表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)抗氧化作用在眼科研究中的應(yīng)用△

吳秋欣 王慧 劉冬梅 畢宏生

表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechingallate，EGCG)為綠茶提取物茶多酚的有效成分，它是綠茶的主要活性和水溶性成分，是兒茶素中含量最高的組分。EGCG β環(huán)上有多個酚羥基，可以提供質(zhì)子，能夠有效清除脂類自由基，切斷脂類氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，防止脂質(zhì)的過氧化。此外，EGCG具有非常強(qiáng)的抗氧化活性，可抑制有關(guān)氧化酶的活性，并與其他抗氧化劑有協(xié)同作用，從而保護(hù)和修復(fù)抗氧化系統(tǒng)。研究表明，EGCG能夠保護(hù)細(xì)胞和DNA 免受損害，具有顯著的抗氧化、清除體內(nèi)自由基、抗突變、抗病毒、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡及光保護(hù)等一系列生物學(xué)活性。近年來，一些學(xué)者專注于EGCG對眼科疾病防治的研究。本文就EGCG抗氧化作用在眼科的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 EGCG保護(hù)機(jī)制的研究

1.1EGCG的生物學(xué)特性茶多酚(tea polyphenols，TP)是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱，包括黃烷醇類、花色苷類、黃酮類、黃酮醇類和酚酸類等，其中以黃烷醇類物質(zhì)(兒茶素)最為重要，占TP總量的65%～80%，主要含有4種單體：EGCG、表幾茶素沒食子酸酯(epieabechingallate，ECG)、表兒茶素(epicatechin，EC)及表沒食子兒茶素(epigallocateehin，EGC)。其中，EGCG含量最高，占兒茶素的80%左右，也是茶多酚中生物活性最強(qiáng)的成分[1]。研究表明，EGCG 能夠保護(hù)細(xì)胞和DNA免受損害，具有顯著的抗氧化、清除體內(nèi)自由基、抗突變、抗病毒、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡及光保護(hù)等一系列生物學(xué)活性[2-3]。由于EGCG在綠茶中的含量較高，同時具有非常強(qiáng)的抗氧化活性，近年來，EGCG得到廣泛的研究，并且成為一種受人們歡迎的藥品。研究表明，EGCG可以預(yù)防慢性疾病，如神經(jīng)變性疾病、肥胖、癌癥、2型糖尿病、動脈粥樣硬化及心臟疾病等[4-8]。同時，EGCG能夠保護(hù)心臟、腎臟、神經(jīng)系統(tǒng)、角膜、視網(wǎng)膜及晶狀體等，減輕氧化對它們的損傷[9-14]。

1.2EGCG抗氧化和抗凋亡作用研究表明，EGCG具有抗氧化和抗凋亡的作用[15]。EGCG分子中含有8個酚性羥基結(jié)構(gòu)，具有淬滅單線態(tài)氧、清除自由基的能力，其抗氧化活性是超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)的6倍，是維生素E的20倍[16]。它還可能通過清除活性氧(reactive oxygen species，ROS)[17]，抑制細(xì)胞內(nèi)生物大分子的過氧化，進(jìn)而改變細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)，從而抑制細(xì)胞凋亡。EGCG發(fā)揮抗氧化作用的機(jī)制主要包括：(1)清除自由基；(2)增加抗氧化酶的活性；(3)絡(luò)合誘導(dǎo)氧化的金屬離子；(4) 促進(jìn)體內(nèi)抗氧化物再生。Park等[18]研究發(fā)現(xiàn)，EGCG可以通過清除ROS，調(diào)節(jié)Bcl-2家族基因及caspases的表達(dá)、抑制NO誘導(dǎo)的牙釉質(zhì)細(xì)胞的凋亡；Zhou等[19]研究發(fā)現(xiàn)，EGCG可以通過清除ROS及減少線粒體損傷來抑制血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡；Saito等[20]認(rèn)為EGCG可以通過抑制氧化應(yīng)激引起的DNA損傷及通過上調(diào)血紅素氧合酶-1和Bcl-2的表達(dá)來抑制細(xì)胞凋亡。Adikesavan等[21]研究發(fā)現(xiàn)，EGCG可以減少氧化應(yīng)激對心肌的損傷，同時可以通過抑制線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡保護(hù)心臟。

1.3EGCG對紫外線誘導(dǎo)損傷的保護(hù)作用紫外線輻射性氧化損傷的病理機(jī)制可概括為：紫外線照射產(chǎn)生的ROS如單線氧、超氧陰離子和羥自由基等，可破壞DNA結(jié)構(gòu)，激活蛋白激酶。ROS首先損傷細(xì)胞，誘發(fā)細(xì)胞DNA發(fā)生改變、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)損傷、改變細(xì)胞膜通透性，影響酶的活性，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。

細(xì)胞內(nèi)ROS的平衡依賴于細(xì)胞內(nèi)正常新陳代謝和抗氧化系統(tǒng)清除能力之間的動態(tài)平衡。機(jī)體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)包括：非酶系統(tǒng)[如谷胱甘肽(glutathione，GSH)、膽紅素、維生素E和維生素C]和酶促反應(yīng)系統(tǒng)[如SOD、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)以及谷胱甘肽還原酶(GSH-Pb)]。機(jī)體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)與氧化物之間的失衡，將對機(jī)體造成損傷。

EGCG對紫外線誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用。EGCG可通過調(diào)節(jié)micro-RNA的表達(dá)來抵抗紫外線B對人皮膚成纖維細(xì)胞的損傷[22]。EGCG還可以通過清除活性氧、減少黑色素生成，減輕紫外線對HaCaT細(xì)胞的損傷[23]。Chaudhury等[24]研究證實(shí)EGCG可以通過抗氧化應(yīng)激作用保護(hù)人γB-晶狀體蛋白免受紫外線的損傷。

