覃玉娜,杜金杰,吳新惠,廖楷濱,梁煒杰,張瑜容,張靈枝,王鵬程
(1.華南農業大學 園藝學院,廣東 廣州 510642;2.華南農業大學 資產與實驗室管理處,廣東 廣州 510642)
茶是山茶科[Cammellia sinensis(L.)O.kuntze]植物的葉子。茶樹植物突出的次級代謝活動,使茶蘊含豐富的活性物質,這也是茶葉具有多種生理活性的重要原因。隨著社會發展和科技的進步,茶葉豐富的保健功效及其作用機理不斷被探知,而茶葉抗抑郁的作用功效和作用機理也成為一大研究熱點。
傳統的抗抑郁藥物作用效果有限,同時還會引起一定的副作用,如三環類抗抑郁藥對中樞神經系統有不良反應,丙咪嗪會引起口干[1]。補充醫學是一種公認的干預措施,茶在補充醫學方面的應用被越來越多的研究證實。研究表明,富含重要植物化學物質的膳食補充劑對抑郁癥具有有效的治療作用,如可可、茶、咖啡等。茶的主要活性物質(如L-茶氨酸、表沒食子兒茶素沒食子酸酯、表兒茶素-3-沒食子酸酯、表兒茶素和表沒食子兒茶素)具有抗抑郁、抗神經退行性疾病(如抗帕金森和抗阿爾茨海默病)以及神經保護作用。研究表明,飲茶可以緩解焦慮、舒緩神經、促進心理健康。目前,在關于茶的抗抑郁與緩解精神緊張的研究中,研究最多的是茶氨酸、咖啡堿、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)和茶黃素。
綠茶是6 大茶類中抗氧化功效最為突出的茶類。綠茶中EGCG 的含量最為豐富。EGCG 是一種重要的多酚類物質,對緩解焦慮和抑郁情緒具有促進作用。有研究表明EGCG 通過抑制大鼠大腦中神經炎癥來緩解單次長期壓力刺激的學習和記憶缺陷,并逆轉創傷應激加速的學習和記憶相關行為的功能障礙和分子交替,因此它被認為可能是創傷后應激障礙治療的有效化學物質[2]。茶葉內含成分L-茶氨酸對慢性不可預知應激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)誘發的抑郁癥有一定預防和治療作用,可增加腦內單胺類遞質分泌濃度和調節軸上相應激素分泌,同時也在一定程度上能夠幫助抑郁機體清除自由基,從而多渠道調節抑郁機體的不適癥狀,達到抗抑郁的作用[3]。陳美艷等[4]研究發現,L-茶氨酸有助于改善CUMS 模型大鼠抑郁樣行為、修復海馬體和腸道結構損傷以及功能異常等癥狀,其抗抑郁的作用機制可能在于對“腸-腦軸”的調節作用。周月等[5]研究發現,L-茶氨酸和γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)聯合干預對CUMS誘發的抑郁癥有一定改善作用,且高劑量的改善作用更為顯著。此外,研究表明,L-茶氨酸改善睡眠作用機制與傳統的睡眠誘導劑不同,其旨在促進放松進而提高睡眠質量,而非鎮靜作用,且不會引起嗜睡[6-8]。茶黃素類化合物是一類具有苯并卓酚酮結構的化合物總稱,已有研究表明其具有降血壓、抗氧化、抗腫瘤[9]、抗炎[10]等多種保健功效。Wang 等[11]研究發現,茶黃素-3-沒食子酸酯作用于小鼠后,在強制游泳試驗和尾部懸架試驗中均能顯著降低小鼠的靜止時間,其表現出顯著的抗抑郁作用。苦茶堿與咖啡堿具有相似的結構,但其不具有咖啡堿的刺激性[12]。謝果等[13]發現苦茶堿在懸尾試驗、強迫游泳、自主活動等6 種小鼠抗抑郁模型中表現出一定的藥理活性,可能是因為苦茶堿影響小鼠的單胺類神經遞質的作用。
已有研究表明,茶葉內含成分對焦慮和抑郁具有緩解作用,本文系統綜述近年來國內外關于茶和茶的主要功能成分(兒茶素、茶氨酸、茶黃素、苦茶堿)在對焦慮和抑郁的緩解作用研究成果,旨在為緩解現代人的焦慮或抑郁方面功能的研究和利用提供參考。
