已克隆出鼠iNOS基因5′端的一部分。它的启动子含有TATA盒及转录因子(NK?κB和干扰素调节因子)的结合位点。NFκB是从免疫球蛋白的κ轻链基因增强子的κ位点(5′-GGGACTTTCC-3′)处发现特异性结合的转录因子。现已知许多与免疫和炎症相关的基因调控区均含此顺式作用元件。NF?κB属于Rel族,一般指P50/P55杂二聚体。NFκB在胞浆中存在,并被IκB(inhibitorofNF?κB)结合抑制。IκB有IκBα和IκBβ等6种异型体。当IκBα上的Ser32、Ser36磷酸化后就从NF-κB上脱离下来,并经泛素途径分解。释放出的NF-κB与HMG-1(HighmobilitygroupⅠ)形成三元复合物,结合于κ位点激活转录。同时IκBα基因也被激活,从而反馈抑制NF?κB,保持转录平衡。Kleinert等发现至少存在3种不同的信号传导通路激活转录因子NF?κB,从而激活iNOSmRNA的表达:酪氨酸激酶受体通路(由IFN、TNF?α、LPS诱导)、蛋白激酶A通路(由8OhdG诱导)和蛋白激酶C通路(由TPA诱导)。ROIs(reactiveoxygenintermediate)也参与NF-κB的活化。同时NF-κB的激活机制有细胞特异性。
EGCG是目前第一个同时抑制iNOS基因的表达和酶活性的复合物。EGCG以浓度依赖关系特异地抑制iNOSmRNA的表达。EGCG对激活NFκB的信号传导通路的主要作用机制为:(1)抑制LPS等与其受体的相互作用(sealingeffect);(2)清除ROIs;(3)抑制蛋白激酶。而且,EGCG还可阻断信号诱导IκB的磷酸化;阻断N?亚硝酸盐复合物、过氧化亚硝酸盐或羟自由基的形成。另外,NOS的结构在氨基端相似于细胞色素P450氧化酶,在羧基端相似于细胞色素P450还原酶。已知绿茶多酚能与不同的肝细胞色素P450s结合并抑制依赖P450的各功能,所以它能抑制NOS的酶活性2,1。
四、茶多酚对肿瘤启动剂诱导的AP-1(ActivatorProtein1)和细胞转化的抑制
近来,人们发现丝/苏氨酸家族的丝原激活蛋白激酶(MAPKs)是蛋白激酶级联反应的中间体,是细胞内重要的激酶系统。MAPK包括胞外信号调节蛋白激酶(extracellularsignal-regulatedproteinkinases,ERKs)和c-JunN-末端激酶(c-JunN-terminalkinases,JNKs)。ERKs主要由生长因子激活,部分也被细胞应激信号激活。JNKs即应激激活蛋白激酶(SAPK)。AP1亦称Fos/Jun杂二聚体。
正常情况下,核内无FOS,仅有少量JUN。fos和jun均属即早基因。在GFs(生长因子)刺激后15分钟即呈现FOSmRNA增高,30分钟达高峰,迅速合成FOS。JUN是由331个氨基酸组成,可由PKC催化其Ser63、Ser73磷酸化而激活。活化的JUN和新生成的FOS聚合为杂二聚体(即AP-1)。FOS和JUN均含有“LZ”(亮氨酸拉链)的保守序列,可结合于TRE(5′-TCACTCA-3′),促进许多基因的转录。
转录因子AP-1调节着MAPKs。c-Jun的Ser63/73突变引起的c-Jun对生长因子、佛波酯和紫外线诱导的信号通路的非应答。EGCG或茶黄素对ErK1或ErK2无抑制作用,而是在Ser73位点抑制c-Jun蛋白的磷酸化。EGCG还抑制JNK的活性。
因此,茶多酚抑制了肿瘤促进剂诱导的AP-1活性的升高。有学者用儿茶素3种同系物对TPA诱导鼠成纤维细胞的转化有抑制作用。并发现在儿茶素类中,有顺式结构、在R1位附加有羟基、R2位附加有没食子酸的衍生物(如EGCG)有更强的抑制效应。咖啡因对细胞转化的抑制很弱。因此EGCG、茶黄素,而不是咖啡因,抑制了TPA-或EGF-诱导的细胞转化。 23封闭作用(sealingeffect)
EGCG抑制肿瘤促进剂TPA激活PKC是通过以下三方面:
①抑制TPA与受体的作用;
②EGCG与磷脂双分子层相互作用;
③EGCG阻碍5′-三磷酸腺苷和TPA结合到PKC的能力。绿茶提取物、EGCG抑制肿瘤促进剂teleocidin对PKC的激活。EGCG抑制依赖雌激素的乳腺癌MCF-7细胞中雌激素与其受体的作用。Komori等把绿茶提取物、EGCG阻止肿瘤促进剂、激素、生长因子与受体的相互作用,称为sealingeffect。
五、茶多酚的药代动力学
1997年,ChenLS等首次报道了EGCG、EGC和EC在啮齿动物中的吸收、分布、代谢、排泄过程。尽管EGCG、EGC、EC化学结构相似,但药代动力学却不尽相同。它们在血浆、组织中的水平采用HPLC测定。静脉注射DGT(去咖啡因的绿茶)25mg/kg后,EGCG、EGC和EC的血浆浓度符合二室模型。
它们的β相半衰期(t1/2B)分别是212、45和41min,清除率(CL)分别是20、70和139ml/min/kg,表观分布容积(Vd)分别为15、21、和36dl/kg。EGC和EC和k12和k21(中央室与周围室间的分布速率常数)相似,但EGCG的k12比k21高3倍,提示EGCG更易分布于周围室。EGCG的t1/2β较长,CL较小,提示EGCG比EGC和EC在体内能停留更长时间。当用EGCG静注时,t1/2β为135min,清除率为72?5ml/min/kg,Vd为225dl/kg,提示在DGT中有其他物质影响EGCG的浓度和排泄。DGT灌胃给药(200mg/kg)时,EGCG、EGC和EC的生物利用度分别为137%、312%和01%。
静脉注射DGT(25mg/kg)后,EGCG在小肠组织中浓度最高,其半衰期(t1/2)为175min。EGC和EC在肾中浓度最高,t1/2分别为29min和28min。EGCG的AUC在肠中比肾中高4倍,而EGC和EC的AUC在肠和肾中相似,提示EGCG由胆汁排泄,而EGC和EC既从胆汁也从尿中排泄。他们还认为EGCG经加入饮水中给药比灌胃给药吸收更好。去咖啡因的绿茶提取物中的EGCG的吸收速率常数(Kd)比纯EGCG高36倍。基于每单位EGCG产生的AUC和Cmax,DGT似乎比纯EGCG更有效。值得一提的是Yang发现把15g、30g、45g去咖啡因的绿茶溶于500ml水后给人饮用,随剂量由15g升至30g时,茶多酚的血浆Cmax也增加27~34倍,但当剂量增至45g时Cmax却不能明显增加。这被称为饱和现象。
结束语
近年来,植物来源的药物倍受青睐。不只因它对发现新药有很大潜力,还可为设计更理想的新药提供独特的化学结构,后者可被用为创制新药的先导化合物。
众所周知,癌的发生至少经过三个阶段:即始发(initiation)、促癌(promotion)、演进(progression)。茶多酚的作用机制,特别是促癌阶段的分子机制是研究的热点。茶多酚来源于天然植物,茶叶为平常人家饮用。研究它的药理机制,特别在防癌抗癌方面,不仅顺应了抗癌药物从传统人工合成细胞毒药物向开发天然产物转变的大趋势,也必将促进它的进一步应用。