湖南农业大学研究生，湖南农业大学研究生院
茶作为世界上最受喜爱的三大饮品之一，不仅具有丰富的滋味且含多种功能营养成分。据报道，茶多酚类化合物在增强身体机能耐力、刺激骨骼肌合成代谢、预防心血管系统疾病等方面有较好效果，心肌作为心脏收缩和舒张活动的功能基础，密切影响着心脏泵血功能。而现代社会下不健康的饮食、作息习惯、病毒侵扰、由过量运动导致的氧化损伤等因素都有可能导致心肌损伤或病变。从天然产物中寻找具有针对性的外源膳食营养补充剂以增强肌肉性能成为了新的研发思路。而茶多酚类化合物突出的抗氧化能力和生理活性使其成为功能食品、日用化工和药物开发的理想天然原料。
湖南农业大学 茶学教育部重点实验室，国家植物功能成分利用工程技术研究中心，植物功能成分利用省部共建协同创新中心的余春燕、朱 坤、刘仲华*等人总结了茶多酚类化合物的功效及其对心肌保护及流行性心肌疾病的作用，并阐述其作用机制，有助于分析茶多酚类对人体健康的功效，为其功能性评价及产品开发提供依据。
1、简介
茶作为世界上最受喜爱的三大饮品之一，不仅具有丰富的滋味且含多种功能营养成分。近年来随着茶叶保健功能的深入研究、开发，茶叶的特征化合物，如茶多酚类、茶氨酸、茶多糖等被发现均有较好的健康功效。其中茶多酚类物质因含有较多的酚羟基(−OH)而具有一系列独特的化学性质，使其能发挥多种药理作用如抗氧化、抗衰老、抗癌变、降低血脂和胆固醇、抑菌消炎以及防治心血管疾病和保护心肌等。
心肌作为心脏收缩和舒张活动的功能基础，密切影响着心脏泵血功能。心肌损伤或严重病变时可能引发心血管性死亡或心力衰竭。但目前已有的通过生长激素、血管紧缩素转化酶抑制剂和肌酸激酶等药物干预的作用较为有限，且具有一定的毒副反应。因此，从天然产物中寻找具有针对性的外源膳食营养补充剂以增强肌肉性能成为了新的研发思路。
因此本文聚焦于近年来关于茶多酚类化合物对心肌保护及流行心肌疾病作用的研究，总结其作用机制，希望有助于分析茶多酚类对人体健康的功效，为其功能性评价及产品开发提供依据。
2、茶多酚对心肌的保护作用
茶多酚是一类广泛存在于茶树中的多种酚类衍生物。主要包括儿茶素，黄酮、 黄酮醇类，花青素、花白素类，酚酸及缩酚酸类等。其存在密切影响着茶叶的色、香、味等品质，其中儿茶素（Catechins）是茶树的主要次级代谢产物，也是茶叶保健功能的重要成分。茶多酚类含有多个酚性羟基，故其还原性很强，易在氧化过程中生成邻醌类物质。由于结构上存在氢离子，还可以与自由基结合，使之还原为相对稳定的对机体无害的化合物，从而消除自由基；并且茶多酚类还可作用于与自由基相关的酶类，如：谷胱甘肽过氧化物酶（ GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、蛋白激酶 C 等，通过改变这些酶的活性，从而对许多病理过程起到显著的抑制作用；另外，茶多酚及其氧化产物还可与多种金属离子发生络合作用并诱使其氧化。如茶黄素对 Ca2+和 Fe3+就有较强的络合作用，能通过络合这些金属离子，间接清除自由基。
2.1 茶多酚抗氧化作用
辐射、紫外线、环境污染、情绪过激、剧烈运动等因素都有可能导致自由基的产生。氧化应激即活性氧（ROS）的过多累积；ROS过量积累会打破机体原有的氧化产生和抗氧化能力的平衡，从而使细胞脂质变化、蛋白质和核酸出现功能障碍，导致细胞损伤甚至死亡，并对机体组织器官造成氧化损伤，诱发癌症、糖尿病、心脏病等慢性疾病，加速机体衰老，影响生命健康状况。
而茶多酚类作为一种天然、安全的高效抗氧化剂，可以通过增强抗氧化酶（SOD、GSH-Px）的活性、降低或消除自由基以及调控膜内外离子渗透平衡来实现；因其含丰富的酚羟基（-OH），故有较强的清除自由基、抗氧化、保护生物膜稳态及调节组织内 Ca2+含量等广泛的生物学作用。
2.2 对心肌形态结构的作用
心脏的供血能力取决于心肌收缩力以及心肌跳动频率，故维持心肌结构正常对心肌行使其功能及心脏、机体健康都意义重大。压力负荷、毒素作用、缺血等因素都有可能造成心肌结构异常，常见症状有心室壁异常肥厚和心肌纤维化。心肌纤维化、 心肌肥厚如果治疗不当或不及时，最终易导致心律失常、心力衰竭、心肌缺血。