研究表明,長期飲茶有助于減緩抑郁和焦慮的癥狀[14]。六大茶類中綠茶抗抑郁的相關研究報道較多。國內外皆有開展許多飲茶習慣與緩解抑郁癥狀相關性的研究。在歐洲,抑郁癥是常見的精神障礙之一,特別是在65 歲及以上的人群中。據報道,在慢性疾病(如糖尿病和心臟病) 患者中也有較多的抑郁癥狀。Masana等[15]研究堅持地中海飲食習慣對該地區老年人抑郁癥的作用,發現每天喝茶對緩解老年人的抑郁癥狀具有積極的作用。Chan 等[16]探討老年人長期飲茶與抑郁、焦慮癥狀的關系,該研究中約59%的受試者曾喝茶超過15 年,采用15 項老年抑郁量表(15-item geriatric depression scale,GDS-15)和20 項老年焦慮量表測量抑郁和焦慮癥狀,采用廣義結構方程模型(generalized structural equation model,gSEM)來確定長期飲茶與抑郁和焦慮癥狀之間的關系,發現長期飲茶與出現抑郁和焦慮癥狀概率的降低顯著相關。此外,還有研究表明,頻繁飲用綠茶(≥3 杯/周)的消費者的抑郁患病率較不飲用綠茶的消費者下降21%[17]。Yao 等[18]開展了一項針對13 115 名老年人的調查研究,使用流行病學研究中心抑郁量表的10 個項目評估抑郁癥狀,并研究茶葉類型(綠茶、發酵型茶和花茶)及其消費頻率和抑郁癥患病率之間的關系,結果表明老年人中,不論常飲用何種類型的茶都不易出現抑郁癥狀,這種關聯在花茶和綠茶飲用者中更為明顯。不同的是,Li 等[19]研究老年人飲茶與抑郁癥狀之間的關系,發現紅茶飲用者的抑郁癥狀風險顯著降低,而綠茶飲用者則沒有發現相關性。
Hossein 等[20]研究表明,茶的化學成分具有神經生長細胞活性、中樞神經系統興奮劑和抗抑郁特性,可通過減輕誘導損傷發揮神經保護作用。多數研究認為,綠茶及其有效成分具有舒緩情緒和緩解壓力的作用。Okello 等[21]通過研究志愿者飲用紅茶和綠茶,觀察腦電圖的變化來評估大腦的活動狀態,發現志愿者在飲用綠茶后的30~60 min 內,其腦電波中的θ 波有一個非常顯著的增加。人體在放松時候會大量釋放θ 波,θ波的活動可以改善認知表現,如言語記憶、注意力和執行力,θ 波的增強表明綠茶在促進放松和集中注意力方面具有不錯的效果。此外,還有研究通過動物實驗和臨床實驗,使用社會心理應激動物模型評估、考察抹茶的減壓效果,證實了飲用抹茶對人體具有減壓作用[22]。
Chen 等[23]對診斷為乳腺癌后18 個月的婦女,使用20 個項目的流行病學研究中心抑郁量表測量抑郁癥狀,發現經常喝茶(即>100 g 干茶/月)與整體抑郁患病率呈負相關,認為喝茶可能在預防抑郁癥方面發揮重要作用。
表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)是從茶葉中分離得到的兒茶素類單體,是茶多酚生物活性的主要成分,為綠茶中含量最高的成分,占綠茶的9%~13%。研究表明EGCG 對抗焦慮有積極作用,具有制備治療焦慮或抑郁材料的潛力。Wang等[24]通過大鼠在心肌梗塞術前7 d 和術后連續14 d 分別每天灌胃EGCG(50 mg/kg),采用野外測試和光/暗穿梭盒來評估焦慮樣行為,發現EGCG 能夠緩解神經元凋亡、逆轉焦慮樣行為,可能成為心肌梗塞后焦慮樣行為的有效治療材料。孫騰騰等[25]在實驗室條件下對小鼠給腹腔注射EGCG[10 mg/(kg/d)],連續給藥7 d,發現EGCG 對亞健康疲勞幼年小鼠具有抗焦慮和提高運動能力的作用。
