣硬化的功能。動物實驗中，茶多酚能明顯降低血清總膽固醇的含量、降低動脈粥樣硬化指數，同時升高肝系數，從而減緩主動脈粥樣硬化病變的程度；同時，茶多酚中的兒茶素和黃酮苷類化合物，具有維生素P原作用，能維持血管的正常通透性，增強血管韌性，因而能夠預防和治療高血壓[11]。此外，兒茶素還能抑制血管緊張素Ⅰ轉化酶活性，阻止無升壓活性的血管緊張素Ⅰ轉換成有升壓活性的血管緊張素Ⅱ，從而達到降壓效果[3, 5]。

茶色素可預防心腦血管疾病，其作用機制為改善紅細胞形態，通過調整血液中紅細胞的聚集性和血小板的粘附聚集性而降低血漿粘度，進而降低全血粘度；同時，茶色素能夠改善微循環，通過保障氧和組織血液的供給而提高組織代謝水平，促進機體整體免疫力的提升，從而預防心腦血管疾病[12]。

另外，茶多糖據報道也具有降壓作用[3, 13]。

3 抗菌和抗病毒活性

茶葉具有廣譜抗菌活性，茶多酚和茶色素是茶葉抗菌的主要活性成分。體外實驗表明，茶多酚對各型痢疾桿菌皆表現出明顯的抑制作用，對霍亂弧菌、綠膿桿菌、變形桿菌和傷寒桿菌也具有顯著的抑菌活性；茶黃素能顯著抑制金黃色葡萄球菌、肉毒芽孢桿菌、莢膜桿菌、腸炎弧菌、蠟樣芽孢桿菌的生長[6, 12]。此外，茶皂素在體外對白色念珠菌及紅色、黃色、紫色發癬菌顯示出一定的抑制作用[12]。

茶多酚具有很強的抗病毒活性，對人體呼吸道合孢病毒(RSV)、胃腸炎病毒、甲/乙型流感病毒、甲型肝炎病毒等均具有顯著的抑制作用。其中，兒茶素及其衍生物能夠抑制艾滋病毒HIV-1逆轉錄酶及其DNA聚合酶的活性，而表沒食子兒茶素沒食子酸酯的抑制活性甚至強于疊氮胸苷三磷酸[4, 14]。此外，茶黃素和沒食子酸酯也能夠抑制HIV-1逆轉錄酶及RNA聚合酶的活性[3, 6]。

4 抗腫瘤活性

研究表明，茶葉中的茶多酚、茶色素、茶氨酸、咖啡因、維生素C、維生素E、茶多糖及微量元素(鋅、硒等)等都具有抗腫瘤作用，茶葉的抗腫瘤活性是以茶多酚為主的多種有效成分協同作用的結果[3, 6]。茶多酚對多種腫瘤細胞的體外增殖具有明顯的抑制作用。田夢秋等發現茶多酚能夠明顯抑制Hep-2細胞增殖并誘導細胞凋亡，其作用機制與調控凋亡相關基因的表達有關[15]。Hessien等發現茶多酚對人體非小細胞肺癌的抑制作用呈劑量相關性，其作用機制與誘導細胞凋亡有關[16]。張如楠等報道茶多酚對人食管癌Eca-109細胞具有體外抑制作用，作用機制可能與降低Eca-109細胞增殖指數并誘導細胞凋亡有關[17, 18]。Liu等發現茶多酚對人類乳腺癌MCF-7細胞具有抑制作用，作用機制與阻斷細胞周期有關[19]。董麗華等報道茶多酚可抑制體外培養人結腸癌細胞株Caco-2的增殖，誘導其細胞凋亡，將其阻滯于G0/G1期[20, 21]。李艷暉等發現茶葉提取物對人結直腸癌細胞Hct-116具有抑制作用，隨著茶葉發酵程度的提高，茶多酚含量逐漸降低，其抑癌作用也逐漸降低[22]。嚴正強等報道茶多酚能抑制人前列腺癌PC-3M細胞的增殖，其作用機制包括：1)下調細胞生存素及周期素D1基因的轉錄和蛋白表達，促進細胞凋亡；2)下調基質金屬蛋白酶-2并上調金屬蛋白酶組織抑制因子-2的基因轉錄與蛋白表達；3)降低腫瘤細胞的侵襲能力[23, 24]。

