茶多酚对神经退行性疾病和他们的影响——一个回顾

文摘

茶叶消费是不同的地位从古老的饮料和一种生活方式习惯,营养食品与可能的未来神经保护对人类健康有益的行动。茶叶生产质量有利于其对人类健康的影响,其中包括控制其高的几种疾病抗氧化性能。一些证据表明氧化应激产生活性氧,导致炎症在神经退行性疾病中发挥作用,表明激进的食腐动物的重要性,按照当前视图,茶多酚可能影响神经生物学问题个人先进的年龄。因此绿茶多酚可能被视为治疗痴呆的代理相关的疾病,并可作为神经保护药物神经退行性障碍的帕金森症和阿尔茨海默氏症。然而,到目前为止没有一个治愈已经发现一个补充似乎健康的好处在广泛的领域是茶和茶中提取。综述神经保护机制绿茶多酚的研究和讨论。

关键字

营养食品;神经保护的抗氧化剂;活性氧;帕金森病;阿尔茨海默病

介绍

世界上有上升的关注关于天然产物研究植物总是已知来源的传统医学由于高的天然产物化学多样性的存在。在自然系统植物面临大量的对抗因此进化无数的防御机制,它们有能力应对各种生物和非生物压力。自然产品,这些大型阵列的关注,被称为次级代谢物作为他们不直接参与增长、发展和代谢尽管他们来自初级代谢。除了对抗压力,他们也作为引诱剂由于化合物的存在负责赋予明亮和有吸引力的颜色的水果和鲜花。除了在植物生理作用外,他们还广泛利用作为医药、食品添加剂和化妆品。有三类主要的次生代谢产物即萜烯,酚醛树脂包含化合物和N和S。萜烯的组成的5 c isopentanoid单位是许多食草动物毒素和喂养困难。酚醛树脂合成主要莽草酸途径中有几个重要的防御作用的植物。第三个主要小组的成员基本上是氮(N)和硫(S)包含化合物合成主要从常见的氨基酸1]。茶是最受欢迎的饮料之一被整个世界是一个非常好的重要的次生代谢产物如monoterpenoids来源,类胡萝卜素、儿茶素等。Monoterpenoids和类胡萝卜素是最重要的成分茶香气和味道。茶香气的形成是由于不稳定的monoterpenoids和类胡萝卜素的合成,而儿茶素是负责茶有益健康的影响。

是世界上第二个最受欢迎的饮料,喝茶起源于中国约4000 - 5000年前。今天,每天消耗30亿杯茶由数以百万计的世界各地的人们。如今,它正在培养至少在全世界30个国家。所有品种和栽培茶树的成员一个物种,茶树(2),山茶科家族中的一员,培养世界各地inspecially在热带和亚热带地区。茶饮料是一种注入干叶子的植物。茶是一种常绿灌木,或者可以长到近30英尺高,但通常是保持身高2.5英尺的种植。灌木高度支化与深绿色叶,叶面多毛,长圆形,卵形叶子被培养和优先选择年轻芽。刚收获的茶叶在世界不同的地方以不同的方式处理生产红茶的生产总量的78%其次是绿茶和乌龙茶2% 20% (3]。虽然他们都是来自相同的工厂,但是有其独特的味道和健康福利产生差异的处理(4]。

茶的一般描述

绿茶被广泛食用的日本和中国人口几个世纪以来因其杰出的药用价值。绿茶的好处是由于多酚化合物的存在及其衍生品;主要类型的次生化合物,特别是儿茶素,贡献绿色茶叶(干重的30%5,6]。减速多酚氧化酶的酶活性,这一过程实际上是将多酚单体的形式,茶鲜叶的植物茶树蒸、干生产绿茶。红茶,另一方面,是由扩展复制发酵的茶叶生产的结果聚合物化合物即arubigins和茶黄素。另一个部分发酵产品,乌龙茶,包含一个混合的单体的多酚5]。尽管所有品种的茶含有大量的咖啡因测量从3%提高到6%,这是不同处理方法的影响(7]。

绿茶生物化学

绿茶富含类黄酮,是最大的多酚。类黄酮一般分为花青素和糖化花青素的导数,在五彩缤纷的鲜花和水果和anthoxantins进一步划分为几个类别包括黄酮、异黄酮、黄烷醇、黄烷,黄酮醇(2)(图1)。

