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茶及其功能成分的抗炎作用研究進(jìn)展

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2025年07月07日 11:49

劉昌偉 ,曾鴻哲 ,周方 ,李娟 ,陳金華 ,王英姿 ,譚斌 ,黃建安 ,劉仲華 *

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南長沙 410128;2.國家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心,湖南長沙 410128;3.植物功能成分利用省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心,湖南長沙 410128)

炎癥(Inflammation)是機(jī)體對(duì)感染或組織損傷做出的天然防御機(jī)制,是一個(gè)復(fù)雜的病理過程[1]。炎癥普遍存在于人體,與多種疾病息息相關(guān),對(duì)人類健康有著不可忽視的影響。由于人們的不良飲食習(xí)慣、不規(guī)律作息及其他生物性因子等都可能引起人體系統(tǒng)性炎癥,其不僅是炎性肌病、腸道炎癥等疾病的病因,還與心腦血管疾病、癌癥等疾病的發(fā)生密切相關(guān)[2-4]。因此,發(fā)現(xiàn)一種伴隨人的生活,能夠阻斷炎癥發(fā)展進(jìn)程及時(shí)清除炎癥的對(duì)策顯得尤為關(guān)鍵。

茶作為一種健康飲料,具有悠久的飲用歷史。茶葉中含有多種生物學(xué)活性物質(zhì)如茶多酚、 兒茶素、茶黃素等均具抗氧化、抗腫瘤、抑菌消炎等諸多生物學(xué)活性,其中茶葉抗炎活性尤為顯著[5-9]。雖然飲茶早已根植于人們的生活習(xí)慣當(dāng)中, 但目前茶葉及其功能成分抗炎活性研究多存在于實(shí)驗(yàn)室,臨床研究較少,茶葉抗炎潛在生物學(xué)機(jī)制尚未完全解析。 文章綜述了近年來已有的茶葉及其功能成分抗炎活性研究, 以期為茶葉抗炎作用機(jī)制的深入研究及茶產(chǎn)業(yè)健康高速發(fā)展提供一些幫助。

1 炎癥產(chǎn)生原因及類型

炎癥是指具有血管系統(tǒng)的活體組織對(duì)各種損傷因子的刺激所產(chǎn)生的一種以防御反應(yīng)為主的基本病理過程[10]。 局部的血管反應(yīng)是炎癥過程的主要特征和防御反應(yīng)的中心環(huán)節(jié), 炎癥的局部表現(xiàn)為紅、腫、熱、痛和功能障礙等全身反應(yīng)[11-12]。 炎癥是十分常見而又重要的基本病理過程, 體表的外傷感染和各器官的大部分常見病和多發(fā)病 (如癤、癰、肺炎、肝炎、腎炎等)都屬于炎癥性疾病。

引起炎癥的因素有: 生物性因子 (細(xì)菌、病毒、立克次體、支原體、真菌、螺旋體和寄生蟲等)、物理性因子(光照、機(jī)械損傷等)、化學(xué)性因子(外源性化學(xué)物質(zhì)如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等)、壞死組織和免疫反應(yīng)[13-14]。 炎癥根據(jù)持續(xù)時(shí)間不同分為急性和慢性。 急性炎癥常表現(xiàn)發(fā)紅、腫脹、疼痛等特征。 慢性炎癥特征不明顯,但伴隨著局部組織的變質(zhì)、滲出和增生等發(fā)生。 在組織學(xué)上可發(fā)現(xiàn)急性炎癥發(fā)生時(shí)血管滲出反應(yīng)和修復(fù)過程混雜在一起并有巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞的浸潤和成纖維細(xì)胞的增生[15]。 炎癥發(fā)展進(jìn)程如圖1 所示。

圖1 炎癥發(fā)展進(jìn)程Fig.1 The development progress of inflammation

炎癥反應(yīng)的特征是炎癥部位大量免疫細(xì)胞聚集、促炎介質(zhì)、活性氧/氮(ROS/RNS)釋放等癥狀。ROS/RNS 與轉(zhuǎn)錄因子 NF-κB 和激活蛋白-1(AP-1)的激活有關(guān)。 NF-κB 和 AP-1 激活后會(huì)從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核,上調(diào)多種炎癥基因表達(dá),這會(huì)引起加劇的炎癥反應(yīng)和組織損傷[16-17]。現(xiàn)代社會(huì)誘發(fā)炎癥的因素及機(jī)率逐漸增大, 炎癥已成為一種危害人體健康的疾病[18]。 發(fā)現(xiàn)一種能夠簡單、高效、快捷的抗炎手段意義重大。

