绿茶中表没食子儿茶素没食子酸酯生物活性研究进展

李朝云，邱树毅，班世栋，罗小叶，王晓丹*

（1.贵州大学 酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州大学 贵州省发酵工程与生物制药重点实验室，贵州 贵阳 550025）

茶（Camellia sinensis（L.）O.Kuntze）是山茶科山茶属植物，别名槚、茗、荈、茶树、茶叶、元茶等，茶叶中蛋白质总量占干物质含量的25%～30%，其中以不可溶解蛋白质为主（约占蛋白质总量的98%）；茶叶中还含有约3%的游离氨基酸，其中茶氨酸含量最高，谷氨酸及天门冬氨酸含量次之；茶叶中糖类物质约占茶叶干物质量的20%～25%，但仅有总糖的5%可溶解，故而茶饮料作为低糖饮料，是糖料病患者的良好饮品；茶叶中脂类含量约为干物质量的10%，包括脂肪、磷脂、糖脂、甾醇、萜类、蜡及脂溶性色素等，不饱和脂肪酸含量超过50%，不饱和脂肪酸在降低胆固醇，改善血液循环，提高记忆力等据具有良好的作用；茶多酚占茶叶干质量的25%～35%[1]，主要包括儿茶素类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等，其中儿茶素占茶多酚总量的60%～80%。表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）是儿茶素中最有效的活性成分，仅存在于绿茶中，因其在具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗动脉硬化、抗血栓形成、抗血管增生、抗炎以及抗肿瘤等方面的突出作用，备受国内外专家学者的关注。本文列举了近几年EGCG在各个方向的研究进展，为绿茶中EGCG的研究做相应总结，可作为今后研究的参考，同时为研究指出新的方向，旨在充分发挥中国传统作物—绿茶的生理活性，为国内绿茶产业研究提供理论指导，促进国内绿茶产业发展。1 EGCG的生理活性

1.1 EGCG抗病毒

病毒是一种由一个保护性的外壳包裹的一段脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）或者核糖核酸（ribonucleic acid，RNA），只能通过利用宿主的细胞系统进行自我复制，且具有细胞感染性的亚显微粒子。

丙型肝炎病毒（hepatitis C virus，HCV）是一种来源于黄病毒科的正链RNA病毒，是通过培养物在细胞间传播的，病毒的扩散在培养物中是难以控制。CIESEK S等[3]研究发现，EGCG以非依赖性方式通过蛋白TM4SF中跨膜四分子蛋白CD81阻止HCV在细胞间传播，80 μmol/L EGCG抑制细胞培养衍生颗粒（HCV cell culture derived，HCVcc）以及HCV假颗粒（HCV pseudoparticle，HCVpp）的进入，从而抑制HCV的感染。

手足口病（hand-foot-and-mouth disease，HFMD）的主要致病因子是肠道病毒，EGCG通过调节细胞氧化还原环境来抑制病毒复制，阻止子代病毒的形成，CALLAND N等[4]通过在感染的早期阶段的不同时间点施用分子探针来评估EGCG抗病毒活性作用点，研究表明EGCG作用于病毒颗粒并通过阻断病毒与细胞结合来抑制病毒进入。

在EGCG抗艾滋病毒（human immunodeficiency virus，HIV）感染的作用研究中，研究人员证明EGCG充当抑制剂阻断HIV逆转录酶的酶活性导致抗原P24浓度降低而抑制了病毒的活性，EGCG还影响免疫细胞CD4的表达，指出EGCG通过阻断艾滋病毒壳膜蛋白结构gp120和CD4在T辅助细胞上的相互作用来阻止HIV病毒粒子的附着，从而抑制HIV病毒的生长达到抗病毒的作用，研究人员还通过研究核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）光谱探究EGCG-CD4结合的特征，向EGCG添加CD4会使得EGCG的NMR信号强度线性降低，而在对照组中则没有观察到线性降低，证明了EGCG与CD4分子的高亲和力，2μmol/LEGCG抑制HIV壳膜蛋白结构gp120和分离的CD4 T细胞的结合，验证了EGCG与HIV壳膜蛋白结构gp120可干扰蛋白分子CD4配体，从而阻止病毒初始附着于蛋白分子CD4 T细胞而达到抑制病毒的作用[5]。