自然在绿茶多酚包括表儿茶素(EC), (-) -epigallocatechin-3-gallate (EGCG),(-)儿茶素(EGC), (-) -epicatechin-3 -没食子酸盐(ECG) (图2)。其他一些小儿茶素存在于茶包括(+)儿茶素(C),(+)儿茶素(GC), (-) -gallocatechingallate (GCG), (-) -catechingallate (CG) [8]。比较抗氧化活动中茶儿茶素被发现(-)-epigallocatechin-3-gallate EGCG = (-) -epicatechin-3-gallate (ECG) >(-)儿茶素(EGC) >(-)表儿茶素(EC) (9]。因此EGCG浓度最高其次是EGC、心电图和EC(降序10]。绿茶儿茶素已经发现更有效率比维生素E和C[激进的食腐动物9,11]其中EGCG占超过10%的提取干重(12]。最有益健康的绿茶主要由于它的抗氧化性能和清除活性氧,茶多酚和儿茶素赋予的能力13]。这些属性是由于由于酚羟基的财产现在在ungalloylatedcatechins b环(EC和EGC) (图3)和B - d形环galloylatedcatechins (ECG和EGCG) (14]。抗氧化和自由基清除属性赋予的存在3,4,5-trihydroxy b环(9,15]化以及财产的绿茶儿茶素抗氧化性质也显著贡献者(16- - - - - -18]。

绿茶和健康

绿茶对健康的潜在全球闻名。组成高茶叶特别是绿茶具有丰富的黄酮类化合物抗氧化活性通过抑制脂蛋白的氧化损伤和DNA (19]。绿茶和成分儿茶素评估关于他们对许多疾病的抗氧化性能与活性氧(ROS),包括癌症、心血管疾病和神经退行性疾病。除了癌症预防属性,绿茶和儿茶素已被证明是抗血管生成20.,21],anti-mutagenic [22,23),次于cholesterolemic(24和防止动脉粥样硬化斑块的使25]。绿茶具有抗糖尿病作用在动物模型是由其胰岛素抵抗[26)的能力以及在促进能量消耗(27在动物的身体。绿茶包括抗菌[其他有益健康的因素28],抗病毒[29日,抗衰老30.)和抗炎活动(31日]。结果表明,绿茶儿茶素具有巨大的潜力为治疗代理[32]。

几个流行病学研究和动物模型研究已经证明绿茶能预防各种癌症,包括皮肤,乳腺癌,前列腺癌和肺癌(33,34]。动物研究表明,绿茶儿茶素是有效的抑制剂等有效的诱变剂2-nitropropane [35]。流行病学研究表明,降低癌症的发病率是高度相关的高摄入绿茶(36]。等离子体的总抗氧化能力,可以很好的吸收的标志。Benzie et al。37]显示快速吸收和增加的绿茶儿茶素在健康人的血浆和尿液摄入绿茶和等离子体的抗氧化活性也增加。然而茶抗氧化剂的体外抗致效应实现的可能性不大,如果茶儿茶素在肠道或灭活不好吸收。发现EGCG相当稳定在胃和小肠和大肠中8 h后50毫克的单剂量EGCG政府大鼠(38]。吸收儿茶素在肝脏bio-transformed连体代谢物,即。glucuronidated甲基化,硫酸衍生品。

日益增长的兴趣,喝茶,特别是绿茶,世界各地,可以与茶多酚的抗氧化活性,而对环境的有害影响生成的自由基(39]。许多来源为自由基的生产。大多数活性氧(ROS),过氧化物,羟基和过氧化氢自由基,内生来源正常和必要的新陈代谢的副产品,如能源生产从线粒体或涉及肝脏的排毒反应细胞色素p - 450酶系统。这些激进分子不稳定氧化合物和一个未配对电子的原子的电子壳层。外生来源包括暴露于香烟烟雾中,环境污染物释放等汽车和工业、过量饮酒、石棉、暴露于电离辐射,不同微生物感染(40- - - - - -42]。因为所有分子往往有电子对,激进分子与其他分子的干扰地反应,捕获电子远离他们,导致氧化损伤破坏其结构通过链式反应。在一个健康的生物抗氧化剂的连锁反应中断而被称为“激进的陷阱”(43]。细胞的组件(比如脂质、蛋白质和DNA是自由基的受害者之一。氧化应激水平取决于速度之间的平衡氧化损伤,其修复的效率。在人体,一些防御机制存在抑制氧化损伤,称为“抗氧化酶系统”的细胞超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶。因此,pro-oxidative之间存在均衡和抗氧化过程和氧化应激导致打破这个平衡的自由基(44]。超氧化物歧化酶(SOD)的活性和过氧化氢酶的表达增加分别在血清和主动脉(45,46]除了丙二醛水平,减少氧化应激的标记(47由于绿茶摄入。因此,绿茶儿茶素对脂质代谢的影响,不同的代谢途径,有助于预防动脉粥样硬化斑块的出现,降低甘油三酯和胆固醇水平(48,49),增加脂肪排泄(49]。因此,长期喂养的茶多酚可能会影响脂质代谢,有助于减少肥胖相关的麻烦,同时相关的疾病,如糖尿病、冠状动脉疾病的风险会降低。