目前国内外有实验证明儿茶素中的EGCG可通过显著抑制转化生长因子-β（TGF-β）和小鼠磷酸化信号转导分子3（P-SMAD3）等与促纤维化相关蛋白的表达，来抑制心力衰竭小鼠的心肌纤维化、氧化应激和细胞凋亡；也可以通过拮抗血管紧张素Ⅱ的成纤维细胞途径间接抑制心肌细胞肥大。茶多酚则可有效抑制压力超负荷诱发的心肌肥厚，维持心肌细胞形态正常，来保护心肌的结构和功能。
2.3 影响心肌能量代谢
线粒体作为真核细胞的细胞动力站，为细胞和机体进行各种生命活动提供所需的能量，心脏作为机体重要的供能器官，在心肌组织中就含有丰富的线粒体。心肌缩舒功能的保持和基础代谢的维持都需要足够的三磷酸腺苷（ATP）。ATP由线粒体呼吸作用产生，成年哺乳动物心肌中，脂肪酸和糖的氧化供能是 ATP 再合成的主要方式；而在缺血、缺氧的情况下，心肌能量代谢就会发生变化，主要体现在外源性葡萄糖加速摄取和长链脂肪酸氧化减少。
实验表明儿茶素可通过丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）亚族之一p38MAPK信号通路，上调过氧化物酶体增殖物受体 γ 共激活因子α（ PGC-1α）来调控线粒体的功能；此外还可以通过活化磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/ Akt 通路，调控细胞增殖、凋亡及葡萄糖转运等，达到保护心肌的作用。
3、茶多酚与心肌病
3.1 茶多酚对心肌炎症的保护作用
核因子κB（NF-κB）是在促炎基因表达调节中发挥重要作用的转录因子，在心肌细胞内广泛存在。活化的 NF-κB 可促进多种炎性因子如肿瘤坏死因子-α（ TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-6（IL-6）等的表达， 引发心肌胶原纤维积沉、心肌细胞凋亡，从而导致心力衰竭、心室重塑。
儿茶素可抑制细胞 TNF-α 的产生，阻断 NF-κB 的激活、增加 eNOS 的磷 酸化及NO的产生、并抑制内皮细胞的胞外分泌及细胞因子、黏附因子的表达，降低白细胞聚集的可能性和血管内皮炎症的发生，来抑制心肌炎症反应。
3.2 茶多酚对心肌缺血/再灌注损伤的保护作用
心肌缺血病属于临床上高发疾病。成因通常是由于血液灌注量减少及心脏供氧不足导致的心肌能量代谢障碍；而再灌注治疗是目前治疗心肌缺血病的最佳方法。但是缺血环境下，再次灌注氧，会产生过量的活性氧，钙离子超载、脂质过氧化作用等，破坏膜结构和功能紊乱，最终导致心肌细胞损伤，即心肌缺血/再灌注损伤 （MIRI）。
而茶多酚既可通过显著提高抗氧化酶活性、降低 MDA 含量、增加一氧化氮的含量，降低炎症因子等来保护心肌。此外，还能通过影响Notch 信号通路来减轻MIRI；Notch 信号通路的激活与 NF-κB 介导的炎症反应密切相关，也与 PI3K/Akt 信号通路有交叉作用。
不过MIRI 的机制至今尚未完全阐明，目前被大多学者认可的两个机制：一是钙超载；二是氧自由基。
3.3 茶多酚对糖尿病性心肌病的保护作用
糖尿病性心肌病（DCM）是在糖尿病环境中发生的独立于其他混杂因素（如缺血性心脏病或高血压）共存的心肌结构和功能变化的原发病，也是诱发糖尿病患者心力衰竭的重要因素。在 DCM 中，胰岛素依赖的葡萄糖转运蛋白 4（GLUT4）的葡萄糖摄取减少，导致心肌中葡萄糖可获得性降低，线粒体氧化能力受限。
茶多酚可通过调节AMP激活蛋白激酶（AMPK）信号通路和改善胰岛素抵抗，从而改善心肌糖脂能量代谢、心力衰竭等。此外，茶多酚还可能通过调节与自噬相关的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白 （mTOR）和 β-catenin/TCF4 通路来保护心脏的结构和功能。
目前治疗 DCM 的药物极少，而且药物的副作用相对较大。因此，尽快开发出安全高效的 DCM 治疗药物对 人体健康和临床医学都意义重大。而茶多酚及其氧化产物作为天然安全的抗氧化剂，能对 DCM 的治疗提供新的研发思路。
茶多酚对心肌相关疾病保护作用的信号通路
4、展望