甲型流感病毒是单链RNA病毒，现在的流感病毒根据H编号（对于血凝素的类型）和N编号（对于神经氨酸酶的类型）进行标记，用于抗流感病毒的两类主要抗病毒药物是神经氨酸酶抑制剂或病毒蛋白M2的抑制剂，但是其有效性取决于流感病毒的类型且供应有限，EGCG对细胞内区室如内体和溶酶体的酸化具有抑制作用，导致组织培养中流感病毒生长受到抑制[6]。

HE W[7]研究表明，EGCG显著抑制了RNA合成的乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）复制中间体，导致共价闭合环状DNA产生较少，从而抑制病毒复制以达到抗病毒效用。

EGCG通过增强人乳头瘤病毒早期基因区致癌基因E6、E7的蛋白转换和降解来抑制人乳头瘤病毒（human papilloma virus，HPV）感染的角质形成细胞的增殖，表明EGCG可能潜在地逆转HPV诱导瘤病的生成，这一发现可以在临床上用于治疗HPV诱导的瘤形成。

EGCG还在更多的病毒中发挥着抑制作用，近年来EGCG在抑制病毒中的部分研究内容总结见表1。现阶段EGCG对病毒的作用研究报道中，大都是较为常规或者爆发人数多，面积广的病毒感染，且在部分研究中明确了EGCG的作用位点和机理，这为EGCG在接下来的研究中提供理论参考，方法的建立也预示着EGCG可能在罕见，特殊的病毒中也具有一定的抗病毒活性，特别是部分研究已经推广的临床验证阶段，这一方面的研究同时促进医疗事业的发展。

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

1.2 EGCG抗癌

癌症是一种人体细胞异常生长引起的疾病，并会侵入和扩散到身体其他部位，癌症可由生物传染，环境污染物，吸食烟草，不健康的饮食和人体内部因素，遗传基因等导致。现阶段，天然植物在医疗中的机理逐渐受到重视，EGCG被认为在癌症预防和治疗中发挥关键作用活动。

乳腺癌是发生在乳腺腺上皮组织的恶性肿瘤，KESHAWA E M等[15]研究表明，EGCG基于表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR），受体CD44和细胞外基质金属蛋白酶诱导因子（extracellular matrix metalloproteinase inducer，EMMPRIN）表达相互依赖的分子网络改变并降低人体乳腺癌细胞MCF-7，MCF-7TAM和MDA-MB-231的迁移趋势，减弱了乳腺癌细胞的侵袭；研究人员还发现10～320 μmol/L的EGCG以依赖性方式减少乳腺癌细胞4T1生长，EGCG通过调节自噬相关蛋白Beclin1，ATG5和LC3B的水平诱导细胞自噬。EGCG还以浓度依赖性降低雌激素受体α阳性乳腺癌T47D细胞活力，80 μmol/L EGCG还显着增强抑癌PTEN基因、CASP3基因、CASP9基因的表达和降低蛋白激酶B分泌抑制乳腺癌细胞的生长，充分证明了EGCG是治疗乳腺癌的良好辅助治疗剂[17]；使用流式细胞术（flow cytometry，FCM）检查细胞凋亡，蛋白质印迹分析（westernblot，WB）和逆转录定量聚合酶链式反应（reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction，RT-QPCR）用于分析人体抑癌基因P53和Bcl-2表达水平，30 μmol/L的EGCG可抑制人乳腺癌细胞MCF-7的增殖并促进细胞凋亡[19]。研究还发现，60 μmol L-1 EGCG和10 μmol/L 17 β-雌二醇共同处理乳腺癌细胞T-47D24h后，观察到蛋白ERα水平的下调，抑制乳腺癌细胞T-47D24的生长。

