新发现解释了绿茶和红茶的降血压特性

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结构模型显示茶类黄酮表儿茶素没食子酸酯(蓝色/红色)与 KCNQ5 电压传感器(绿色)的基部结合,KCNQ5 是一种在人体血管中发现的钾通道。图片来源:UCI 医学院 Geoff Abbott

研究结果可能会催生新的抗高血压药物。

加州大学欧文分校的一项新研究表明,绿茶和红茶中的化合物通过激活血管壁中的离子通道蛋白来放松血管。这一发现有助于解释茶的抗高血压特性,并可能导致设计新的降血压药物。

发表于细胞生理学和生物化学 ,这一发现是由 UCI 医学院生理学和生物物理学系教授 Geoffrey Abbott 博士的实验室做出的。雅培实验室的研究生 Kaitlyn Redford 是题为“KCNQ5 钾通道激活是茶血管舒张的基础”研究的第一作者。

研究结果表明,茶中发现的两种儿茶素类黄酮化合物(表儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素-3-没食子酸酯)均能激活一种名为 KCNQ5 的特定离子通道蛋白,使钾离子扩散出细胞以减少细胞兴奋性。由于 KCNQ5 存在于血管内衬的平滑肌中,因此预计茶儿茶素对它的激活也会放松血管——哥本哈根大学的合作者证实了这一预测。

“我们通过使用计算机建模和诱变研究发现,特定的儿茶素与电压传感器的底部结合,这是 KCNQ5 的一部分,允许通道响应细胞激发而打开。这种结合使通道在细胞激发过程中更容易和更早地打开,”Abbott 解释道。

由于世界上多达三分之一的成年人患有高血压,并且这种情况被认为是全球心血管疾病和过早死亡的第一大可改变风险因素,因此治疗高血压的新方法具有改善全球公共卫生的巨大潜力。先前的研究表明,饮用绿茶或红茶可以少量但一致地降低血压,并且之前发现儿茶素有助于这种特性。将 KCNQ5 鉴定为茶儿茶素高血压特性的新靶点可能有助于药物化学优化,以提高效力或功效。

除了在控制血管张力方面的作用外,KCNQ5 在大脑的各个部位都有表达,它调节神经元之间的电活动和信号传导。存在致病性 KCNQ5 基因变异会损害其通道功能,从而导致癫痫性脑病,这是一种严重衰弱并导致频繁癫痫发作的发育障碍。由于儿茶素可以穿过血脑屏障,发现其激活 KCNQ5 的能力可能会提示一种修复受损 KCNQ5 通道的机制,以改善由其功能障碍引起的大脑兴奋性障碍。

茶的生产和消费已有 4000 多年的历史,目前全世界每天饮用超过 20 亿杯茶,就全球人们的消费量而言,仅次于水。三种常用的含咖啡因茶(绿茶、乌龙茶和黑茶)均由常绿树种 Camellia sinensis 的叶子制成 , 茶叶生产过程中发酵程度不同引起的差异。

在包括英国和美国在内的国家消费之前,红茶通常与牛奶混合。本研究中的研究人员发现,当将红茶直接应用于含有 KCNQ5 通道的细胞时,添加牛奶会阻止茶对 KCNQ5 的有益激活作用。然而,根据 Abbott 的说法,“我们不认为这意味着人们在喝茶时需要避免喝牛奶,以利用茶的有益特性。我们相信,人胃中的环境会将儿茶素与牛奶中的蛋白质和其他分子分开,否则会阻碍儿茶素的有益作用。”

这一假设得到了其他研究的证实,这些研究表明茶的抗高血压作用与牛奶的共同消费无关。研究小组还使用质谱法发现,将绿茶加热到 35 摄氏度会改变其化学成分,从而使其更有效地激活 KCNQ5。

“不管茶是冰的还是热的,这个温度是在喝完茶后达到的,因为人体温度约为 37 摄氏度,”雅培解释说。 “因此,只需喝茶,我们就可以激活其有益的抗高血压特性。”

参考:Kaitlyn E. Redford、Salomé Rognant、Thomas A. Jepps 和 Geoffrey W. Abbott 的“KCNQ5 钾通道激活是茶舒张血管的基础”,细胞生理学和生物化学 .
DOI:10.33594/000000337

这项研究得到了美国国立卫生研究院、美国国立综合医学科学研究所、美国国立神经疾病和中风研究所、灵北基金会和丹麦弗里福斯克宁斯基金会的部分支持。