现有实验所用的茶多酚多是儿茶素四种单体（EC、ECG、EGC 及 EGCG）的混合物，但是并非所有儿茶素单体都具有上述活性，其作用强弱也各有不同。同属茶多酚的其他化合物如花青素、黄酮等是否也能发挥类似的作用，也是值得进一步探索的问题。
5、结语
目前临床医学治疗心肌疾病主要还是通过强心药、利尿剂、扩血管药等药物干预；严重者甚至会采用心脏移植等手术治疗手段，前者具有一定的副作用，后者则具有较高的风险。茶叶作为天然药用植物，其主要特征性化合物如茶多酚及其氧化产物在抗癌、降血脂、血糖、抗肥胖和加速新陈代谢方面具有有益的药理作用已有大量实验证明，且这些机制与抗氧化、抗炎作用密切相关。茶多酚所表现出增强心肌性能的功效，也是其具有多种生物学活性的累加效应。在茶多酚保护心肌、心脏的研究方面，当前国内外多数结论还多是从体外实验或动物模型中得出，临床性研究还相对缺乏，未来，其作用机制还待进一步深入研究，从而促进茶叶药用保健功能的深度开发。
第一作者
【余春燕 硕士研究生】
湖南农业大学
余春燕，女，1995年11月出生，四川成都人，湖南农业大学在读硕士研究生，主要从事茶叶功能成分利用与深加工。
通信作者
【刘仲华 教授】
湖南农业大学
刘仲华，男，1965年3月出生，湖南衡阳县人，湖南农业大学教授、博士生导师、学术委员会副主任、茶学学科带头人，浙江大学兼职教授。于2019 年当选为中国工程院院士。刘仲华教授现任国家植物功能成分利用工程技术研究中心主任、国家茶叶产业技术体系加工研究室主任、国家农产品加工技术研发中心茶叶分中心（湖南）主任，兼任国务院学位委员会园艺学科评审组成员、教育部科技委农林学部委员、中国茶叶学会监事、中国茶叶流通协会副会长、中国国际茶文化研究会副会长、国家茶叶标准化技术委员会副主任兼黑茶工作组和茯茶工作组组长、湖南省茶叶学会名誉理事长、湖南省大湘西茶业发展促进会会长、《茶叶科学》第八届编辑委员会副主任等职。
刘仲华教授长期从事茶叶深加工与功能成分利用、茶叶加工理论与技术、饮茶与健康等领域的研究与教学，致力于创新茶叶加工理论技术、提高茶叶资源利用率和产业综合效益。创新黑茶加工和茶叶深加工理论与技术体系，揭示了黑茶加工品质风味形成机理及黑茶健康属性，创建了黑茶优质高效安全加工关键技术体系，强力推进了我国黑茶产业提质增效与快速发展；创建了茶叶功能成分及速溶茶绿色高效提制技术体系，揭示了茶叶功能成分的生物活性及作用机制，创制的茶叶提取物制品催生了一批国际主流健康产品，助推我国茶叶深加工从跟跑、并跑到领跑的跨越，为中国茶叶科技进步、茶叶产业提质增效与转型升级做出了突出贡献。
刘仲华教授先后主持国家和省部级项目30多项，以第一完成人获国家科技进步二等奖2项、湖南省科技进步一等奖3项，并荣获首届湖南省十大科技创新奖、湖南省光召科技奖、国际茶叶科技创新杰出贡献奖等荣誉；先后在国内外学术刊物发表论文400多篇，其中SCI 收录60多篇，授权发明专利60多件。2019年获得了“何梁何利基金”科学与技术进步奖（农学奖）。
本文《茶多酚对心肌保护作用的研究进展》来源于《食品科学》2022年43卷3期296-305页，作者：余春燕，朱坤，黄建安，刘仲华。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201124-249。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改：湖南农业大学余春燕；编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
作者简介及照片由作者提供。
为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上，将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于2022年5月7-8日在河南郑州共同举办“2022年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。
湖南农业大学研究生(湖南农业大学研究生院)
未经允许不得转载：考研网 » 湖南农业大学研究生(湖南农业大学研究生院)