2 茶葉功能成分的抗炎作用機(jī)制

茶葉功能成分抗炎機(jī)制如圖2 所示。 茶葉功能成分對(duì)抗炎癥過程的作用主要源于它們抑制各類型促炎介質(zhì)和趨化因子合成的能力[19]。 它們?cè)诙鄠€(gè)層面顯示出抗炎活性,主要通過抑制NF-κB、調(diào)節(jié)絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)和花生四烯酸、環(huán)氧合酶-2(COX-2)和脂氧合酶(LOX)以及降低相對(duì)于活性氮物種的ROS 合成[20-21]。 茶葉功能物質(zhì)的一個(gè)重要目標(biāo)是NF-κB,它在免疫和炎癥過程中起著重要作用[22]。兒茶素等通過誘導(dǎo)炎性細(xì)胞增殖和刺激血管生成,抑制NF-κB 等促炎介質(zhì)和趨化因子(IL-1α、IL-1β)的表達(dá)[23]。 因此,限制 NF-κB 激活的因素也可能阻止細(xì)胞因子的表達(dá),阻斷炎癥反應(yīng)。它們能夠抑制NF-κB 和 MAPK 的激活以及 γ 干擾素(IFNγ)、TNF-α 和 IL-1β 的表達(dá), 同時(shí)還刺激免疫相關(guān)基因(例如NOS)的先天表達(dá)和抑制細(xì)胞凋亡[24]。

圖2 茶葉功能成分抗炎機(jī)制Fig.2 Anti-inflammatory mechanism of tea functional components

3 茶葉及其功能成分的抗炎作用

3.1 茶葉提取物的抗炎作用

茶葉根據(jù)發(fā)酵程度不同可分為六種(綠茶、白茶、黃茶、紅茶、烏龍茶和黑茶)。 不同的茶葉物質(zhì)基礎(chǔ)不同,抗炎功效也有所不同。有研究以小鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7 為模型分析比較了六大茶類揮發(fā)性組分抗炎功效,普洱茶、綠茶和黃茶顯著強(qiáng)于白茶、紅茶和烏龍茶[25]。 研究發(fā)現(xiàn)紫娟茶提取物可顯著降低RAW264.7 小鼠巨噬細(xì)胞炎癥因子分泌水平,減少炎癥介質(zhì)產(chǎn)生,對(duì)炎癥具有較好的預(yù)防作用[26]。

一項(xiàng)研究從體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)兩方面證實(shí)了七種茶提取物(綠茶、紅茶、白茶、黃茶、烏龍茶、黑茶、老鷹茶)通過減少促炎細(xì)胞因子(TNF-α),增加抗炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-10(IL-10)改善結(jié)腸炎小鼠的結(jié)腸炎癥、保證腸道結(jié)構(gòu)完整性[27]。 此外, 該研究還發(fā)現(xiàn)茶葉提取物能夠增加潛在有益細(xì)菌減少有害細(xì)菌,促進(jìn)小鼠糞便中短鏈脂肪酸增加,更好地為胃腸道提供營養(yǎng)物質(zhì),保護(hù)腸道健康。

茯磚茶提取物通過降低阻斷炎癥通路, 降低炎癥因子的表達(dá),改善腸道菌群,緩解了葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的小鼠潰瘍性結(jié)腸炎[28]。 陳年普洱茶通過抑制腸道氧化應(yīng)激介導(dǎo)的炎癥信號(hào)通路(TLR4/MyD88/ROS/p38MAPK/NF-κBp65),上調(diào)了腸道緊密連接蛋白(MUC-2,ZO-1,occluding)的表達(dá),促進(jìn)了巨噬細(xì)胞M2 極化,進(jìn)而改善腸道免疫屏障,降低腸道炎癥[29]。 在一項(xiàng)糞菌移植實(shí)驗(yàn)中,茶葉提取物處理的供體小鼠的糞便菌群均可顯著改善結(jié)腸炎相關(guān)癥狀, 并下調(diào)TLR4/MyD88/NF-κB 通路。茶葉提取物通過調(diào)節(jié)腸道菌群共同改善了潰瘍性結(jié)腸炎[30]。 上述研究說明茶提取物可有效減輕炎癥。

