多酚類物質(zhì)對心腦血管保護作用的研究進展

陶 冶 楊 曉

（中國醫(yī)科大學(xué)七年制臨床醫(yī)學(xué)系92期，遼寧 沈陽 110001）

心腦血管疾病是發(fā)病率高、病死率高、致殘率高、復(fù)發(fā)率高，并發(fā)癥多的慢性疾病。目前，我國心腦血管疾病患者已經(jīng)超過1億人，全世界每年死于心腦血管疾病的人數(shù)高達1500萬人。我國每年死于心腦血管病近300萬人，占我國每年總死亡病因的51%，幸存下來的患者75%不同程度喪失勞動能力，40%導(dǎo)致重殘。由于心腦血管病癥的不可逆性以及目前為止治療手段的局限性，再加上我國醫(yī)療保險覆蓋人群小，使心腦血管疾病復(fù)發(fā)率一直居高不下。近年來的研究表明，多酚類物質(zhì)是一類具有多種生物活性（抗癌、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、保護血管內(nèi)皮、調(diào)節(jié)血脂等）的植物化學(xué)物，特別是多酚類物質(zhì)對心腦血管的保護作用受到人們的普遍關(guān)注。本文述將對多酚類物質(zhì)在此方面的作用及研究進展作如下綜述。

1 多酚類的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和來源

多酚類是一類最重要也是最豐富的植物化學(xué)物，為植物體內(nèi)的復(fù)雜酚類次生代謝產(chǎn)物，主要存在于植物的皮、根、葉和果實中，在植物中的含量僅次于纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。常見的植物性食物如可可豆，茶，大豆，蔬菜和水果等均含有豐富的多酚類[1,2]，其中葡萄中多酚類物質(zhì)是近年來的研究熱點。葡萄的多酚物質(zhì)主要是羥基肉桂酸和黃烷醇，葡萄果汁中的含量為2%～5%，種子和果皮干重分別為50%～70%和25%～50%；果梗中多酚物質(zhì)主要是單寧、兒茶酸、色素的隱色化合物和酚酸，其中單寧較多，這些多酚通常是無色的[3-5]。多酚物質(zhì)的另一研究熱點是茶多酚，其主要包括兒茶素類、黃酮及黃酮醇類、花色素類、酚酸及縮酚酸類等4大類物質(zhì)，以兒茶素類含量最多，占其總量的60%～90%，也是其眾多藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)。茶多酚中的兒茶素類成分主要有：表沒食子兒茶素（epigalloeatechin．EGC）、（L）兒茶素[（+）catechin，DC]、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）、表兒茶素（epicatechin，EC）、沒食子兒茶素沒食子酸酯（gallocatechingallate．GCG）和表兒茶素沒食子酸酯（epicatechin gallate，ECG）等[6]。

根據(jù)化學(xué)式的碳骨架結(jié)構(gòu)，植物多酚基本可以分為以下幾個亞類：黃酮類（包括芳丙烯酰芳烴，黃烷酮，黃酮和大豆異黃酮等），色酮類以及香豆素類等[7]。見圖1～6。代表性分子結(jié)構(gòu)：

2 多酚類對心腦血管的保護作用

多酚類物質(zhì)對心腦血管的保護作用是通過多種途徑和多種機制實現(xiàn)的，其中最主要的是抗氧化作用和對血脂和血管功能的影響。

2.1 抗氧化作用

圖1 芳丙烯酰芳烴（黃酮類）

圖2 黃烷酮

圖3 黃酮衍生物

圖4 大豆異黃酮

圖5 色酮

圖6 香豆素

多酚類及富含多酚的植物的抗脂質(zhì)過氧化作用，大多數(shù)是通過捕獲自由基和（或）螯合金屬離子實現(xiàn)的[8]。植物多酚類化合物因為具有清除氧自由基的能力，所以有很強的抗氧化活性。多酚類化合物的供氫特性與對自由基導(dǎo)致的脂質(zhì)過氧化的抑制作用有關(guān)[9]。動脈粥樣硬化是引起心腦血管疾病的重要原因[10]。而有研究表明，低密度脂蛋白的氧化在動脈粥樣硬化的學(xué)發(fā)展過程中起著重要的作用[11]。