EGCG还在2～100 μmol/L条件下抑制膀胱癌SW780细胞迁移和侵袭，同时通过蛋白质印迹证实EGCG通过激活半胱天冬酶，B淋巴细胞瘤-2基因和脱氧核糖核（deoxyribonucleic acid，DNA）修复酶（poly adenosine diphosphate-ribose polymerase，PARP）等酶诱导SW780细胞凋亡。

WANG J等[18]研究发现，EGCG前药（prodrug epigallocatechin gallate，Pro-EGCG）通过降低了癌细胞分泌的血管内皮生长因子A来抑制子宫内膜癌中三苯氧胺，表明Pro-EGCG是一种新的子宫内膜癌血管生成抑制剂。

EGCG和非侵入性低强度脉冲电场在人胰腺细胞系PANC-1上协同反应通过干扰线粒体，增强内源性通路转导有效诱导细胞凋亡，癌细胞PANC-1的迁移和侵袭也被显著抑制，潜在的机制还可能与人体抑癌基因P53，Bcl-2信号通路有关，极大的改善胰腺癌的传统疗法所带来的复发和痛苦和风险[20]。

通过免疫印迹试验分析细胞凋亡探究EGCG对人胆管癌细胞的作用，用伤口愈合图像分析法评估癌细胞的侵袭和迁移，使用人胆管癌细胞的动物肿瘤异种移植模型研究EGCG的体内抗肿瘤活性，验证了EGCG在5 μg/mL质量浓度下有效地抑制肿瘤的生长并抑制致癌分子信号诱导凋亡细胞死亡[21]；二甲双胍与EGCG协同作用激活核因子E-2相关因子/血红素加氧酶-1通路，通过去乙酰化酶1（sirtuin1，SIRT1）依赖的Nrf-2脱乙酰化抑制Nrf2/HO-1信号传导途径，且增强了EGCG诱导的活性氧（reactive oxygen species，ROS）生成，随后导致细胞凋亡[22]。

还有研究发现[23]，运用EGCG包裹的纳米颗粒（nanoparticles，NPs）的岩藻糖羧甲基壳聚糖（fucose carboxymethyl chitosan，FU-CMC）接枝EGCG与金纳米颗粒（Au nanoparticles，AuNPs），纳米复合材料的使用较之单独使用EGCG，从对抑制癌细胞活力和细胞摄取测定纳米复合材料均比纯的EGCG更好的抑制了胃肿瘤细胞的繁殖。

SONG X Q等[24]运用生物信息学在PubChem数据库中使用Ingenuity途径分析，论证了在对卵巢癌的抑制中，EGCG通过影响参与细胞周期，细胞组装和组织，DNA复制等细胞活动的蛋白物质JUN、FADD、NFKB1、Bcl-2、HIF1α和MMP等已达到抑制卵巢癌的作用。

PETER B等[25]利用高通量无标记共振波导光栅生物传感器Epic BenchTop原位监测癌细胞在显示仿生聚合物表面的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（Arg-Gly-Asp）三肽上的粘附过程，使用高粘附性人宫颈腺癌（highly adherent human cervical adenocarcinoma，HeLa）细胞作为模型系统，获得具有突出时间分辨率的细胞粘附动力学数据，不同浓度的EGCG很大程度上影响了粘附过程的时间演变。通过使用动力学曲线的一阶导数，开发了一个简单的模型来量化吸附类动力学的转变，结果表明转变发生在EGCG质量浓度约为60 μg/mL。使用溴化噻唑蓝四氮唑为终点测定，表明EGCG是抑制细胞的，使用引入的无标记方法，细胞粘附动力学曲线的形状可用于以快速，有效且高度灵敏的方式定量体外细胞活力。

