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AbMole 小讲堂丨EGCG:表没食子儿茶素没食子酸酯在氧化应激调控与细胞信号网络研究中的应用

已有 216 次阅读 2026-6-15 11:05 |系统分类:科研笔记

EGCG(Epigallocatechol Gallate,AbMole,M4208)是绿茶中含量最丰富的儿茶素类多酚化合物,其分子结构由表型儿茶素骨架和没食子酰基侧链组成,赋予其独特的抗氧化活性和多靶点调控能力[1]。EGCG(CAS No.:989-51-5)的生物活性机制极为复杂,涉及自由基清除、金属离子螯合、信号通路调控及表观遗传修饰等多个层面,这使其成为天然产物研究领域中被研究最为深入的化合物之一。

从抗氧化机制来看,EGCG的邻苯三酚结构能直接清除超氧阴离子、羟自由基和过氧亚硝基等活性氧(ROS),同时通过螯合Fe²⁺和Cu²⁺等过渡金属离子,抑制Fenton反应介导的自由基生成[1]。更为重要的是,EGCG(Epigallocatechol Gallate,AbMole,M4208)能通过激活Nrf2/ARE信号通路,上调下游抗氧化酶(包括血红素加氧酶-1、谷胱甘肽-S-转移酶、超氧化物歧化酶)的表达,增强细胞内在的抗氧化防御能力[2]。这种双重机制使EGCG在氧化应激相关的细胞和动物疾病模型中展现出独特的研究价值。

在细胞信号调控层面,EGCG的靶点网络涵盖多条关键通路,其中PI3K/AKT/mTOR通路是EGCG研究最为深入的靶点之一,50–100 μM 的EGCG在MCF-7乳腺癌细胞中,能抑制PI3K的p85亚基磷酸化,降低AKT的Thr308和Ser473磷酸化水平,进而下调mTORC1活性,最终抑制细胞增殖并诱导G0/G1期阻滞[3]。MAPK通路同样受到EGCG的精密调控:在A431表皮样癌细胞中,20–80 μM的EGCG能激活JNK和p38信号,同时抑制ERK1/2磷酸化[3]。值得注意的是,EGCG(CAS No.:989-51-5)对NF-κB信号通路也表现出广泛的抑制作用具有广泛的细胞类型适用性:在RAW264.7巨噬细胞中,10–50 μM即可抑制LPS(脂多糖)诱导的IκBα降解和p65核转位,降低TNF-α、IL-6和IL-1β的mRNA及蛋白表达水平[4]。这种抗炎效应在神经保护研究中尤为重要, EGCG在BV2小胶质细胞中,25 μM的浓度能抑制Aβ蛋白(β-Amyloid)诱导的神经炎症反应,降低iNOS和COX-2的表达,提示其在神经退行性疾病研究中的潜在应用[4]

EGCG对表观遗传调控的影响也是近年来研究的热点领域。在LNCaP前列腺癌细胞中,20–60 μM EGCG可抑制DNA甲基转移酶1(DNMT1)的活性,降低GSTP1和APC等抑癌基因启动子区的甲基化水平,恢复其转录表达[5]。在MDA-MB-231乳腺癌细胞中,EGCG 还可通过抑制组蛋白乙酰转移酶p300的活性,降低组蛋白H3和H4的乙酰化水平,进而调控雌激素受体信号通路的输出[5]。这些表观遗传调控效应为EGCG在肿瘤表观遗传学研究中的应用开辟了新方向。

动物实验层面的数据进一步验证了EGCG(表没食子儿茶素没食子酸酯)的多系统调控效应。在Apcmin/+小鼠肠癌模型中,灌胃给药0.3%–0.5% EGCG(相当于每日约150–250 mg/kg)能显著减少小鼠肠道息肉数量和大小,并降低β-catenin的核积累和c-Myc表达[3]。在APP/PS1转基因阿尔茨海默病小鼠模型中,灌胃给药50 mg/kg(每日一次,连续6个月)可改善小鼠的空间记忆能力,降低脑内Aβ沉积和tau蛋白过度磷酸化,机制涉及抑制BACE1活性和增强Aβ清除[4]。在高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型中,灌胃给药EGCG后(200 mg/kg,每日一次,连续12周)能降低小鼠的体重增加、改善小鼠的胰岛素敏感性并减轻肝脏脂肪变性,机制涉及激活AMPK信号通路和抑制脂肪生成相关转录因子[2]。此外,EGCG还被用于研究其在动物紫外线防护、皮肤光老化及辐射损伤模型中的保护作用,其机制涉及抑制MMP表达、促进胶原合成及减轻DNA损伤[1]

参考文献及鸣谢

[1] Sang, S.; Lambert, J. D.; Ho, C. T.; et al. The chemistry and biotransformation of tea constituents. Pharmacological Research 2011, 64 (2), 87–99.

[2] Yuan, L.; Han, X.; Li, W.; et al. Epigallocatechin-3-gallate regulates hepatic cholesterol metabolism in rats via AMPK/SREBP-2 signaling pathway. Journal of Functional Foods 2017, 33, 330–338.

[3] Shimizu, M.; Shirakami, Y.; Sakai, H.; et al. EGCG inhibits activation of the insulin-like growth factor-1 receptor in human colon cancer cells. Biochemical and Biophysical Research Communications 2008, 366 (2), 310–314.

[4] Mandel, S. A.; Amit, T.; Kalfon, L.; et al. Targeting multiple neurodegenerative diseases etiologies with multimodal neuroprotective and neurorestorative iron chelators. Free Radical Biology and Medicine 2008, 45 (4), 421–431.

[5] Fang, M.; Chen, D.; Yang, C. S. Dietary polyphenols may affect DNA methylation. Journal of Nutrition 2007, 137 (1), 223S–228S.

细胞实验参考:

细胞系: 786-O cells and ACHN cells (human renal cell carcinoma cell lines)

方法:  Cell lines 786-O and ACHN were plated into 96-well plates at a density of 2×10⁴ cells/well in RPMI 1640 culture medium and incubated at 37°C for 24 h. Subsequent to treatment with EGCG  at various concentrations (0, 5, 10, 20, 40 and 60 µg/ml) for 12, 24 and 48 h, the cells were incubated with 20 µl MTT (5 mg/ml) at 37°C for 4 h. Following this, the medium was removed and 150 µl dimethyl sulfoxide was added to each well for 10 min at room temperature to solubilize the crystals. Finally, cell proliferation was determined by absorbance measurements at 490 nm on a Model 680 microplate reader. Cell viability was expressed as a percentage of the absorbance obtained for the control group. A minimum of three independent experiments were performed.

浓度:0, 5, 10, 20, 40 and 60 µg/ml

处理时间: 12, 24 and 48 h

参考文献: Exp Ther Med. 2016 Apr;11(4):1243-1248. 

* 上述方法来自公开文献,仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同,请参考其他文献。

动物实验参考:

动物模型: Ts65Dn mice and euploid mice on ~50% C57BL/6J and ~50% C3H/HeJ background, male, 6-week-old

配制: EGCG dissolved in phosphate buffered saline (PBS) at a concentration of 15 mg/mL, prepared fresh daily

剂量: 200 mg/kg/day

给药处理: Oral gavage (13.34 mL/kg body weight) once daily for two days (acute treatment) or from postnatal day 42 to postnatal day 68 (chronic treatment)

参考文献: Sci Rep. 2020 Jun 26;10(1):10426.



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