颠覆!绿茶不抗氧化!那喝绿茶还能延年益寿抗衰老吗?

2021-12-06

       大量临床试验和流行病学研究表明,饮用绿茶对健康有益,包括显著降低收缩压和空腹血糖,以及减轻2型糖尿病患者和中央型肥胖女性的体重。绿茶叶中最丰富的多酚是表皮酸盐(EGCG)、甲酸胆(ECG)、表皮酸盐(EGC)和叶酸(EC),占绿茶固体提取物的30%-42%。其中EGCG 约占绿茶叶中儿茶素总量的 50%,ECG占 20%。
       哺乳动物的绿茶儿茶素的口服吸收和绝对生物利用度很低,在给人口服4.5 g无咖啡因的绿茶固体后,绿茶儿茶素最大血浆浓度达2.5µM。因此,本研究假设较低浓度的EGCG和ECG仍然有效,并改善线虫的寿命和抗逆性。事实上,在浓度2.5µM下应用EGCG和ECG是足以显著延长秀丽隐杆线虫的寿命,即EGCG和ECG分别引起6.9%和6.2%的寿命延长。EGCG治疗后最大寿命延长3.4%,ECG治疗延长3.9%。
       接下来,本研究测试了延长寿命是否也与改善健康和抗压能力有关。其中,运动能力是健康的一个合适的标志。EGCG和ECG处理在培养7天后改善了线虫的运动能力。ECGC和ECG处理线虫7 d后,显著提高了对自由基产生物百草酯的耐受性。因此,EGCG和ECG增强了健康和抗压能力。
       先前的研究表明,绿茶儿茶素通过增加ROS水平诱导SIRT1/SIR-2.1和FOXO/DAF-16信号通路,然而ROS的来源仍未确定。本研究证实,ROS对于儿茶素诱导的寿命延长至关重要,这表明抗氧化剂丁基羟基苯甲醚(BHA)阻止了ECGC和ECG的寿命延长作用。本研究还发现25µM的EGCG和ECG显著抑制小鼠肝脏线粒体复合物I的活性和大鼠肝脏分离出的线粒体呼吸。这些发现与暴露于2.5µM EGCG或ECG 6-12小时后线虫线粒体呼吸减少的发现相一致。
       值得注意的是,用EGCG和ECG处理24 h和120 h后线粒体呼吸恢复,表明最初受损的线粒体功能得到了补偿。线粒体呼吸最初的减少和随后的复苏时间进程与ROS水平相关:ECGC处理6 h后和ECG处理12 h后显著增加,儿茶素治疗24 h和120 h后大幅下降。
       抑制复合物I减少NADH氧化为NAD+,这是糖酵解过程中甘油醛3-磷酸转化为1,3 -二磷酸甘油酸所必需的。因此,降低NAD+水平会阻碍糖酵解和丙酮酸的产生,丙酮酸进入克雷布斯循环转化为水和CO2。与这些报告一致,ECGC使放射性标记的葡萄糖氧化降低了20%,C-14标记的CO2产生受损(图3A)。ECG也倾向于减少葡萄糖的周转,但效果不显著。
       与儿茶素诱导的线粒体呼吸抑制和糖酵解抑制一致,EGCG处理6 h和ECG处理12 h后线虫总ATP水平下降,24 h后恢复。ATP缺乏会导致AMP / ATP比值升高,会激活AMP依赖的激酶AMPK。AMPK、AAK-2参与糖酵解受损和胰岛素/IGF-1信号的寿命延长。而EGCG和ECG在AKK-2缺陷突变体中未能延长寿命。值得注意的是,AMPK通过增加细胞内NAD+水平来增强NAD+依赖的III型去乙酰化酶sirtuin 1活性。在sir-2.1缺陷突变体中,EGCG和ECG没有实现寿命延长,证明EGCG和ECG通过AMPK-和sirt1依赖的方式延长寿命。这些发现与之前的报告一致,表明儿茶素的寿命延长依赖于AMPK、SIRT1和FOXO。
       EGCG和ECG阻断复合物I的活性,从而诱导ROS水平短暂升高。ROS和AMPK是p38 MAP激酶通路的潜在介质。哺乳动物p38 MAPK的同源物PMK-1已被确定为线虫寿命延长的关键组成部分。根据之前的报道,本研究发现无论是EGCG还是ECG治疗都延长了pmk-1缺陷突变体的寿命。接下来,测试转录因子SKN1是否参与儿茶素引发的寿命延长。SKN1是NRF2的蠕虫同源物,也是氧化应激条件下PMK1的下游靶点。同样,在skn-1突变体蠕虫中没有观察到EGCG或ECG诱导的寿命延长)。DAF-16是哺乳动物FOXO的同源物,能对环境应激作出反应。Daf-16突变体蠕虫对氧化应激敏感,并缩短了寿命。
       此外,DAF-16可以激活或抑制与线虫的寿命、抗逆性和脂肪储存相关的靶基因的转录。EGCG和ECG均使daf-16缺陷线虫的平均寿命有所下降。这些结果表明,DAF-16对于EGCG和ECG的寿命延长是必不可少的,并且表明DAF-16缺陷线虫尤其容易受到儿茶素诱导ROS水平升高。
       EGCG处理24h后SOD活性增加, 7d后CTL活性增加。同时,ECG处理在24 h和7d后,SOD活性没有显著增加,但CTL活性增加。SOD和CTL活性的增强与EGCG和ECG治疗24小时后ROS水平的下降有关。
       值得注意的是,EGCG和ECG延长寿命的效果依赖于SOD-2和过氧化氢酶2 (CTL-2)。EGCG和ECG对复合物I的抑制也伴随着葡萄糖氧化的降低。与这一发现相一致的是,在EGCG或ECG治疗120小时后,脂肪含量显著降低,表明儿茶素诱导了细胞代谢的长期重编程。
       总的来说,应用绿茶儿茶素EGCG和ECG可以通过诱导细胞分裂反应延长线虫的寿命。抑制复合物I引起短暂的ROS升高,刺激抗氧化防御酶SOD和CAT,激活PMK-1/SKN-1/DAF-16通路。此外,复合物I抑制导致细胞ATP水平暂时下降,从而激活AAK-2/SIR-2.1信号。从长远来看,这些依赖能量和ROS的通路的重新连接会减少脂肪含量,延长健康和寿命。
 
Sherry