氧自由基損害是心肌缺血及再灌注損傷的主要原因之一[12]。線粒體是能量代謝的主要場所。在能量生成的過程中，也產(chǎn)生氧自由基。焦淑萍等人在大鼠心肌線粒體自由基損傷的體外實驗中觀察到，山葡萄多酚（polyphenols of vitis amurensis Rup，PVAR）對心肌線粒體氧化損傷具有保護作用。該課題組先期研究證明了PVAR具有抗氧化、保護缺血心肌細胞和紅細胞膜作用[13-15]。在此基礎(chǔ)上，采用Fe2+/維生素C氧自由基生成系統(tǒng)，建立氧自由基損傷線粒體的體外模型，觀察PVAR對心肌線粒體氧化損傷的保護作用，發(fā)現(xiàn)PVAR對·OH引起的線粒體心磷脂相對含量減少、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）生成量增加和膜流動性降低均有顯著保護作用[16]。此外還證明了PVAR可防止Fe2+/維生素C誘導(dǎo)的大鼠心肌線粒體結(jié)構(gòu)和功能的損傷，表現(xiàn)為PVAR抑制線粒體膜磷脂的降解，減少過氧化產(chǎn)物MDA的生成，抑制呼吸鏈末端復(fù)合酶Ⅳ活性的降低。PVAR對心肌線粒體損傷具有保護作用，對心肌缺血、缺氧性疾病具有預(yù)防和治療意義[17]。

研究發(fā)現(xiàn)葫蘆巴種子的多酚類提取物（Fenugreek seed polyphenotic extract，F(xiàn)PEt）可以清除O-2和H2O2[18-23]。FPEt在體外可以防止乙醇導(dǎo)致的肝細胞凋亡[24,25]。為了進一步探究其護肝作用，Kaviarasan S等人通過測量油脂過氧化值、抗氧化水平、蛋白質(zhì)羰基含量，4-HNE-蛋白加合物以及通過定位硝化蛋白質(zhì)和水飛薊素（一種標準護肝藥物）比較，結(jié)果顯示，F(xiàn)PEt可以保護肝細胞的抗氧化作用，保護它們免受氧化損傷[18]。

2.2 對血脂和血管功能的影響

①對血脂成分的調(diào)節(jié)作用：Ya-mei YU等人給受試者補充大麥葉提取物（主要為多酚類），發(fā)現(xiàn)可以明顯降低血漿三酰甘油（Triglyceride，TG）以及低密度脂蛋白（Low density lipoprotein，LDL）的濃度，LDL氧化作用停滯時間也被顯著延長。實驗結(jié)果表明，大麥葉提取物有良好的減少動脈粥樣硬化發(fā)病風(fēng)險的作用[26]。動物實驗證明補充富含多酚類物質(zhì)的葫蘆巴種子可以預(yù)防高脂血癥，動脈粥樣硬化、糖尿病、癌癥以及潰瘍[18-20]。②對血管內(nèi)皮功能的保護作用：血管內(nèi)皮功能異常一般是由于動脈粥樣硬化和/或氧化應(yīng)激引起的[27]。正常的內(nèi)皮依賴性血管舒縮功能或者內(nèi)皮功能是一種由NO介導(dǎo)的生理反應(yīng)，在預(yù)防或者減少動脈粥樣硬化發(fā)病風(fēng)險中起著重要的作用[28,29]。Ada MC的實驗結(jié)果顯示，在普通的西式高脂飲食條件下，血脂成分有明顯的不良改變，內(nèi)皮功能也有明顯的損傷。而在適量的紅葡萄酒攝入后，血管反應(yīng)性或者內(nèi)皮功能都得到了顯著的保護。Neves D和Assun??o M等人研究表明，長期攝入富含兒茶酚的飲料對預(yù)防動脈粥樣硬化有積極的作用。血管生成因子的表達受到抑制，這樣的作用也許是由于黃酮類溫和的雌激素作用，血管周圍脂肪細胞的減少以及抗血管生成特性的結(jié)合導(dǎo)致的[30]。③擴血管作用：研究表明，經(jīng)常飲用綠茶可以降低心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)病風(fēng)險[31]。蔬菜、水果和適量紅葡萄酒的攝入已被證實可以減少冠狀動脈疾病的發(fā)病風(fēng)險[32,33]，這樣的結(jié)果至少在一定程度上與它們含有大量的類黃酮及其他多酚類抗氧化劑有關(guān)[34,35]。同時，紅酒多酚類被證實對小鼠和兔的主動脈和人的冠狀動脈有擴血管活性[36-39]。而其他來源的植物多酚類體現(xiàn)了相似的活性[40]。地中海飲食的特點是適量紅葡萄酒以及大量蔬果的攝入[41-43]。因此，植物多酚類抗氧化劑至少在一定程度上可以解釋為什么地中海飲食結(jié)構(gòu)以及適量的紅酒攝入對心血管系統(tǒng)有保護作用。山葡萄多酚可以作為針對過氧化氫導(dǎo)致的ECV釋放ET-1增加和PGI2減少，這樣可以保護ECV的完整性[44]。

隨著對多酚類生物活性作用的深入研究，富含多酚類物質(zhì)的食物及相關(guān)保健產(chǎn)品將展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，也必將在預(yù)防相關(guān)慢性病特別是心腦血管疾病方面帶來良好的經(jīng)濟和或社會效益。

[1] Surh Y.Cancer chemoprevention with dietary phytochemicals[J].Nature Rev Cancer,2003,3(10):768-780.