3.2 茶多酚與兒茶素的抗炎作用

茶多酚是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱, 占其質(zhì)量的15%~30%, 茶多酚的主要成分為黃烷醇類、花色素類、黃酮醇類等[31]。 茶多酚具有抗炎抗氧化、抑菌、抗腫瘤等多種生物學(xué)功效[32-33],其中以兒茶素EGCG 的生物活性最強(qiáng)[34]。

在研究茶多酚對(duì)受傷小鼠免疫系統(tǒng)以及傷口處肉芽組織的影響時(shí)發(fā)現(xiàn), 茶多酚處理在傷口愈合后期可降低IL-2 等細(xì)胞因子水平,防止傷口過度的炎癥反應(yīng)[35]。 茶多酚能夠降低肝臟中促炎性因子的含量,從而減輕脂多糖誘導(dǎo)的急性肝損傷[36]。此外茶多酚可以通過抑制COX-2 和iNOS, 降低肝臟炎癥因子的表達(dá)水平,包括TNF-α、白細(xì)胞介素-1(IL-1)和白細(xì)胞介素-6(IL-6),從而起到治療肥胖、肝臟炎癥和脂肪變性的作用[37]。

小鼠口服綠茶多酚 (250 mg/kg·d) 或EGCG(25 mg/kg·d)7 天,顯著減弱脂多糖誘導(dǎo) T 淋巴細(xì)胞CD80 表達(dá)并增加CD163 表達(dá), 減少M(fèi)1-巨噬細(xì)胞和增加骨髓中的Treg 細(xì)胞,增加脾臟和血液中的M2-巨噬細(xì)胞、N2-中性粒細(xì)胞和Tregs,防止脂多糖誘導(dǎo)的炎癥損傷, 有助于恢復(fù)免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)[38]。 服用茶多酚后疲勞大鼠血清中IL-10/TNF-α 的比率轉(zhuǎn)變?yōu)榭寡篆h(huán)境,抑制組織損傷標(biāo)志物的釋放, 保護(hù)大鼠免受急性力竭運(yùn)動(dòng)引起的疲勞、炎癥和組織損傷[39]。 在代謝疾病方面,茶多酚可以通過調(diào)控TGF-β/Smad 信號(hào)通路的方式改善胰島素抵抗、降低血脂水平、減輕炎癥反應(yīng)、增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力,緩解2 型糖尿病癥狀[40]。

在免疫方面,EGCG 可以通過影響免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和增加調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的數(shù)量來影響免疫系統(tǒng)的先天和適應(yīng)能力的強(qiáng)度[41]。 自身免疫性疾病與炎癥密切相關(guān) (研究T 細(xì)胞的作用是連接炎癥和自身免疫病理學(xué)的主要因素)[42],由于攝入茶或從中分離的多酚導(dǎo)致炎癥標(biāo)志物降低, 生物體的免疫敏感性也降低。另有研究證明,綠茶多酚可以恢復(fù)微生物失調(diào),通過促進(jìn)有益細(xì)菌的發(fā)育、抑制有害細(xì)菌的生長或增加所需代謝物 (如短鏈脂肪酸)的產(chǎn)生來影響導(dǎo)致炎癥狀態(tài)細(xì)菌的生長[43]。

EGCG 通過調(diào)節(jié)腸道炎性環(huán)境, 改善結(jié)腸屏障完整性,增加腸道短鏈脂肪酸含量,增加腸道有益菌,減少有害菌緩解腸道炎癥[44]。 EGCG 可以保護(hù)小鼠免受脂多糖誘導(dǎo)的急性應(yīng)激,同時(shí)穩(wěn)定腸道微生物,改善鞘脂代謝,抑制有害代謝物的含量[45]。EGCG 顯著降低 Hla 誘導(dǎo)的 ROS 過量產(chǎn)生和MAPK 信號(hào)通路的激活,從而顯著減弱THP-1 細(xì)胞中NLRP3 炎性體相關(guān)蛋白的表達(dá),EGCG 還以劑量依賴性方式顯著抑制Hla 誘導(dǎo)的炎性小體NLRP3、ASC 和 caspase-1 蛋白的表達(dá), 降低小鼠受損肝組織中 IL-1β 和 IL-18 的產(chǎn)生[46],阻止肝炎的發(fā)生。 EGCG 能夠抑制機(jī)體中性粒細(xì)胞浸潤,切斷中性粒細(xì)胞胞質(zhì)因子1 和NLRP3 蛋白的表達(dá),限制促炎介質(zhì)分泌,降低了尿酸單鈉誘發(fā)痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎發(fā)生的機(jī)率[47]。 綠茶多酚還能促進(jìn)大鼠視網(wǎng)膜中信號(hào)靶點(diǎn) STAT3 和NF-κB 的磷酸化,降低大鼠視網(wǎng)膜和玻璃體液中促炎介質(zhì) (包括IL-1β,TNF-α 和 IL-6)的表達(dá),緩解視網(wǎng)膜炎癥,保護(hù)眼部健康[48]。