茶叶对健康的潜在的高度与它的抗氧化能力有关。生物抗氧化剂如儿茶素具有自由基清除属性(50- - - - - -52),可以清除羟基自由基和过氧化物,以及1,1-diphenyl-3 picrylhydrazyl自由基(DPPH),过氧化氢自由基,一氧化氮离子,carbon-center自由基、单线态氧和脂质自由基,预防的硝化酪氨酸(50,52- - - - - -56]。此外,儿茶素可以帮助在金属离子的螯合铜(II)和铁(III)复合物和防止潜在的破坏性自由基的生成57在更高的效率比维生素E和C (50,52]。随着自由基清除财产的绿茶,因为茶的抗氧化性质,这也是与其他机制(如去极化的电子,使分子内氢键的58),重新排列的分子结构14,59]。这些化合物也可以防止氧化应激自由铜和铁的螯合物,负责催化活性氧的形成体外(60,61年]。佩莱格里尼et al。62年]相比不同的饮料的不同抗氧化剂化验和收紧报道值18更易价/ L为绿茶,10.09更易价/ L红茶(Aglianico,红色)。根据提取多酚的模式样本,Gramza et al。63年]发现更高的多酚含量和抗氧化活性在绿茶比绿茶水提物乙醇提取。

氧化应激是一个关键事件在阿尔茨海默氏症的产生

阿尔茨海默病(AD)是一种急性神经退行性疾病以其发现者的名字命名,阿尔茨海默(德国精神病学家,64年]。虽然在个体症状不同,阿尔茨海默病有一些常见的症状。早期症状往往错误地采取了与年龄相关的问题或表现的压力(65年]。在早期症状包括困难记住最近的事件,随着病情的发展,症状混淆,易怒和侵略,情绪波动,与语言问题,长期记忆损失出现(65年,66年]。尽管疾病的真正原因仍不理解,提出了几个相互竞争的假设。最古老的假设,目前的药物疗法是基于,是“胆碱能假说”弗朗西斯et al ., (67年),提出了这种疾病是由神经递质乙酰胆碱的合成减少。

基于胆碱能假设,乙酰胆碱的减少可用性,一个主要的神经递质神经元负责传输信号是由于突然超级乙酰胆碱酯酶的活性(疼痛)酶乙酰胆碱裂解成胆碱和乙酸,一个常见的现象,发生在阿尔茨海默氏病的发展。另一个假说是假设,假设淀粉样β淀粉样蛋白(Aβ)口供是疾病的主要原因68年]。虽然,施密茨等。69年]得出淀粉样斑块的积累没有记载与神经元的损失。这拱τ蛋白假说,假设τ蛋白异常启动疾病级联。在这种情况下,过度磷酸化τ开始对τ与其他线程,因此,神经原纤维缠结形成神经细胞内的身体(70年之后]微管瓦解,同时损害神经元的交通系统71年]。神经元之间的生化信号的缺陷可能会导致细胞凋亡的细胞后72年]。

阿尔茨海默病的补救措施

自阿尔茨海默病很难治疗,这是非常重要的发现新疗法,延迟发病或降低疾病发生的风险。几种植物生物碱已被证明是有效的抑制剂的酶。尽管他克林、多奈哌齐,卡巴拉汀和加兰他敏接受为现有药物的美国食品和药物管理局(73年合成药物),但也有副作用。一些疼痛抑制剂正在研究治疗阿尔茨海默病但直到现在,没有治疗这种疾病的首选药物已经被决定。寻找新的疼痛抑制剂不同自然是非常值得称道的产品是一个伟大的生物和化学多样性的来源。体内研究表明,绿茶可以改善记忆障碍,认知能力,降低老年痴呆症。所以这将是有趣的,看看绿茶,而绿茶多酚对疼痛有直接抑制作用。

