茶EGCG活性和毒性与含硒酶的关联

本项研究旨在建立儿茶素生物效应与硒的内在关联，开展本项研究有以下三方面依据：1、EGCG激活转录因子Nrf2，启动含硒的硫氧还蛋白还原酶（TrxR）mRNA转录，而硒促进该酶翻译，因此二者可能产生协同效应；2、过量EGCG通过促氧化造成肝氧化逆境，而氧化逆境抑制含硒的谷胱甘肽过氧化物酶（GPx），EGCG体外抑制TrxR，因此EGCG毒理可能涉及抑制GPx和TrxR；3、已报道人摄入儿茶素提取物，甚至个别人饮茶都出现肝毒性，提示存在敏化儿茶素毒性的因子，而缺硒时肝含硒酶表达低，存在抗氧化严重缺陷，因此缺硒可能敏化EGCG毒性。本项研究将在实验动物体内阐明EGCG与硒协同诱导TrxR；EGCG的毒理涉及抑制GPx和TrxR；含硒酶低表达敏化EGCG毒性。硒通过与儿茶素协同诱导TrxR从而提升茶的生物活性、通过饱和含硒酶从而防止儿茶素毒性，这些内在的关联将为富硒茶应用提供崭新的理论依据。

项目的背景：绿茶的主要功能成分为EGCG，它在低至中高剂量有众多活性，如预防癌症和代谢性疾病，包括糖尿病与肥胖。EGCG在高剂量也会有副作用，主要为肝毒性。硒是人体必需的微量元素，硫氧还蛋白还原酶（TrxR）和谷胱甘肽过氧化物酶（Gpx）为机体重要的含硒抗氧化酶。本项研究考察EGCG活性和毒性与硒及含硒酶的关联。.主要研究内容： 1、EGCG对适硒小鼠肝脏抗氧化酶和Nrf2途径影响。2、EGCG对缺硒小鼠肝脏抗氧化酶和Nrf2途径影响。3、EGCG对硒中毒小鼠肝脏抗氧化酶和Nrf2途径影响。.重要结果、关键数据：.针对适硒小鼠，EGCG在药理剂量可诱导Gpx2基因表达，上调肝脏TrxR1基因、蛋白与活力，增强肝脏Gpx和谷氧还蛋白（Grx）活力。EGCG在小鼠可耐受的毒性剂量可压制肝脏Gpx、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活力，但激活Nrf2反应，导致TrxR1、HO1、NQO1等典型的Nrf2靶基因、蛋白或活力上升。EGCG在小鼠不可耐受的毒性剂量压制肝脏Gpx、SOD和CAT活力，同时压制Nrf2反应，导致TrxR1、HO1、NQO1等典型的Nrf2靶基因、蛋白或活力下降。褪黑素不影响EGCG在药理剂量诱导肝脏抗氧化酶能力，褪黑素也不影响EGCG在药理剂量调节与糖脂代谢相关的基因。但是，褪黑素可降低EGCG的肝毒性，阻止可耐受毒性剂量EGCG对肝脏Nrf2诱导效应或阻止不可耐受毒性剂量EGCG对肝脏Nrf2抑制效应。由于EGCG在药理剂量诱导适硒小鼠肝脏TrxR1基因、蛋白与活力，而缺硒小鼠不能充分合成TrxR，EGCG在药理剂量不能诱导缺硒小鼠肝脏TrxR1，说明EGCG诱导肝脏TrxR1需要与硒协同完成。另一方面，尽管缺硒小鼠肝脏Gpx与TrxR活力低，我们在立项时推测会使药理剂量EGCG潜在毒性得以敏化，然而，研究发现缺硒小鼠与适硒小鼠对药理剂量EGCG耐受性相近，原因在于缺硒小鼠对药理剂量EGCG表现为Nrf2反应敏感。研究发现药理剂量EGCG加剧硒中毒小鼠肝毒性，机制涉及硒上调谷胱甘肽S转移酶（GST）的能力受到EGCG抑制。.科学意义：EGCG的活性与毒性均涉及对含硒酶的影响。EGCG在不同硒态效应与机制途径不同：缺硒态EGCG倾向于激活Nrf2，适硒态EGCG倾向于上调TrxR，硒中毒时EGCG倾向于压制GST。