2 EGCG抗氧化與光保護(hù)作用在眼科的應(yīng)用

由于EGCG的抗氧化作用和光保護(hù)作用，近年來一些學(xué)者專注于EGCG對眼科疾病防治的研究。

2.1EGCG對視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的保護(hù)作用Cao等[25]發(fā)現(xiàn)EGCG可以通過抑制氧化應(yīng)激及調(diào)節(jié)JNK1/c-Jun通路來保護(hù)紫外線B誘導(dǎo)的ARPE19細(xì)胞的凋亡。EGCG通過升高survivin基因的表達(dá)，減輕線粒體功能紊亂和減少DNA碎片，從而保護(hù)紫外線B對視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的損傷[26]。EGCG可以調(diào)節(jié)視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的自我吞噬作用來減少紫外線B對視網(wǎng)膜的損傷[27]。有研究表明，EGCG可以減輕H2O2誘導(dǎo)的鼠視網(wǎng)膜色素上皮的損傷[28]，這表明，EGCG在預(yù)防與H2O2誘導(dǎo)氧化損傷相關(guān)的視網(wǎng)膜疾病方面有潛在作用。

2.2EGCG對神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的保護(hù)作用EGCG具有明顯的神經(jīng)保護(hù)作用，其作用機(jī)制與EGCG的抗氧化作用有關(guān)[29-30]。目前關(guān)于EGCG對視神經(jīng)的保護(hù)作用主要集中在其對視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(retinal ganglion cells，RGC)的保護(hù)作用。有研究表明，一定濃度的EGCG對H2O2、紫外線照射誘導(dǎo)的RGC-5的氧化損傷有保護(hù)作用[31-32]。姜利斌等[33]研究發(fā)現(xiàn)，EGCG對大鼠視神經(jīng)鉗傷后RGC具有一定的保護(hù)作用，并推測EGCG可能是通過抗氧化、清除自由基等作用而保護(hù)視神經(jīng)。

2.3EGCG對晶狀體上皮細(xì)胞的保護(hù)作用有學(xué)者發(fā)現(xiàn)EGCG可抑制地塞米松損傷所誘導(dǎo)的兔晶狀體上皮細(xì)胞凋亡，并推測EGCG可以通過清除自由基使體內(nèi)抗氧化體系再生，抑制過氧化反應(yīng)，從而抑制細(xì)胞凋亡[34]。同時，一些研究發(fā)現(xiàn)EGCG對紫外線B造成的晶狀體上皮細(xì)胞的損傷有保護(hù)作用[28]，EGCG可以減少紫外線B誘導(dǎo)的人晶狀體上皮細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生及NADPH氧化酶的活性[35-36]，對DNA的損傷有拮抗作用[37]，為EGCG用于白內(nèi)障的防治提供新的思路。司南等[38]應(yīng)用紫外線B照射新西蘭大白兔后給予不同濃度的EGCG滴眼液，發(fā)現(xiàn)EGCG滴眼液可以進(jìn)入兔眼房水發(fā)揮抗氧化作用，其中以濃度為200 μmol·L-1的EGCG滴眼液的抗氧化作用效果最佳。EGCG可以通過抑制caspase-3、caspase-9的表達(dá)[39]或抑制線粒體通路介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡保護(hù)晶狀體上皮細(xì)胞免受過氧化氫的損傷[40]。EGCG可能通過提高細(xì)胞內(nèi)SOD、GSH-Px 含量，降低MDA 含量，發(fā)揮其較強(qiáng)的抗氧化作用[14]；進(jìn)而通過調(diào)節(jié)Bcl-2/Bax、p53、c-fos和c-myc的表達(dá)[41]，抑制高糖所誘導(dǎo)的晶狀體上皮細(xì)胞的凋亡。

2.4EGCG對角膜的保護(hù)作用角膜堿燒傷后白細(xì)胞激活、炎癥細(xì)胞浸潤和釋放大量氧自由基是導(dǎo)致角膜損傷的主要途徑，炎癥反應(yīng)與氧化反應(yīng)又相互影響，且炎癥也與新生血管有密切關(guān)系；EGCG可有效促進(jìn)堿燒傷后鼠角膜上皮修復(fù)，抑制新生血管形成和炎癥細(xì)胞浸潤[42-43]。聯(lián)合抗真菌和抗氧化治療可減少真菌性角膜炎的氧化應(yīng)激。有研究表明，聯(lián)合應(yīng)用伏立康唑和EGCG，與單用伏立康唑相比，前者可明顯減輕真菌性角膜炎所引起的炎癥反應(yīng)[44]。EGCG可有效抑制人角膜緣上皮細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生，從而保護(hù)角膜緣上皮細(xì)胞免受氧化損傷[45]，為EGCG在干眼的防治提供了依據(jù)。此外，EGCG可增加抗氧化系統(tǒng)酶的活性及抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)和蛋白質(zhì)氧化來保護(hù)紫外線B對角膜的損傷[46]。

3 結(jié)論

EGCG 具有多種生物活性，其抗氧化作用一直是人們研究的重點(diǎn)。近年來一些學(xué)者專注于EGCG對眼科疾病防治的研究。一定濃度的EGCG對視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞、視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞、晶狀體上皮細(xì)胞及角膜細(xì)胞等均有保護(hù)作用，為EGCG在眼科的應(yīng)用提供了依據(jù)。