虽然没有流行病学证据对人类研究关于绿茶的好处进展以及预防阿尔茨海默病,许多研究在动物和细胞培养模型支持从绿茶EGCG可能几个潜在目标点与阿尔茨海默病的威慑。假设在阿尔茨海默病病理改变的神经原纤维缠结和老年斑β淀粉样肽的形成,有一个角色在阿尔茨海默病的早期发病和进展(74年]。因此β淀粉样蛋白肽是有毒的神经元通过几种机制细胞凋亡线粒体功能失调,或通过核转录因子的释放像NF-κB75年]。此外β淀粉样肽的收集和毒性参与阻止trasitional金属(76年- - - - - -79年),过氧化氢自由基的积累80年)和氧自由基的积累(81年),最终导致神经元凋亡(82年]。因此,有相当多的证明,氧化应激是一个主要和关键事件进展的阿尔茨海默病(83年]。研究组织证明丙二醛的含量,4-hydroxynonenal, isoprostane即脂质氧化产品;蛋白质羰基,硝基酪氨酸蛋白氧化的产品和DNA氧化速率是在老年痴呆症患者大脑中(84年- - - - - -89年]。

植物包括茶作为一种治疗阿尔茨海默氏症

绿茶儿茶素的保护作用可能涉及其自由基清除和铁螯合活性和抗氧化保护酶(90年,91年]。在过去的十年中,强烈的研究已经完成加工的淀粉样前体蛋白(APP) proteolylic研究和β淀粉样蛋白代谢目标尽可能预防阿尔茨海默氏症。崔et al。92年]表明,EGCG防范β淀粉样蛋白诱导神经毒性在培养的海马神经元细胞中,属性导致了其抗氧化性能。除此之外,利未人et al。93年)最近表明,EGCG和其他绿茶儿茶素有助于调节的处理应用,通过PKC激活途径的非amyloidogenic可溶性蛋白应用(酸式焦磷酸钠),从而避免神经毒性β淀粉样蛋白的形成。它还可以抑制β-secretase酶(BACE1) [94年负责处理酸式焦磷酸钠β-amyloid,也有协同抑制作用生产β淀粉样蛋白(图4)。Haque et al。95年)得出的结论是,长期口服应用绿茶儿茶素与水混合的年轻大鼠空间认知学习能力提高。

另一种方法是阿尔茨海默氏症的疗法是由不同的药用植物提取物抑制疼痛。大量的方法来减少疼痛抑制活性的次生代谢产物的自然资源已经被报道基于Ellman的反应(96年]。基于bioautographic TLC方法由马斯顿et al。97年薄层色谱法[],光谱光度测量的研究98年和micro-plate试验98年,99年)已报告是有用的在研究疼痛抑制活动。直接光谱分析和研究酶动力学抑制剂的存在和缺乏可以另一个快速的方法。Okello et al。One hundred.从Ellman)进行了体外比色测定的反应(96年]和报道,绿茶和红茶以剂量依赖的方式减少了疼痛的活动IC50值0.003±0.0004毫克/毫升,分别为0.06±0.005毫克/毫升绿茶和红茶。所以本研究证明绿茶比红茶更有效抑制疼痛的酶。这项研究还显示,绿茶最终测定浓度为0.03毫克/毫升5分钟孵化后β-secretase减少了27%,但在60分钟抑制达到38%,没有进一步增加60分钟孵化后的活动。

