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美国学者揭示绿茶和红茶能够降血压及其背后的原因

2021

03/11

生物世界

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除了在控制血管张力方面的作用，KCNQ5也在大脑的各个部位表达，调节神经元之间的电活动和信号传导；而致病的KCNQ5基因突变会破坏其通道功能，从而导致癫痫性脑病。

来源 | 中国生物技术网

目前， 全球已有多达三分之一的成年人患有 高血压 。高血压是心血管疾病和过早死亡的首要风险因素，也是头号可改变风险因素。因此，治疗高血压的新方法在改善全球公共卫生方面具有巨大的潜力。

之前的研究表明，饮用绿茶或红茶可以少量并持续稳定地降低血压。

中国是茶叶的故乡，也是茶文化的发源地。自从4700多年前第一杯茶水诞生以来，茶饮已成为全球最常见的饮料之一，仅次于水。

虽然所有的茶叶都来自同一种植物——茶树，但因氧化程度的不同而决定了茶叶的品种。例如，绿茶是未经氧化的，它的味道较为温和；而红茶的独特颜色来自于完全氧化的过程；乌龙茶则介于绿茶和红茶之间，只是部分氧化，它兼有绿茶和红茶的特点。

已有很多研究表明，所有品种的茶叶都有益于健康，但只有绿茶的研究是最广泛的，体内体外研究都已表明绿茶提取物能抑制肿瘤发生、降低罹患高血压和心脏病的风险。然而，这些特性背后的分子机制仍未能完全揭开。

近日，美国加州大学欧文分校和丹麦哥本哈根大学的研究人员在 Cellular Physiology & Biochemistry 杂志发表了题为： KCNQ5 Potassium Channel Activation Underlies Vasodilation by Tea 的研究论文。

该研究发现， 绿茶和红茶中的化合物都可以通过激活血管壁上的钾离子通道蛋白来放松血管。这一发现有助于解释茶的降压特性，并为新的降压药物设计提供了线索 。

人体里有四十多种电压门控钾通道 （即由电压信号控制开闭的钾通道），它们负责神经元和肌肉细胞等可兴奋组织的兴奋性调节，对维持神经-肌肉系统和心脏的正常功能来说至关重要。

KCNQ通道蛋白 是目前已知亚型最多且作用最复杂的一类钾离子通道，广泛分布于骨骼肌、神经、血管和非血管平滑肌中。在血管系统中，KCNQ4/Q5参与控制静息时的动脉张力，当这些通道被阻塞时会引起血管收缩。由于它们在多种生理过程中和不同表达模式中的作用，KCNQ通道既与各种遗传疾病状态有关，又是多种疾病的潜在药物靶点。

在这项研究中，研究人员发现绿茶和红茶中的儿茶素类化合物表儿茶素没食子酸酯 （ECG）和表没食子儿茶素没食子酸酯 （EGCG） 可以选择性激活钾离子通道蛋白KCNQ5，使钾离子扩散到细胞外，从而降低细胞的兴奋性 。

EGCG占绿茶儿茶素的50-80%。一杯（240毫升）绿茶中含有200-300毫克的EGCG。

研究人员通过计算机建模和体外诱变研究发现，绿茶中的EGCG能与KCNQ5的一部分结合，允许通道响应细胞刺激。由于这种结合，使通道在细胞兴奋的过程中更容易和更早打开。而且，新鲜和加热的EGCG对KCNQ5的激活具有累加作用。

但有意思的是， 红茶激活KCNQ5的特性会被牛奶所抑制 。

在欧美一些国家，红茶在饮用前通常要与牛奶混合。研究人员在实验中发现，当红茶直接作用于含有KCNQ5通道的细胞时，添加牛奶会阻止激活KCNQ5的有益作用。

然而，先前的研究表明，摄入红茶会导致血浆中总酚类、儿茶素、槲皮素和山奈酚不受添加脱脂牛奶的影响；而其他研究也发现，牛奶不会削弱摄入红茶的有益影响。

因此，研究人员得出结论，在体外实验中，牛奶与红茶多酚结合阻止了它们激活KCNQ5，但当人体摄入后，这种作用会被释放，例如胃中的环境会将儿茶素从牛奶中的蛋白质和其他分子中分离出来，从而使多酚（例如ECG）释放为游离态，使其可以激活KCNQ5 。

该团队还发现，通过质谱分析，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。

研究通讯作者、加州大学欧文分校医学院生理学和生物物理学教授 Geoffrey Abbott 解释道：“无论什么温度的茶，都是需要饮用的，因为人体温大约是37摄氏度。因此，只要喝茶，我们就能激活它有益的抗高血压特性。”

除了在控制血管张力方面的作用，KCNQ5也在大脑的各个部位表达，调节神经元之间的电活动和信号传导；而致病的KCNQ5基因突变会破坏其通道功能，从而导致癫痫性脑病。由于儿茶素可以穿过血脑屏障，其激活KCNQ5的能力可以为未来药物化学优化和降血压，以及KCNQ5功能丧失性脑病开发潜在的候选药物。

论文链接：

https://doi.org/10.33594/000000337