6月17日,云南农业大学食药资源开发与利用教育部重点实验室(原普洱茶学教育部重点实验室)盛军、徐欢欢团队联合华东师范大学生科院宋高洁课题组等在植物科学、药物化学领域国际顶级期刊Phytomedicine(IF=11.3;一区TOP)在线发表题为“EGCG inactivates tumor necrosis factor-alpha (TNFα) by inducing its higher-order assembly”的研究论文。该研究首次揭示了茶叶核心活性成分——表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)通过诱导炎症因子TNFα发生“高阶组装”而使其失活的独特分子机制。这一发现不仅从分子水平阐明了茶饮的健康益处,更为TNFα相关的炎症和自身免疫性疾病提供了一种潜在的精准茶疗新思路。炎症尤其是慢性炎症是引起代谢性疾病等慢病的关键因素,茶叶富含茶多酚,抑制炎症“清火”功能显著,该研究发现为今后为代谢性炎症精准茶疗提供了科学依据。
肿瘤坏死因子-α(TNFα)是人体免疫系统中的关键炎症因子,其功能依赖于形成精准的三聚体结构以激活下游信号通路。然而,TNFα的过度表达与类风湿性关节炎、银屑病、克罗恩病等多种自身免疫性疾病密切相关。目前临床广泛使用的TNFα抗体药物虽疗效显著,但存在成本高、需注射给药及潜在副作用等局限。发掘安全、可口服的天然小分子抑制剂成为该领域的重要方向。针对这一难题,盛军教授团队结合十余年茶叶基础应用研究经验另辟蹊径,发现EGCG并非像传统抗体或小分子药物那样通过“竞争结合”或“破坏三聚体”来抑制TNFα,而是通过一种独特的“分子胶水”机制发挥作用。
研究团队综合运用了尺寸排阻色谱(SEC)、多角度光散射(MALS)和冷冻电镜(cryo-EM)等多种前沿技术,发现EGCG能够诱导天然TNFα三聚体发生“高阶组装”,形成四聚体、六聚体乃至更高聚合度的非均一聚集体。进一步的质谱分析和化学修饰实验证实,EGCG并非直接结合在TNFα蛋白上,而是利用其富含酚羟基的分子特性,催化了TNFα分子内内源性二硫键(C69-C101)的断裂与重组,促使相邻TNFα三聚体之间形成新的分子间二硫键,从而实现共价交联。细胞功能实验表明,这种被“捆绑”起来的TNFα高阶聚集体完全丧失了与细胞表面受体(TNFR)结合的能力,从而无法激活下游NF-κB炎症信号通路。值得关注的是,当用马来酰亚胺预先封闭TNFα上的关键半胱氨酸残基后,EGCG的诱导失活效应被完全阻断,进一步证实了该机制的精确性。
该研究创新性地提出了一种“通过诱导靶蛋白寡聚化实现其功能封闭”的新型干预策略,突破了传统竞争性抑制的思维定式。鉴于EGCG是绿茶中含量最丰富的茶多酚,一杯240毫升的冲泡绿茶约含200-300毫克EGCG,日常饮用即可达到一定的生理浓度。因此,该研究为日常饮茶作为TNFα相关炎症疾病的辅助膳食疗法提供了坚实的科学依据,尤其为新冠感染后因TNFα水平持续偏高导致的“长新冠”症状管理提供了潜在的低成本、高可及性的营养干预思路。
云南农业大学徐欢欢副教授(华东师范大学访问学者)为该论文并列第一作者兼共同通讯作者,云南农业大学为第一完成单位;云南农业大学盛军教授、华东师范大学宋高洁研究员为共同通讯作者。