临床前研究EGCG神经保护的作用机制

绿茶被证明对与年龄有关的神经退行性疾病有明显的预防作用[101年]。阿尔茨海默病和帕金森病两种常见类型的痴呆相关的疾病,作为调查的一部分,研究了绿茶在神经退行性疾病的影响,其影响可能相对细腻,因此,很难衡量绿茶的好处在定量健康人大脑功能。关注的研究已经完成检查的可能影响绿茶除了减缓年龄相关的痴呆症的影响(102年]。阿尔茨海默病,最常见的痴呆症在以后的生活中,大脑细胞可能有高代谢率进而最终生成的活性氧化物种。氧化损伤神经元生物分子和增加聚合铁的特定的大脑区域被认为是阿尔茨海默病的主要病理措施(103年]。有研究预防绿茶儿茶素的影响,在体外和体内显示,绿茶提取物和EGCG的潜力减少小鼠纹状体乙酰胆碱消耗以及大量的黑质(SN)乙酰胆碱神经元损失。儿茶素含有化合物可视为有效的激进的抗氧化剂和铁离子螯合剂。因为过渡金属离子导致广泛的神经退行性疾病包括帕金森症患者的SN的铁沉积在小胶质细胞(104年- - - - - -106年因此多酚是背后的主要成分绿茶的效用与N-methyl-4-phenyl-1 EGCG, 2, 3, 6 - tetrahydropyridine注射(MPTP药物)创建的神经毒性107年]。邻苯二酚结构相似之处由突触前抑制[3 h]疼痛吸收转运蛋白从而阻止1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP +)吸收通过竞争水泡运输车和保护神经元损伤(108年]。体外研究证明EGCG抵抗酶的活动catechol-O-methyltransferase (COMT的)以及MPP + 6-hydroxydopamine (6-OHDA)全身的神经毒性(109年,110年]。

体外观察表明,EGCG,也出现在绿茶有助于防止淀粉样β蛋白肽(Aβ)全身的神经毒性(111年,电子商务可以用来降低新生Aβ纤维,伸长(Aβ)纤维和不稳定的程序集的形成(112年在阿尔茨海默氏症患者。它可以调节蛋白水解酶在体内和体外条件下应用的过程(92年)由于绿茶多酚对帕金森病可能有效的治疗药物,以及阿尔茨海默氏症。长期治疗的小鼠EGCG促进了non-amyloidogenicα-secretase通路神经元细胞培养的应用导致重大增加可溶性APPα(sAPPα)[92年在海马体。在最近的一项研究中,EGCG透露被降低促进了代sAPPαAβ水平和斑块通过non-amyloidogenicα-secretase蛋白水解途径(113年,114年]。预防性的好处EGCG的长期消费研究老鼠,发现是有效的在空间认知学习障碍引起的Aβ脑室灌注(115年),以及预防lipopolysaccharidemediated神经元细胞死亡和小鼠记忆障碍,可能由于减少Aβ水平通过抑制β-和γ-secretases116年,117年]。

结论和未来的角度

证据表明,绿茶多酚的有效性在神经退行性疾病,尤其是AD和PD,与氧化损伤和铁积累有关。然而,绿茶及其成分的属性没有被正确地研究这些疾病。大部分的研究是进行动物模型和细胞培养评价化合物的急性和管理的影响。EGCG影响神经细胞的死亡。线粒体的主要作用是在氧化应激导致细胞凋亡,这可能是假定EGCG-caausing凋亡可能影响线粒体的目标。这可能是一个结果的线粒体渗透性转换孔开放的封锁,因为EGCG可以影响线粒体蛋白表达,bcl - 2家族成员,伯灵顿和糟糕。

anti-Parkinsonism神经保护药物rasagiline被用来抵制线粒体膜电位的下降,线粒体的违反电压依赖性离子通道通过增加bcl - 2和Bcl-xl mrna和相应的蛋白质(118年,119年]。除了注射毒性代谢产物的MPTP药物,MPP也是一个线粒体复杂我抑制剂(120年,121年),导致氧化应激,铁信号,and-synuclein表达式(122年),是由EGCG可能通过其减毒金属螯合能力。与这个概念最近的一项研究发表,iron-responsive元素(IRE-type II)在其5-untranslated地区的广告的应用记录可以改变金属螯合剂(123年,124年EGCG)。所以我们可以强烈研究brain-accessible铁螯合剂的使用交流被用来减少铁浓度在这些脑区中积累在神经退行性疾病。未来的研究理解的保护作用绿茶多酚的作用机制必须集中精力在分析细胞目标受到这些化合物和其他neuroprotectants。此外,体内研究需要检查是否EGCG及其代谢物,在足够的数量,可以能够到达大脑,可以改变细胞信号通路在外围注入和可以减少神经退行性疾病的进展。这将是一个更特定的途径尤其是multipharmacological行动药物鸡尾酒也被视为配方中使用时,可以更有效的治疗AD和PD更有效。

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