近几年EGCG在抗癌中的应用见表2。

表2 EGCG在抗癌的应用Table 2 Application of EGCG in anti-cancer

现阶段，大多数的研究都是集中在爆发范围广，数量大的相关癌症上，对患病率较少的癌症病状研究极少，且在现阶段的研究中都是采用绿茶中提取到的高纯度的EGCG作为研究对象，极少研究直接饮用或食用绿茶是否也可达到相应的而结果，但相关研究为EGCG在抗癌中依旧提供了宝贵的经验和理论支撑，后续可在更多癌症中引入EGCG，也可探究直接使用绿茶饮料等制品是否能达到相应的效果，遮掩可以极大降低EGCG的提取成本，使得EGCG成为来源广泛，便宜的药物。

1.3 EGCG抗菌

金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是全世界第二常见致病微生物，是脓毒症的主要病因之一。研究人员发现25 μg/mL的EGCG能够抑制90%以上青霉素结合蛋白PBP2的产生从而达到抗菌作用，还有研究表明，50 μg/mL EGCG能够逆转四环素抗性和改善易感葡萄球菌分离株中四环素的最低抑菌浓度以达到抑菌效果，嗜麦芽窄食单胞菌（Stenotrophomonas maltophilia）因其对β-内酰胺类和其他广谱抗生素具有抗药性而在全球范围内成为重要的医院病原体，研究显示EGCG对嗜麦芽窄食单胞菌具有抗菌作用[36]。

EGCG还具有预防能力，在动物体内注入幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）之前添加一定量的EGCG就可以预防幽门螺杆菌引起的胃粘膜炎症。嗜肺军团菌（Legionella pneumophila）是一种在巨噬细胞中侵入并复制的专性药物人类致病菌，质量浓度低至0.5 μg/mL的EGCG可选择性地免疫并抑制a巨噬细胞中嗜肺军团菌的生长；EGCG与唑类抗真菌药物通过协同作用扰乱白色念珠菌（Candida albicans）细胞中的叶酸代谢抑制麦角甾醇的生物合成[37]。

现阶段，EGCG在单独报道抑菌作用是极少的，多是将EGCG的抑菌作用与抗癌，抗病毒等相结合报道，现阶段的报道中主要就EGCG影像细菌中蛋白的结合，通过与其他物质协同作用改变细菌的生存环境等方式抑制细菌的生长，这为EGCG在抑菌作用机理方面研究提供了理论基础，研究范围可推广到更多的微生物中去，但现阶段研究并很多未涉及到作用位点的研究，这可能成为未来研究的一个方向。

1.4 EGCG抗炎症

炎症是机体对于刺激的一种防御反应，表现为红、肿、热、痛和功能障碍等。在自身免疫性甲状腺炎中，研究了EGCG在大鼠中的神经保护作用，表明EGCG治疗通过抑制核因子（nuclear factor kB，NF-kB）途径显著降低过敏性鼻炎大鼠白细胞介素-1（interleukin-1，IL-1），干扰素-γ（interferon-γ，IFN-γ）和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）水平诱导配体蛋白表达，在对原发性人类风湿性关节炎滑膜成纤维细胞的抑制中，EGCG占据了转化生长因子激活的激酶TAK1活跃站点的大部分，干扰蛋白IL-1β信号通路，抑制蛋白Cox-2，P38和核NF-κB等的表达使得风湿关节炎滑膜成纤维细胞（rheumatoid arthritis synovial fibroblast，RASF）生长受到抑制[38]。

EGCG具有作为抗炎药物的潜力，其表现为能够减少活性巨噬细胞中一氧化氮（NO），环氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2），IL-6，IL-1b和TNF-α的产生，给予EGCG后，线粒体脱氧核糖核酸（mitochondrial deoxyribonucleic acid，mtDNA）和炎症介质的血浆浓度显著降低，EGCG还显著降低了急性肺损伤的严重程度。EGCG通过限制热损伤后的线粒体DNA释放具有抗炎和保护肺的作用[39]。