諸多基于神經生物學和行為學的抗抑郁焦慮或抑郁樣行為的相關研究,也進一步證明兒茶素可能是緩解抑郁和焦慮的有效化學物質。Lee 等[26]利用行為和神經生物學方法探討動物模型中兒茶素治療反復皮質酮誘導的抑郁和焦慮樣行為的效果,通過強迫游泳試驗(forced swimming test,FST)和高架十字迷宮實驗(elevated plus maze,EPM)來驗證兒茶素對外源性應激激素皮質酮(corticosteron,CORT)誘導的慢性行為改變的影響,結果表明,對小鼠注射兒茶素可減少因慢性皮質酮注射引起的抑郁和焦慮樣行為。因此,兒茶素可能是治療或緩解與抑郁和焦慮相關的復雜癥狀的有效藥物。有研究者為探討兒茶素對慢性不可預知應激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)大鼠的抗抑郁作用,經蔗糖偏好試驗和強迫游泳試驗發現,與CUMS 對照相比,兒茶素顯著提高蔗糖攝入量、顯著減少固定時間,恢復CUMS 大鼠的過氧化氫酶、谷胱甘肽和超氧化物歧化酶水平,即兒茶素可通過減輕氧化應激來逆轉CUMS 誘導的大鼠抑郁[27],這可能有助于開發一種針對重度抑郁癥的新療法。陳杰等[28]為探究其沒食子兒茶素沒食子酸酯的抗抑郁作用機制開展進一步的實驗,發現這可能與降低血清中皮質酮、促腎上腺皮質激素,抑制海馬體中丙二醛(malondialdehyde,MDA)的生成,促進氧化物超歧化酶、谷甘肽過氧化物酶分泌,以及下調吲哚胺2,3-雙加氧酶、白介素-6、高蛋白組白介素-1β 基因表達有關。
L-茶氨酸(N-乙基-γ-谷氨酰胺)是一種茶葉中特有的非蛋白質氨基酸,于茶樹根部中,在茶氨酸合成酶的作用下,以谷氨酸和乙胺為底物進行合成[29]。茶氨酸是一種新興的食品添加劑,可改善食品風味,也可作為天然鎮靜劑、抗抑郁劑。其主要是通過影響腦內神經遞質(如γ-氨基丁酸和多巴胺)含量,緩解神經緊張,使人產生輕松感[30]。
研究顯示,長期服用茶胺可能對重度抑郁癥(major depressive disorder,MDD)患者的抑郁癥、睡眠障礙、認知障礙和焦慮有益。臨床實驗中將L-茶氨酸(250 mg/d) 持續8 周加入到20 例重度抑郁癥患者當前藥物中,發現重度抑郁癥患者的抑郁癥狀減弱、焦慮和睡眠障礙減少,而認知功能增強,這表明L-茶氨酸可能是一種有效治療重度抑郁癥的天然化合物[31]。進一步的臨床前研究發現,L-茶氨酸可自由通過血腦屏障,減少突觸前谷氨酸的釋放、增加抑制性神經遞質、增強甘氨酸和多巴胺釋放[32]。
由于L-茶氨酸對神經遞質的影響,它已經在焦慮的動物模型中進行了許多研究,多數臨床前研究表明,L-茶氨酸具有抗精神病藥物樣和可能的抗抑郁藥物樣作用,顯示了其抗焦慮和抗抑郁活性。Shen 等[33]研究L-茶氨酸對抑郁癥動物模型中單胺水平的影響,發現在前額葉皮層、伏隔核和海馬體中,L-茶氨酸給藥顯著提高了5-羥色胺、去甲腎上腺素和多巴胺的水平,在紋狀體中,給予L-茶氨酸后5-羥色胺和多巴胺的水平提高,這表明L-茶氨酸在CUMS 大鼠模型中具有抗抑郁樣作用,可能是由邊緣-皮質-紋狀體-蒼白-丘腦回路相關腦區域中的單胺神經遞質介導的。目前研究認為L-茶氨酸具有抗精神病藥樣和可能的抗抑郁藥樣作用,是通過海馬體中腦源性神經營養因子的誘導和L-茶氨酸對N-甲基-D-天冬氨酸受體的激動作用而實現的[34]。
γ-氨基丁酸是一種天然的功能性氨基酸,是哺乳動物中樞神經系統中重要的抑制性神經遞質,具有鎮靜、抗抑郁、助眠等良好功效[35]。Tsushida 等[36]發現茶鮮葉經充氮除氧處理后的能積累大量的GABA,將GABA 含量高于1.5 mg/g 的茶葉命名為γ-氨基丁酸茶,富含GABA 的茶具有很好的降血壓、緩解焦慮和抗抑郁的作用[37]。Di Lorenzo 等[38]研究綠茶和GABA 綠茶對中風后抑郁癥小鼠模型的抗抑郁作用和抗氧化活性,經試驗發現,綠茶和GABA 綠茶皆可積極調節小鼠中風后的抑郁癥狀,而該調節作用與其抗氧化活性相關聯,且GABA 綠茶的效果更佳,該試驗中的GABA綠茶比普通綠茶具有更高的多酚、茶氨酸、谷氨酰胺和咖啡因含量。諸多研究表明茶多酚具有很強的抗氧化活性,氨基酸(特別是茶氨酸和谷氨酰胺)和咖啡因被認為具有抗抑郁作用,這可能是GABA 綠茶在改善抑郁樣行為比普通綠茶更有效的原因。