5 抗炎活性

研究發現，茶葉具有抗炎活性，茶多酚是茶葉抗炎活性的主要藥效成分[1～3]。使用2%角叉菜膠導致的小鼠肺損傷模型，Paola等試驗過程中，先給治療組注入25mg/mL的茶多酚提取物，再與對照組一同注入角叉菜膠，結果顯示治療組小鼠組織中中性粒細胞的滲透物、腫瘤壞死因子- α、亞硝酸鹽等的含量相較對照組明顯減少，表明茶多酚提取物能夠有效治療急性炎癥引起的肺損傷[25]。在研究茶多酚提取物對出血-復蘇誘導的肝臟炎癥的治療實驗中，Relja等發現，茶多酚提取物能夠顯著降低血清中丙氨酸轉氨酶的水平，有效降低多形核白細胞的滲透，明顯抑制細胞黏附分子的表達，阻滯IkBa的磷酸化，該實驗揭示了茶多酚可能通過NF-KB依賴機制而防治急性炎癥引起的大鼠肝損傷[26]。

6 抗氧化活性

茶葉的主要抗氧化活性成分包括茶多酚、茶色素和茶多糖。茶多酚主要通過有效降低自由基的形成并抑制脂質過氧化，從而發揮抗氧化能力。茶色素的抗氧化能力不弱于茶多酚，茶色素能清除機體產生的各種自由基，顯著提高紅細胞SOD活性，并降低血清MDA含量[12，27～28]。在體外實驗中，茶多糖對羥基自由基也表現出顯著的清除作用，并且在一定的范圍內，茶多糖的劑量與其對羥基自由基的清除率呈線性關系[28～29]。

7 抗輻射活性

茶葉中的多酚類物質，有吸收放射性物質，阻止其在體內擴散的能力[5]。另外，茶多糖也具有抗放射性傷害的作用，并對造血功能有保護作用[29]。實驗發現，γ射線照射后的小鼠，飼喂茶多糖可使小鼠保持血色素平穩，抑制紅血球下降；經皮下注射茶多糖后，可將經Co60照射的小鼠成活率提升30%[30]。

8 利尿活性

茶葉中的咖啡堿、茶堿、可可堿和茶色素都具有利尿作用。其中，咖啡堿的利尿作用最強，可可堿的利尿作用最為持久，茶色素有輕度利尿作用。茶色素利尿作用機制為抑制腎小管的再吸收，使尿中的鈉離子和氯離子含量增多，同時，增加心臟排血量及腎臟血流量，增加腎小球的過濾率[1, 3]。

9 降糖活性

Bettaieb等發現茶多酚中的表兒茶素能通過其氧化還原調節機制來減輕胰島素抵抗[31]；Cremonini等發現表兒茶素可通過抑制分子應激活化蛋白激酶(JNK)、KB激酶抑制劑(IKK)、蛋白激酶C(PKC)等的活性，從而改善肥胖小鼠的胰島素敏感性[32]。

10 保肝活性

茶葉中的茶氨酸對乙醇誘發的肝損傷具有保護作用，其作用機制為通過降低乙醇引起的肝細胞毒作用、抑制乙醇誘導的肝細胞凋亡、降低乙醇引起的氧自由基和丙二醛的含量、增加還原型谷胱甘肽的含量(乙醇會導致還原型谷胱甘肽含量減少)、增加超氧化物歧化酶的活性(乙醇會抑制超氧化物歧化酶的活性)，從而恢復肝細胞的抗氧化損傷能力[8, 10]。

11 抗疲勞作用

茶多糖具有一定的抗疲勞作用。蔣成硯等在實驗中給小鼠飼喂普洱茶多糖和普洱茶水浸液，發現二者能夠顯著降低實驗小鼠的血清尿素氮含量，也能夠明顯提高實驗小鼠的運動耐力，從而延長各自的游泳時間；同時，飼喂茶多糖的小鼠抗疲勞實驗效果明顯優于飼喂茶葉水浸液的小鼠[33]。

12 抗齲齒作用

研究表明，茶葉中的茶色素具有抗齲齒作用。一方面，茶色素是決定變形鏈球菌致齲能力的葡萄糖基轉移酶(GTF)的抑制劑，茶色素能顯著抑制GTF酶催化的胞外多糖——葡聚糖的合成，極大減少菌斑的形成，從而達到抗齲齒的效果[34]。另一方面，齲齒的發生與 α-淀粉酶有關， α-淀粉酶催化淀粉轉化葡萄糖為GTF酶轉化葡聚糖的重要前提，而茶色素有效降低了 α-淀粉酶的活性[35]。

13 其他活性

基于茶葉中的多酚類、氨基酸類具有的抗氧化、抗疲勞、抗菌等活性及其在中樞神經系統及心血管疾病治療中的作用，茶葉還被研究發現具有其他多種活性，如減肥[36]、抗骨質疏松[37]、抗脫發[38]、調節免疫[3]等。