在末端脱氧核苷酸转移酶介导的脱氧尿嘧啶缺口末端标记原位末端转移酶标记技术测定和阴离子荧光配体染料Fluoro-Jade B染色中，EGCG可以减弱凋亡神经元和神经变性以显著改善同型半胱氨酸诱导的脑血管损伤，使得EGCG成为阻止大脑中同型半胱氨酸诱导的神经变性和神经炎症的优良药物[40]。

1.06 mg/mL的EGCG通过增加 IL-1β、IL-10、IL-12、IFN-γ和IL-6等蛋白并降低蛋白IL-17的活性等抗炎介质的分泌来抑制牙炎；EGCG预处理显著增加B细胞淋巴瘤-2蛋白表达，并抑制大鼠中半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（caspase-3）活性和肿瘤坏死因子TNF-α相关凋亡诱导肿瘤坏死因子凋亡相关配体（recombinant tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand，TRAIL）蛋白表达，表明EGCG为牙周炎的新型辅助治疗提供了方向[41]。

表没食子儿茶素（3″-O-甲基）没食子酸酯（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养中抑制脂多糖诱导的骨吸，并抑制COX-2和前列腺素（phenyl glycidyl ether，PGE）合成的关键酶mPGES-1等酶的表达，保护牙周炎中的炎症性骨质流失[42]；载有EGCG的微粒抑制人皮肤成纤维细胞的炎症，且在用新鲜培养基替换载药颗粒悬浮液后，抑制作用持续存在，表明载有EGCG的微米级颗粒是生物相容的并且发挥持续的抗炎作用。

FU M等[43]研究了EGCG对卵清蛋白诱导的小鼠模型中的过敏性鼻炎的影响，结果显示，给予EGCG后小鼠血清中的免疫球蛋白E和组胺浓度显著下降，白细胞介素（IL）-1β，IL-4水平降低，打喷嚏次数和鼻涕发生率均显著下降，表明EGCG具有减少过敏性鼻炎的有益效果。

溃疡性结肠炎是一种常见的慢性炎症，给患者每天用两次EGCG（200～400 mg）治疗，结果显示，78%的患者在开始用EGCG后出现明显的pouchitis（是全直肠结肠切除术后回肠袋-肛门吻合术最常见的并发症）症状改善，而56%的患者进入完全缓解期，体现了EGCG对炎症的治疗效果[44]。

牛皮癣是一种慢性且目前无法治愈的炎性皮肤病，其特征在于过度增殖，异常分化导致皮肤屏障功能损伤，EGCG增加胱天蛋白酶（caspase-14）的表达，同时促进表皮分化和角质化用于治疗牛皮癣[45]。

EGCG或EGCG与其他物质协同作用通过降低炎症反应中相关蛋白的表达，抑制相关酶的表达，占据反应位点等方式抑制了炎症的发病，现阶段EGCG的抗炎症作用在大部分验证中均有报道，但任有部分研究没有说明其作用机制，这可能是未来研究的方向之一。

1.5 EGCG在其他方面的运用

肥胖作为一种多因素疾病涉及低度炎症一直备受关注，研究表明了加入EGCG后人体内厚壁菌门（Firmicutes）拟杆菌比率显著降低，证明了EGCG不仅对肠道微生物群的影响，与膳食成分一起影响宿主健康、另一方面，还可能来自抗氧化活性，可以有效改善肥胖症。YI L等[46]研究了EGCG在脂肪形成过程中的作用，指出EGCG对肥胖的抑制作用可能是通过PI3K-AKT-交叉头蛋白O1（forkhead box O1，FoxO1）信号通路介导的介导的，负向调节过氧化物酶体增殖物激活受体γ的表达；另一组研究表明EGCG通过上调多个转录途径显著改善了高脂肪和高果糖饮食触发的胰岛素抵抗和氧化应激，还通过抑制蛋白酪氨酸磷酸酶1B加速葡萄糖摄取的表达影响了体内对脂肪和糖类物质的吸收，表明EGCG可以潜在地用作针对肥胖[47]；EGCG3"Me嵌入由壳聚糖（chitosan，CS）和酪蛋白磷酸肽（casein phosphopeptides，CPP）组装的纳米颗粒中，它们显示出对双歧杆菌（Bifidobacterium）和乳杆菌（Lactobacillus）-肠球菌（Enterococcus）属的最佳增殖效果，由于提高了生物利用度，EGCG3“Me负载的CS-CPP纳米粒子可以作为潜在的功能性食品开发，以预防肥胖个体中与肥胖相关的代谢紊乱[48]；KIAN K等[49]研究表明，EGCG抑制脂肪酸合成酶的表达，有助于降低脂肪酸水平。此外，用EGCG处理后发现ROS产生增加，表明氧化应激机制诱导的细胞凋亡抑制肥胖。