茶葉中含有多種氨基酸,而茶氨酸作為茶葉中的特征性成分,因其具有特殊的香味,可作為風味改良劑,抑制其它食品中的苦味和澀味,達到改良食品風味的目的。也可利用茶氨酸具有增強腦中α-波的強度,使人產生輕松感和提高記憶力的作用。將其作為功能性成分添加到食品中,開發出緩解神經緊張和益智的功能食品。此外,現可通過育種或加工技術的手段生產GABA 綠茶,GABA 綠茶較普通綠茶在改善抑郁樣行為上表現出更優異的成效,由此可見,深入研究并積極應用茶葉中的氨基酸在緩解焦慮和抗抑郁方面具有很高的利用價值。
茶黃素(theaflavins,TFs)是在紅茶中發現的、由多酚類物質氧化縮合形成的一類植物色素的總稱,具有苯并卓酚酮結構,能溶于乙酸乙酯[39-40]。茶黃素具有抑制炎癥的作用,可抑制抑郁樣行為的產生。大腦中的炎癥與各種疾病有關,如阿爾茨海默病和抑郁癥。因此,防治炎癥在預防這類疾病的方法方面受到了越來越多的關注。研究發現,茶黃素是通過下調NF-κB 信號傳導的有效抗炎劑。在脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)誘導的神經炎癥小鼠中,紅茶中的茶黃素抑制炎性細胞因子的產生,防止大腦中的樹突狀萎縮和脊柱損失。此外經Y-迷宮實驗和尾懸吊試驗發現口服茶黃素可以防止小鼠伴隨的記憶損傷和抑郁樣行為[41]。該研究還發現TFs 對小膠質細胞的抗炎活性強于普通多酚類(兒茶素、綠原酸和咖啡酸等),但與EGCG 相當。Kita 等[42]通過研究發現茶黃素增加了額葉皮層的多巴胺周轉,并在小鼠中顯示出抗焦慮作用,在高架十字迷宮(elevated pius maze,EPM)測試中,使用茶黃素的小鼠在開闊臂中花費的時間延長。EPM 測試是一種廣泛用于評估嚙齒動物焦慮樣行為的方法,嚙齒動物在迷宮開闊臂的時間延長表明焦慮減少。這表明紅茶中的茶黃素可能有助于減少日常生活中的焦慮情況。
苦茶是我國的一種特殊的茶,其含有嘌呤生物堿苦茶堿。苦茶堿生物合成已相對明確,由1,3,7-三甲基尿酸經甲基化轉化而來,而1,3,7-三甲基尿酸來源于咖啡堿的氧化還原[43]。苦茶堿具有提高認知能力、催眠和抗抑郁等多種健康作用[44],灌胃苦茶堿可顯著抑制慢性應激誘導的小鼠模型中抑郁樣疾病和5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)代謝異常,且中樞興奮性較低。體內和體外實驗的進一步研究表明,苦茶堿的抗抑郁機制通過調節磷酸二酯酶-4(phosphodiesterase-4,PDE-4)/環磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)/cAMP 反應元件結合(cAMP responseelement binding,CREB)/腦源性神經營養因子(brainderived neurotrophic factor,BDNF)/原肌凝蛋白相關激酶B(tropomyosin-related kinase B,TrkB)通路,促進成年海馬神經發生[45]。