[2] Ferguson LR,Role of plant polyphenols in genomic stability.[J].Mutat Res,2001,475(1/2):89-111.

[3] Bagchi D,Bagchi M,Stohs SJ.Free radicals and grape seed proanthocyanigin extract:importance in human healthand diseaseprevention[J].Toxicology,2000,148(2/3):187-197.

[4] Frankel EN,Kanner J,German JB.Inhibition of oxidation of human low-density lipoprotein by phenolic substances in red wine[J].Lancet,1993,341(8843):454-457.

[5] 汪成東,張振文,宋士任.葡萄多酚物質(zhì)提取方法的研究[J].西北植物學(xué)報,2004,24(11):2131-2135.

[6] 何昱,洪筱坤,智華.茶多酚中兒茶素類及咖啡因的含量測定[J].西北植物學(xué)報,2003,23(10):827-830.

[7] Jacky L,Pierce C,Kai Z.Studies of structure-activity relationship on plant polyphenol-induced suppression of human liver cancer cells cancer chemother pharmacol[J].Cancer Chemother pharmacol,2009,63(6):1007-1016.

[8] Rajbir K,Tarunpreet S T,Bikram S.Inhibition of lipid peroxidation by extracts/subfractions of Chickrassy (Chukrasia tabularis A. Juss).[J].Naturwissenschaften,2009,96(1):129-133.

[9] Yen CC,Duh PD.The relationship between antioxidant activity and maturity of peanut hulls[J].Agric Food Chem,1993,41(1):67-70.

[10] Toss R,Fuster V.The pathogenesis of atherosclerosis[J].Atherosclerosis and Coronary Artery Disease,Philadelphia: Lippincott-Raven Publishers,1996:441-460.

[11] Witztum JL,Steinberg D.Role of oxidized low-density lipoprotein in atherogenesis[J].Clin Invest,1991,88(6):1785-1792.

[12] Froman MB,Virmani R,Puett DW.Mechanisms and therapy of myocardial reperfusion injury[J].Circulation,1990,81(4): 69-78.

[13] 焦淑萍,陳彪,李佳.野生山葡多酚對小鼠組織的抗氧化作用研究[J].中國公共衛(wèi)生,2003,5(19):569-570.

[14] 焦淑萍,倪海鏡,杜培革.山葡萄多酚對大鼠紅細胞膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響[J].吉林大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2006,32(5): 829-831.

[15] 焦淑萍,周瑋,杜陪革.山葡萄多酚對異丙腎上腺素誘發(fā)的小鼠心肌缺血的保護作用[J].中國地方病防治雜志,2006,21(3):146-147.

[16] 焦淑萍,倪海鏡,薛麗娟.山葡萄多酚對大鼠心肌線粒體氧化損傷的保護作用[J].吉林大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2008,3(1):117-119.

[17] 焦淑萍,周瑋,薛麗娟,山葡萄多酚對氧應(yīng)激大鼠心肌線粒體損傷的保護作用[J].中國地方病防治雜志,2008,23(1):18-20.

[18] Kaviarasan S,Sundarapandiyan R,Anuradha CV.Protective action of fenugreek (Trigonella foenum graecum) seed polyphenols against alcohol-induced protein and lipid damage in rat liver[J].Cell Biol Toxicol,2008,24(5):391-400.

[19] Sharma RD,Sarkar A,Hazra DK,et al.Hypolipidaemic effect of fenugreek seeds: a chronic study in non-insulin dependent diabetic patients[J].Phytother Res,1996,10(4):332-334.

[20] Sharma RD.Effect of fenugreek seeds and leaves on blood glucose and serum insulin responses in human subjects[J].Nutr Res,1986,6(12):1353-1364.

[21] Sur P,Das M,Gomes A,et al.Trigonella foenum graecum (Fenugreek)seed extract as an antineoplastic agent[J].Phytother Res,2001,15(3):257-259.

[22] Suja Pandian R,Anuradha CV,Viswanathan P.Gastroprotective effect of fenugreek seeds (Trigonella foenum graecum) on Cell Biol Toxicol (2008) 24:391-400 399 experimental gastric ulcer in rats[J].Ethnopharmacol,2002,81(4):393-397.