研究还表明[50]，当EGCG浓度为1～20 μmol/L时保护红细胞免受紫外线诱导的损伤，防止ROS形成，脂质过氧化，还原型谷胱甘肽和血红蛋白氧化，显示EGCG可用于保护血液成分免受UVB诱导的氧化损伤。

用EGCG处理神经横断后大鼠，检测到丙二醛含量显著降低，超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著升高，明显检测到EGCG可减少蛋白caspase-3和COX-2的表达，同时显著增加S100B蛋白的表达，表明EGCG可有效保护神经细胞免受逆行细胞凋亡，并可增强神经横断后的神经元存活时间；同时，在神经横断后EGCG处理的大鼠中可以检测到显著减少的蛋白caspase-3和COX-2的表达，表明EGCG可有效保护神经细胞免受逆行细胞凋亡，并可增强神经横断后的神经元存活时间[51]。

BORUTINSKAITE˙V等[52]证明了EGCG抑制急性早幼粒细胞白血病细胞增殖并引起细胞凋亡的能力表明EGCG作为细胞增殖抑制剂可能对白血病治疗有用。

EGCG通过降低血清中肌钙蛋白T水平和肌酸激酶，乳酸脱氢酶和天冬氨酸氨基转移酶活性，改善了糖尿病大鼠的心脏功能，此外EGCG还在支气管哮喘，膀胱过度活动症（over active bladder，OAB）等方面有着广泛的研究[53]。

EGCG可在治疗肥胖，减少紫外线的损伤，保护神经，支气管哮喘等方面均有良好的医疗效果，且已经初步了解到作用机制，可以作为在新领域的研究的理论基础，现阶段的研究已经证明EGCG在多反面都具有良好的医疗效果，探究EGCG在更多方面的医疗效果会成为未来的研究方向。

2 展望

茶叶中EGCG作为天然来源物质，近几年在作为药用的价值正被逐渐的开发利用，而中国是全球最大的产茶的国家，ECGC通过多种作用机制在抗炎、抗病毒、抗炎症、抗癌、抗氧化等方面发挥重要作用，研究表明EGCG可以单独作用抑制病毒，病毒与靶细胞的结合，病毒衍生物，衍生颗粒，中间体，酶等抑制病毒的生长，还可以通过调节环境氧化还原环境等抑制病毒的生长；也可以通过和其他物质的结合如CD4和纳米材料的嵌合作用可在一定程度上增强其抗癌作用；还可以充当酶的抑制剂和阻断相关的作用因子阻碍病毒的复制；同时还有研究表示EGCG可以凝集病毒来防止病毒的繁殖，以依赖性方式减少癌细胞生长；在抗菌，抗炎症和抗癌中，EGCG也发挥着相似的机制。

在已经报道了EGCG的生物活性在诸多疾病中的作用，也部分报道了其作用机制，但是其作用机制大部分还是未知的，其次是所用EGCG都是提纯的产物，很少有报道直接使用茶叶等天然食品来做相关研究的，这给茶叶等天然药物也指明了研究方向，茶叶等天然植物能进一步研发成更多产品，就可以极大助推天然植物产业的发展，对茶叶中物质的作用机理研究也提供了更为茶叶等制品充足的理论基础。