近日，江西农业大学，湖南农业大学等单位合作在国际知名期刊《Journal of Functional Foods》(中科院二区Top期刊，IF:5.223)在线发表了题为“Potential protective function of green tea polyphenol EGCG against High glucoseinduced cardiac injury and aging”的研究论文，江西农业大学茶学与茶文化研究中心主任李明玺副教授和湖南农业大学刘仲华院士等为论文的通讯作者。
绿茶及其功能成分已被广泛用于多种膳食补充剂。然而，迄今为止，人们对绿茶中具有保护心脏损伤和衰老作用的活性成分及其蛋白靶标尚不清楚。表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate, EGCG)是绿茶中含量最高和最具有健康效益的活性单体成分，具有抗菌、抗病毒、心血管保护以及抗肿瘤等多种作用。本研究利用网络药理学和生物信息学的方法对绿茶中的活性成分及其相关靶点进行分析和整理，并与糖尿病的相关靶点取交集，筛选出关键靶点，然后通过分子生物学实验研究，全面探讨了绿茶中的活性成分EGCG在高糖诱导的心肌细胞损伤和衰老中的作用，结果表明EGCG可抑制HG诱导心肌肥大、氧化应激、炎症和细胞衰老，进一步的研究还发现，在抑制PPARγ后，EGCG也不能保护HG诱导的心肌细胞衰老。本研究有助于更好地理解绿茶作为心血管系统保护性膳食补充剂的潜在应用价值。
为研究绿茶中EGCG对HG诱导的H9C2细胞损伤的影响，首先检测了心肌肥大相关基因的表达。结果表明，HG显著增加肥大基因ANF、BNP和β-MHC的mRNA表达，经EGCG处理后抑制了肥大基因表达。并进一步发现EGCG还能够抑制HG诱导的心肌细胞表面积的增加。然后进一步检测了TNF-α、IL-6和IL-1β等炎症因子表达的变化，发现EGCG抑制了HG诱导的H9C2心肌细胞中炎症反应。通过检测培养基中的氧化应激相关指标MDA和SOD，发现经EGCG处理后显著改善了HG诱导H9C2心肌细胞的氧化应激反应。DCF-DA染色实验进一步证实，EGCG抑制了HG诱导的心肌细胞ROS的增加。上述结果表明，EGCG显著改善了HG诱导的心肌细胞肥大、炎症和氧化应激。
心肌损伤是糖尿病的主要并发症之一，为阐明EGCG调节糖尿病心肌病(DCM)的具体分子机制，我们对从网络药理学分析中获得的靶基因进行了初步筛选。在HG诱导的H9C2心肌细胞损伤模型中给予EGCG，并分别通过RT-qPCR和Western Blot检测这些关键靶点的表达。结果表明在所有靶点中抑制了ESR1和PPARγ的表达并上调ERBB2的水平。相反，EGCG处理显著降低HG诱导的PPARγ mRNA和蛋白表达。HG和EGCG处理对其他基因的表达没有显著影响。上述结果表明PPARγ可能参与EGCG对扩张型心肌病的调节作用。因为细胞衰老是DCM发展的重要因素，为了阐明EGCG对HG诱导的H9C2心肌细胞衰老的影响，分别使用γ-H2AX染色和β-半乳糖苷反应两个实验来观察EGCG的作用。HG培养后可显著增加细胞核中γ-H2AX的表达，而EGCG处理可抑制γ-H2AX的水平，表明EGCG可改善HG诱导的细胞DNA损伤。此外，我们还发现，HG显著上调H9C2心肌细胞中衰老特异性标志物SA-βgal的水平，而EGCG显著改善了HG诱导的SA-βgal水平的增加。上述结果表明，EGCG可以抑制HG诱导的H9C2心肌细胞衰老。最后选择了9个与糖尿病密切相关的核心靶点进行研究，并与绿茶中的9种活性成分之间进行了分子对接验证。从分子对接的角度来看，结合能越小，活性成分与蛋白质的结合就越紧密。当结合能小于-4.25 kcal·mol-1时，表明有效成分与蛋白质具有一定的结合功能。当结合能小于-5.0 kcal·mol-1时，表明有效成分与蛋白质具有良好的结合功能。分子对接结果表明，Catechin和PPARγ、GC和PPARγ、CG和MAPK1、GCG和HSP90AA1具有很好的结合能力。结果分别为-5.03 kcal·mol-1、-4.62 kcal·mol-1、-4.35 kcal·mol-1和-4.25 kcal·mol-1。本研究结果表明PPARγ依赖的的信号通路参与了EGCG对HG所致心肌损伤和衰老的调控作用。我们的研究结果有助于更好地了解绿茶作为心血管系统保护性膳食补充剂的潜在价值。
来源：食品放大镜、中农促茶产业分会、北京茶世界
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