[23] Kaviarasan S,Ramamurty N,Gunasekaran P,et al.Fenugreek seed extract prevents ethanolinduced toxicity and apoptosis in Chang liver cells[J].Alcohol,2006,41(3):267-273.

[24] Kaviarasan S,Vijayalakshmi K,Anuradha CV.Polyphenol-rich extract of fenugreek seeds protect erythrocytes from oxidative damage[J].Plant Food Hum Nutr,2004,59(4):143-147.

[25] Kaviarasan S,Ramamurty N,Gunasekaran P,et al.Fenugreek seed extract prevents ethanolinduced toxicity and apoptosis in Chang liver cells[J].Alcohol,2006,41(3):267-273.

[26] Ya-mei YU,Weng-cheng C,Chu-sun L.Effect of Young Barley Leaf Extract and Adlay on Plasma Lipids and LDL Oxidation in Hyperlipidemic Smokers[J].Plant Foods for Human Nutrition,2003,58(3): 1-8.

[27] Ada MC,Viviana G,Oscar C.A high-fat fiet induces and red wine counteracts endothelial dysfunction in human volunteers[J].Lipids,2000,35(2):143-148.

[28] Wilkinson IB,Cockcroft.Cholesterol,Endothelial Function and Cardiovascular Disease[J].Curr Opin Lipidol,1998,9(3): 237-242.

[29] Vogel RA,Corretti MC,Gellman J.Cholesterol,Cholesterol Lowering,and Endothelial Function[J].Prog Cardiovasc Dis,1998,41(2):117-136.

[30] Neves D,Assun??o M,Marques F.Does regular consumption of green tea influence expression of vascular endothelial growth factor and its receptor in aged rat erectile tissue? Possible implications for vasculogenic erectile dysfunction progression[J].AGE,2008,30(4):217-228.

[31] Khan N,Mukhtar H.Tea polyphenols for health promotion[J].Life Sci,2007,81(7):519-533.

[32] Renaud S,Lorgeril D,Wine M.Alcohol,Platelets,and the French Paradox for Coronary Heart Disease[J].Lancet,1992,339(8808):1523-1526.

[33] Gronbaek M,Deis A,Sorensen TI,et al.Mortality Associated with Moderate Intakes of Wine,Beer or Spirits[J].Br Med,1995,310(6988): 1165-1169.

[34] Frankel EN.,Kanner J,German JB,et al.Inhibition of Oxidation of Human Low-Density Lipoprotein by Phenolic Substances in Red Wine[J].Lancet,1993,341(8843):454-457.

[35] Hertog MG,Feskens EJ,Hollman PC,et al.Dietary Antioxidant Flavonoids and Risk of Coronary Heart Disease: the Zutphen Elderly Study[J].Lancet,1993,342(8878): 1007-1011.

[36] Fitzpatrick DF,Hirschfield SL,Coffey RG.Endothelium- Dependent Vasorelaxing Activity of Wine and Other Grape Products[J].Physiol,1993,265(2): H774-H778.

[37] Cishek MB,Galloway MT,Karim M,et al.Effect of Red Wine on Endothelium- Dependent Relaxation in Rabbits[J].Clin Sci,1997,93(6):507-511.

[38] Andriambeloson E,Kleschyov AL,Muller B,et al.Nitric Oxide Production and Endothelium-Dependent Vasorelaxation Induced by Wine Polyphenols in Rat Aorta[J].Pharmacol,1997,120(6):1053-1058.

[39] Flesch M,Schwarz A,Bohm M.Effects of Red and White Wine on Endothelium-Dependent Vasorelaxation of Rat Aorta and Human Coronary Arteries[J].Am J Physiol,1998,275(4): H1183-H1190.

[40] Andriambeloson E,Magnier C,Haan-Archipoff G.,et al.Natural Dietary Polyphenolic Compounds Cause Endothelium-Dependent Vasorelaxation in Rat Thoracic Aorta[J].Nutr,1998,128(12):2324-2333.

[41] 南開.中國人的膳食結(jié)構(gòu)[J].中國食物與營養(yǎng),2006(6):55-57.

[42] Ferro-Luzzi A.,Branca F.Mediterranean Diet,Italian- Style:Prototype of a Healthy Diet[J].Clin. Nutr,1995,61(6 Suppl):1338S-1345S.

[43] Helsing E.Traditional Diets and Disease Patterns of the Mediterranean,Circa 1960[J].Clin Nutr,1995:61(1):329S-1337S.

[44] 高維明,張會臨.山葡萄多酚對血管內(nèi)皮細胞損傷的保護作用[J].中國公共衛(wèi)生,2006,6(22):715-716.