此外,EGCG 抑制人牙髓干細(xì)胞中IL-1β、IL-6 和TNF-α 的表達(dá),顯著抑制牙髓干細(xì)胞中炎癥的產(chǎn)生,抑制缺氧損傷引起的牙髓干細(xì)胞凋亡,有效預(yù)防牙周炎[49]。EGCG 通過 TLR4/NF-κB 通路抑制經(jīng)典NLRP3 和非經(jīng)典caspase-11 依賴性炎癥小體激活,從而減輕小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥和神經(jīng)毒性,有效保護(hù)腦部健康[50]。EGCG 可以治療減輕小鼠脂多糖刺激的肺損傷, 促進(jìn)PRKCA mRNA 和蛋白質(zhì)表達(dá)抑制MPO 活性, 降低肺組織濕干重比,調(diào)節(jié)MAPK 信號(hào)通路抑制炎癥釋放細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β 和 IL-6,抑制炎性介質(zhì)的釋放[51]。

炎性反應(yīng)也參與肌肉蛋白的調(diào)控,活性氮能夠激活UPS 和基質(zhì)金屬蛋白酶上的NF-κB 及其級(jí)聯(lián)反應(yīng),降解L6 肌管中的肌肉特異性蛋白,而EGCG可通過降低NO 的產(chǎn)生,抑制 NF-κB 活性,減少肌肉蛋白質(zhì)的分解[52]。 體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明EGCG 能減弱腫瘤所引起的肌萎縮模型小鼠中骨骼肌的白細(xì)胞浸潤, 下調(diào)肌肉中腫瘤誘導(dǎo)的NF-κB 表達(dá)[53]。用綠茶提取物或EGCG 飼喂肌營養(yǎng)不良模型小鼠,可保護(hù)肌肉對(duì)抗第一次巨大的壞死波,并刺激肌肉產(chǎn)生適應(yīng)性更強(qiáng)和更耐藥的表型[54]。EGCG 還可能抑制炎癥和促炎白細(xì)胞IL-8 的浸潤,而對(duì)小鼠的研究表明, 它可以降低炎癥因子的表達(dá) (如NF-κB 和 IL-6)[55]。表兒茶素可能通過調(diào)節(jié)經(jīng)典的炎癥通路 NF-κB/TNF-α 以及 PI3K/AKT 通路,調(diào)節(jié)機(jī)體炎癥的產(chǎn)生及發(fā)展[56]。

在一項(xiàng)動(dòng)物試驗(yàn)中,EGCG 聯(lián)合L-抗壞血酸改善皮膚損傷和表皮增生抑制IFN-γ 和Th2 型細(xì)胞因子的產(chǎn)生, 對(duì)抗發(fā)炎皮膚的炎癥, 以改善Nc/Nga 小鼠的特應(yīng)性皮炎癥狀。 每周一次的給藥方案可為模型組提供與每日局部給藥更方便、治療等效的選擇, 并可能提高皮炎治療的依從性和長期持續(xù)性[57]。 由此說明EGCG 可作為治療炎癥的潛在調(diào)節(jié)劑。 但茶多酚(特別是EGCG)穩(wěn)定性差、生物利用度低,其運(yùn)用受到極大限制。 在未來若能解決茶多酚生物利用度低等缺陷, 在緩解甚至治療炎癥方面將大有可為。

3.3 茶黃素的抗炎作用

茶黃素是紅茶發(fā)酵產(chǎn)生的一種天然色素。 目前已發(fā)現(xiàn)25 種,在紅茶中主要是茶黃素(TF)、茶黃素-3-沒食子酸酯(TF-3-G)、茶黃素-3'-沒食子酸酯 (TF-3'-G) 和茶黃素-3,3'-沒食子酸酯(TFDG)四種[58]。

