EGCG与硒或戒酒硫联用的抑癌作用及利用EGCG制备纳米硒颗粒

发布时间：2019-07-25 13:10

【摘要】：表没食子儿茶素没食子酸酯((-)-epigallocatechin-3-gallate,EGCG)是绿茶儿茶素中主要的功能成分之一。EGCG具有多种有益的作用,比如能够调节糖脂代谢预防肥胖、糖尿病、心血管疾病以及癌症等。由于EGCG强的生物效应大都发生在接近毒性的剂量,目前研究主要是集中在EGCG与其他化合物联用或使用纳米技术增强EGCG的生物效应。利用H22肝癌细胞的腹水模型研究了EGCG的抑癌效应。我们发现药理剂量的EGCG不能抑制H22肝癌细胞在腹腔内的增殖,主要是由于H22肝癌细胞内高活力的SOD阻碍了EGCG在细胞内的促氧化作用,使EGCG不能够发生氧化产生能够杀伤癌细胞的醌自由基、活性氧和过H_2O_2。同时,发现营养剂量的硒能够抑制H22肝癌细胞在腹腔内的增殖,这与之前的报道一致。EGCG抑制腹腔内癌细胞增殖的潜在机制:一是H22肝癌细胞内高水平GR和NFPT,加速硒在细胞内的代谢,产生大量·O_2-,同时高水平的SOD快速分解·O_2-生成H_2O_2,而极低活力的CAT和GPx不能够分解,使其在细胞内积累产生细胞毒性;二是由于腹腔给药使硒大量停留在腹腔内癌细胞中,而只有少量进入其他组织,使其具有高效低毒的活性。以上结果表明腹腔内H22肝癌细胞对EGCG具有耐受性而对硒具有敏感性。另外,发现硒与EGCG联用也能够抑制H22肝癌细胞的增殖。由于硒能够弥补EGCG在不能够预防腹腔内H22癌细胞增殖的缺点,二者的联用能够扩大EGCG的抑癌谱,而且对于富硒茶的生物效应的研究具有一定的启示作用。利用EGCG作为分散剂制备、表征EGCG纳米硒,评价了其生物利用度。由于EGCG在碱性环境中能够发生脱质子作用,使其EGCG带负电荷,所以新制备的EGCG纳米硒能够在碱性环境中能够稳定存在;反之,EGCG在酸性环境中无法发生脱质子作用,EGCG不带电荷,使EGCG纳米硒在酸性环境不稳定,易发生聚合形成大颗粒。由于EGCG纳米硒这种特性使得其口服生物利用度丢失一部分,而绕过胃酸环境的腹腔注射的生物利用度得到了有效的保存。二乙基二硫代氨基甲酸酯(diethyldithiocarbamate,DEDTC)及其氧化形式戒酒硫(disulfiram,DSF)与EGCG联用时出现增加肝脏毒性并导致动物死亡现象。其潜在的机制:一是DEDTC或DSF能够螯合铜离子,抑制机体内SOD活力和升高肝脏中铜水平,加速EGCG的促氧化反应产生大量的醌自由基、·O_2-和过H_2O_2等有毒物质引起肝毒性;二是DEDTC诱导升高的GST或GSH相关基因及肝脏中Nrf2相关基因和抗氧化酶相关基因的表达被二者联用时显著地抑制降低了肝脏的抗氧化蛋和二相脱毒酶的能力导致毒性的增加。综上所述,EGCG是公认为天然地安全地防癌剂,但不能够抑制腹腔内癌细胞的增殖;通常硒的抑癌的有效剂量与其毒性剂量非常接近,但能够在营养剂量下抑制腹腔内癌细胞的增殖,可以作为腹腔癌细胞预防剂;EGCG与硒联用能够抑制腹腔内癌细胞的增殖,可以扩大EGCG的抑癌谱。EGCG分散制备纳米硒的口服生物利用度受胃酸环境的影响有部分丢失,但其腹腔注射给药方式的生物利用度不受影响,EGCG纳米硒能够作为腹腔化疗剂预防腹腔内的癌细胞增殖。此外,EGCG与药物DEDTC联用能够增加肝脏毒性导致动物死亡。因此,EGCG与其他营养成分或药物的联用期待出现增加生物效应的同时也应该注意其潜在的风险。
【图文】：

图 1-1 EGCG 的化学结构Fig.1-1 Structures of EGCG.氧化反应自氧化反应与其生物活性密切相关。EGCG 中酚羟基在中质子作用，而使其与氧发生反应；在酸性条件下，EGCG易氧化。EGCG 的自氧化[4]是在中性或碱性条件下在铜等，形成超氧阴离子（superoxide anion，·O2-）EGCG 自由够与另一个 EGCG 分子发生反应形成过氧化氢（hydroG 自由基；EGCG 自由基中 B 环中存在的不配对电子非由基分子能够发生反应形成 EGCG 二聚体（Dimer）；攻击另一个 EGCG 分子中 B 环，在氧气的参与下形成；新生成的超氧阴离子又能够重新与 EGCG 发生反应，自氧化反应（图 1-2）。

EGCG与硒或戒酒硫联用的抑癌作用及利用EGCG制备纳米硒颗粒

图 1-2 EGCG 自氧化反应的机制Fig.1-2 Mechanism of EGCG auto-oxidation.从上述 EGCG 自氧化反应过程我们能够知道，EGCG 的自氧化反应有酸碱条切相关，也就是说 EGCG 自氧化反应强弱依赖于环境的平 pH 值[5]。由于人体组环境 pH 大部分都是处于中性或碱性，因此，EGCG 能够在多种组织中发生氧化产生超氧阴离子和过氧化氢等活性氧。然而，在胃中胃酸的 pH 大约 1.0~2.0，EG胃酸中发生质子化，亲电子能力减弱，不能够发生氧化反应[6]。由于铜等金属能够催化 EGCG 自氧化，因此，在人体内铜离子水平，尤其是铜离子可能能够影响 EGCG 在体内的代谢。例如儿茶素在体外试验中显示出能铜离子（一价或二价态铜）比铁催化儿茶素氧化能力更高[7]。因此，干预铜在体水平能够调节 EGCG 的氧化，而使 EGCG 的生物活性更可控。EGCG 氧化过程能够产生超氧自由基和过氧化氢，因此，，能够催化这些产物反超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和过氧化氢酶（catalase，CAT）调控 EGCG 氧化反应以及其生物活性。有文献报道，SOD 能够钝化 EGCG 自氧应使其氧化产物减少[4]。体外细胞试验发现加入 SOD 或 CAT 都能够减弱 EGCG
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R73-36

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