EGCG, a Green Tea Compound, Increases NO Production and Has Antioxidant Action in a Static and Shear Stress In Vitro Model of Preeclampsia

Keywords: EGCG; NO; antioxidant; endothelial dysfunction; green tea; preeclampsia.

子癇前期（PE）是一種妊娠疾病，以高血壓、蛋白尿或母體臟器功能障礙為特征。PE 孕婦的一個重要特征是內皮細胞一氧化氮（NO）生物利用度降低，一氧化氮是內皮一氧化氮合酶（eNOS）產生的重要血管擴張劑，在這些女性中，eNOS 也可能由于解偶聯或失活等因素而導致其功能失調。

研究表明，富含多酚的天然食品和飲料具有抗高血壓和抗炎特性，在心血管和代謝疾病中具有重要作用。兒茶素（EGCG）是從綠茶中提取的一種成分，它是綠茶主要的活性和水溶性成分。作為一種強抗氧化劑和血管擴張劑，可以減少氧化損傷，改善內皮功能。除了直接隔離活性氧（ROS）外，EGCG 還通過 PI3K 激活 eNOS 來提高 NO 的生物利用度，并可能有助于治療多種心血管和代謝疾病。

考慮到內皮細胞的相關性和釋放到母體循環中的負面刺激因子是 PE 發展的關鍵點，在巴西圣保羅州立大學生物科學研究所的一項研究中，研究人員利用健康和子癇前期女性血漿培養內皮細胞（EC），評估了這些樣本在存在或不存在 EGCG 的情況下對體外內皮功能的影響，包括 NO 的產生、氧化劑和抗氧化反應。此外，鑒于PE 病理生理學的復雜性，還采用了體外剪切應力模擬循環系統，闡釋了 EGCG 在靜態和剪切應力刺激下的潛在益處，并考慮了其對 PE 的影響。研究成果發表在 Antioxidants 期刊題為“EGCG, a Green Tea Compound, Increases NO Production and Has Antioxidant Action in a Static and Shear Stress In Vitro Model of Preeclampsia”。

首先，與健康（HP ）孕婦組相比，與 PE 血漿一起孵育的 EC 產生的 NO 更少（PE：82.26 ± 4.89 vs. HP：100.00 ± 3.67），但在EGCG 處理后恢復了這一水平（PE+EGCG：103.83 ± 8.31）（圖1 A）。此外，利用NOS抑制劑 L-NAME 和 PI3K 蛋白抑制劑LY294002可降低EGCG的作用（圖1 B）。這表明，EGCG 通過 PI3K 和 eNOS 增加了 PE 組的 NO 水平。

同時，數據顯示，PE 組表現出較低的 ROS（PE：89.83 ± 2.98 vs. HP：100.00 ± 2.98）水平和相似的超氧陰離子（O2•?）（PE：100.87 ± 3.41 vs. HP：99.36 ± 1.83）水平，而 EGCG 處理不影響這些參數。L-NAME 和 LY294002 也沒有改變 EGCG 的作用。

圖1   細胞內一氧化氮水平。

此外，HP 和 PE 組之間的抗氧化能力相似（HP：100.00 ± 2.14 vs. PE：116.31 ± 15.15）。然而，EGCG 顯著增加了 PE 組的表達水平（PE + EGCG：289.23 ± 4.73）（圖2 A）。L-NAME 沒有改變 EGCG 的作用，但 LY294002 的應用減弱了其抗氧化能力（PE + EGCG + LY294002：232.83 ± 4.84）（圖2 B）。這表明，EGCG 具有增強抗氧化的能力。

圖2   通過 FRAP 法測量抗氧化能力。

最后，為了研究剪切應力是否干擾上述的實驗結果，研究人員利用體外模擬系統產生恒定的生理剪切應力，范圍從6-40 dynes/cm2，將EC暴露在剪切應力下72 h，并評估受剪切應力刺激的有或不含EGCG的PE患者血漿處理的細胞上清液中的亞硝酸鹽水平。結果表明，與未處理的 PE 組相比，EGCG 顯著增加了亞硝酸鹽水平（PE：100.00 ± 5.00 vs. PE + EGCG：273.09 ± 21.82）（圖3 A）。

關于 EGCG 的抗氧化作用，實驗觀察到，它在細胞暴露于剪切應力下仍然有效。與未處理組相比，用 EGCG 處理的組的抗氧化能力更高（PE：158.28 ± 5.49 vs. PE + EGCG：473.22 ± 8.18）（圖3 B）。這表明，EGCG 可在剪切應力下提高亞硝酸鹽水平并具有抗氧化能力。

圖3    暴露于剪切應力的細胞培養上清液中的亞硝酸鹽水平和抗氧化能力。

圖4    EGCG 對內皮細胞的機制。

通過觸發 Fyn 蛋白激活，EGCG 啟動 PI3K/Akt/eNOS 通路。該級聯反應涉及一系列磷酸化事件，從 Akt 磷酸化開始，到 eNOS 激活結束。因此，該反應導致 NO 產生增加。此外，EGCG 還觸發 Nrf2 因子的激活，影響抗氧化反應。這是通過 Nrf2 與 ARE 的相互作用實現的，隨后刺激許多抗氧化酶的合成。

總之，該研究表明了，EGCG 通過激活 PI3K/AKT/eNOS 通路增加 NO 水平，并增強與 PE 血漿孵育的細胞的抗氧化能力，且在暴露于剪切應力的細胞中也觀察到這些有益效果。因此，可以認定 EGCG 作用于內皮功能，這是 PE 治療方法的有前途的靶點。

參考文獻：Bertozzi-Matheus M, Bueno-Pereira TO, Nunes PR, Sandrim VC. EGCG, a Green Tea Compound, Increases NO Production and Has Antioxidant Action in a Static and Shear Stress In Vitro Model of Preeclampsia. Antioxidants (Basel). 2024 Jan 26;13(2):158. doi: 10.3390/antiox13020158. PMID: 38397756; PMCID: PMC10886151.

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