在體外研究中,TFDG 能夠抑制誘導(dǎo)型NO 合酶的表達(dá),阻斷 NF-κB 的活化,減少 IκB 和脂多糖誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子NF-κB p65 和p50 亞基的核積累,從而阻止NF-κB 的激活[59],有效預(yù)防巨噬細(xì)胞中炎癥的產(chǎn)生。 茶黃素可以通過降低脂多糖誘導(dǎo)的IL-6 等關(guān)鍵因子的表達(dá)水平,抑制細(xì)胞內(nèi)IκBα 蛋白降解并阻斷了 RelA 的核易位(NF-κβp65)阻斷NF-κβ 信號(hào)通路,從而發(fā)揮抑制炎癥的作用[60-61]。 此外,茶黃素還能抑制 COX-2 表達(dá),下調(diào) TNF-α 的誘導(dǎo)作用, 阻斷 iNOS、NF-κB 的表達(dá),有效預(yù)防炎癥[62]。 TF 處理可抑制叔丁基氫過氧化物誘導(dǎo)的原代小鼠軟骨細(xì)胞合成代謝和分解代謝的不平衡[63],TF 通過調(diào)節(jié)Keap1/Nrf2/HO-1 軸,保護(hù)軟骨細(xì)胞免受凋亡和衰老,改善小鼠骨關(guān)節(jié)炎[64]。

研究證明TFDG 顯著抑制三硝基苯磺酸(TNBS)誘導(dǎo)的 NF-κβ 核定位增加,抑制細(xì)胞溶質(zhì)NF-κB 激酶活性,并保留結(jié)腸組織中的關(guān)鍵因子 IκBα[65],有效緩解炎癥,保護(hù)腸道健康。 另外有研究表明[66-67],茶黃素通過抑制NF-κB 等通路,減輕腦出血引起的炎癥反應(yīng)和腦損傷。 在大腦疾病方面,茶黃素能減弱帕金森病中神經(jīng)炎癥,為神經(jīng)退行性疾病的治療提供寶貴的治療策略[68]。 TFDG還能有效阻止人牙齦細(xì)胞中IL-6 和趨化因子CXCL10 的表達(dá)[69-70],有效預(yù)防牙周炎的產(chǎn)生。 茶黃素能夠通過調(diào)節(jié)腸道菌群, 維持腸道免疫穩(wěn)態(tài)和屏障功能完整性,從而緩解DSS 誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎。 在人結(jié)腸癌細(xì)胞中, 茶黃素抑制COX-2、TNF-α、iNOS、ICAM-1 和 NF-κB 等基因表達(dá),表現(xiàn)出抗炎活性,對(duì)預(yù)防癌癥有一定作用[71]。以上研究結(jié)果表明,茶黃素可作為預(yù)防和治療炎癥的補(bǔ)充治療劑,具有潛在的藥用價(jià)值。 但目前茶黃素仍未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),難以大量供應(yīng)。 同時(shí)茶黃素口服生物利用度低、作用機(jī)制不完善等因素使得關(guān)于茶黃素的研究仍需更加深入的探究。

4 總結(jié)與展望

近些年來隨著茶葉功能性物質(zhì)研究的不斷深入,人們對(duì)茶葉抗炎功效及機(jī)制有了更多的了解。茶葉功能成分對(duì)炎癥相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)節(jié)作用呈現(xiàn)多通路多靶點(diǎn), 通過調(diào)控多條信號(hào)通路共同作用使其發(fā)揮顯著的抗炎功效。 為了提高炎癥疾病患者的生活質(zhì)量,可以考慮使用茶葉功能成分,因?yàn)樗鼈兙哂卸鄠€(gè)靶點(diǎn)并且具有多效性。 茶葉功能成分能夠有效緩解和清除機(jī)體炎癥, 無明顯的副作用,然而目前的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,如茶葉對(duì)炎癥相關(guān)通路上下游信號(hào)因子影響的研究還不夠深入,臨床藥理實(shí)驗(yàn)研究較少等。未來仍需更多研究去支持茶葉抗炎研究及相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)。 但毋庸置疑,喝茶能夠減輕甚至清除身體炎癥,茶葉無愧為21 世紀(jì)的健康之飲。

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