越來越多的研究表明,心理健康與腸道微生物群有關。腸道菌群是人類腸道中長期存在的一個微生物群落。大量的動物和臨床研究表明,腸道菌群不僅介導宿主代謝和免疫的生理過程,而且在胃腸道和中樞神經系統(central nervous system,CNS)之間的雙向反應中發揮著重要的作用,不僅影響神經系統的正常發育,而且還參與許多神經精神疾病的發病機制,如焦慮、抑郁癥、自閉癥、精神分裂癥等[46]。腸道菌群可以通過干擾人類神經內分泌和免疫系統的功能來調節人類情緒的表達。臨床證據提示抑郁癥患者的腸道菌群有明顯變化,菌群多樣性和數量都有所下降[47]。腸道菌群異常可直接誘發抑郁,調節腸道菌群可能是預防和治療精神疾病的有效方法,因此,胃腸道被用作開發新的抑郁癥治療方法和干預措施的目標。
研究人員通過建立CUMS 大鼠模型來誘發抑郁癥狀,探究茉莉花茶通過腸道微生物群對抑郁樣癥狀大鼠的影響。通過16S rRNA 測序研究腸道菌群的變化,結果表明茉莉花茶治療改善了CUMS 大鼠的抑郁樣行為和神經遞質,增加了CUMS 誘導的抑郁大鼠腸道微生物群的多樣性和豐富度。Spearman 的分析顯示,海馬體和大腦皮層的差異微生物群(胃菌、厚壁菌門、擬桿菌門、螺旋體、變形菌門)與抑郁相關指標(BDNF、胰高血糖素樣肽-1 和5-羥色胺)之間存在相關性,結論認為,茉莉花茶可通過腦-腸道微生物群軸減輕大鼠的抑郁作用[48]。
許多研究發現,95%的膳食多酚主要被腸道菌群的酶系統消化和吸收。流行病學和臨床實驗表明,膳食多酚通過抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性來刺激胰島素分泌,從而防止氧化應激和炎癥相關的高血糖,并重塑腸道菌群以改善血糖[49]。茶多酚(tea polyphenols,TPs)是最常見的膳食多酚之一,據報道其對腸道微生物的酶活性有影響。研究表明,TPs 可作為口服腸道微生物群潛在的制劑,改變微生物群組成和微生物代謝。有相關研究給高脂肪飲食的小鼠喂食TPs,可以發現盲腸厚壁菌門體質量減少,擬桿菌門體質量增加[50]。TPs 可通過抑制銅綠假單胞菌、擬桿菌、產氣莢膜梭菌和艱難梭菌等潛在病原菌的生長來調節人類腸道微生物的組成,而益生菌的相對豐度則有選擇性地增加,而厚壁菌門/擬桿菌門的比例顯著降低。通過口服TPs 增加宿主腸道中的大量益生菌,TPs 通過腸道微生物群調節晝夜節律以緩解宿主抑郁[51]。
已有學者分別針對飲茶習慣、茶葉內含成分以及茶葉調節腸道微生物對焦慮和抑郁的影響進行了大量研究。一般認為,長期的飲茶習慣對調節情緒有積極影響,有助于抗抑郁和抗焦慮,減輕壓力進入放松狀態。進一步的研究表明,茶葉內含成分兒茶素、茶氨酸、茶黃素、苦茶堿等對緩解消極情緒(如焦慮或抑郁)發揮著重要作用,因而針對茶氨酸和苦茶堿在動物和神經學上開展了更為深入的研究,為進一步探明其抗抑郁和抗焦慮作用的機制通路以及開發相關藥物奠定重要基礎。腸道菌群可以通過干擾人類神經內分泌和免疫系統的功能來調節人類情緒的表達,茶葉成分尤以茶多酚為主,其被人體吸收后,可作用于微生物進而調節宿主的抑郁情緒,因而利用有效的茶葉成分作為藥物調節腸道菌群可能是預防和治療精神疾病的有效方法。
目前茶葉與抗焦慮、抑郁的相關研究多以單一成分為研究對象,今后的研究可結合多個有效抗抑郁茶葉成分進行組合開展相關研究,探索茶葉成分之間的協同作用。許多試驗證明綠茶成分中的EGCG 和L-茶氨酸的抗抑郁效果較為出色,也有學者表示綠茶對于精神類疾病的作用是多種成分(如咖啡因、L-茶氨酸和EGCG 等)共同作用的結果,不能歸因于某種單一成分。
我國是產茶大國,茶葉種植量和產量不斷增加,但多為中低端茶,而國內外多項研究表明茶葉多種內含物質對治療焦慮、抑郁的消極情緒具有可觀的成效,如果以茶葉內含成分為材料,助力開發新型抗抑郁、抗焦慮藥物或食品,將研究結果有效應用于生產和生活,可有效帶動中低端茶葉的消費,助力茶產業發展,并提高相關科學研究的社會效益和經濟效益。