绿茶多酚EGCG与其自氧化产物活性及安全性的比较研究

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表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是茶叶的主要活性物质,含有多个邻位或间位酚羟基,EGCG在碱性条件下通过脱质子反应氧化聚合形成自氧化产物。已有报道EGCG自氧化产物(EAOPs)具有与EGCG相同或有限减弱的抑制Tca8113与CT26癌细胞增殖及细胞毒作用,与EGCG相当的产生活性氧作用和抑制硫氧还蛋白还原酶活力作用,以及比EGCG更强的清除游离巯基作用。本研究进一步比较了EGCG和EAOP修饰蛋白的能力及动物体内的安全性,为EGCG的安全利用提供新思路。在体外化学体系中,HPLC分析结果表明EGCG的自氧化程度随着氧化时间的延长而加深,随着EGCG浓度的增大而降低。在KM小鼠体内通过UPLC-QQQ-MS/MS分析不同时间点血浆和肝脏中的EGCG含量,发现0.5 h时血浆和肝脏中EGCG的残留量最多,3 h时几乎不可检到,说明EGCG在机体内氧化速度较快,推断EGCG在体内极有可能以氧化产物形态发挥其生理功能。进而通过UPLC-ESI-MS和UPLC-MS/MS对EGCG自氧化产物的结构进行鉴定,发现EGCG自氧化2 h的产物中包含EGCG的表型异构体GCG和聚酯型儿茶素A或D,并出现较弱的二聚体醌和EGCG四聚体信号,这说明EGCG单体在动物体内含量的快速丢失可能是由EGCG氧化聚合导致。在蛋白质存在时,EGCG通过氧化形成邻醌结构后与蛋白质半胱氨酸上的游离巯基发生结合,修饰蛋白质使之成为醌化蛋白,被修饰的蛋白活性往往受到抑制。在体外证实EGCG修饰磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)的活性随着两者孵育时间的延长而变强,EAOPs修饰GAPDH蛋白的活力随着自身氧化时间的延长而变弱且短时间的氧化产物醌化能力差异不明显。由此推测较长时间的EGCG自氧化产物在机体中既能够保持与EGCG相当的生物活性,又能够表现出比EGCG更安全的生理特征。使用EGCG在KM小鼠急性毒性模型上的剂量比较EGCG和EAOP-16h对动物生存的影响,发现EAOP组动物存活率略高于EGCG组,即EAOP的安全性略高于EGCG。使用EGCG在KM小鼠亚急性毒性模型上的剂量比较EGCG和EAOP-16h对小鼠生理指标的影响,通过体重变化发现EAOP处理对生长期小鼠体重的压制低于EGCG处理组;通过血清谷丙转氨酶(ALT)、血清谷草转氨酶(AST)、磷酸化组蛋白(γ-H2AX)的测定发现EAOP处理对小鼠肝脏的损伤低于EGCG处理组;同时EAOP表现出同EGCG相当的对Trx和Grx两大抗氧化防御系统的调动,包括对硫氧还蛋白还原酶(Trx R)、硫氧还蛋白(Trx)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷氧还蛋白(Grx)等的上调;EAOP还能够比EGCG更加有效地激活p53途径的众多靶基因如XPE、XPC、MDM2、p21、Gadd45a、Gadd153及Bax;EAOP更是有着十分突出的修饰肝脏蛋白的能力。综上,EAOP在动物模型中维持着与EGCG相当或更强的对抗氧化防御系统、p53信号途径的响应,但生存、体重及肝脏损伤等指标中显示EAOP更加安全,推测EAOP或许是EGCG安全利用的新方式。
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