Introduction
茶是世界上最常见的饮料。饮茶作为千百万人日常生活的一部分，可以提高工作效率，减少疲劳。茶被发现增加了晚间恢复的负面影响，也增加了早晨的情绪和白天的注意力。越来越多的证据表明饮茶有益健康，茶中的活性化合物（如茶多酚（TP））与肠道健康之间的关系正在逐渐加强。最近有研究表明，茶多酚可以预防和治疗与昼夜节律有关的疾病。TP通过肠-脑轴（GBA）在宿主健康中发挥着重要作用（图1）。
图1 昼夜节律、茶、微生物-肠-脑轴和新陈代谢
昼夜节律是指生物体的生理功能为适应外界环境昼夜变化而建立的以24 h为周期的内在性节律。在哺乳动物中，昼夜节律由位于大脑视交叉上核（SCN）的中央时钟和由肝脏、肠道和脂肪等组织组成的外围时钟控制。长期经历不规律的光/暗周期，周末熬夜（或飞行时差）和轮班工作等都可能导致昼夜节律紊乱,诱发代谢综合征和心血管疾病等的风险。
肠道的健康取决于是否能够在肠道高度动态的环境中保持微生物群落的平衡。影响肠道菌群的因素很多，包括基因、环境和饮食。研究表明，肠道菌群的结构和组成表现出昼夜节律性。肠道菌群通过提供维生素和短链脂肪酸（SCFAs）等有益营养物质，支持代谢系统的发育和肠道免疫系统的成熟。最近的研究表明，肠道菌群不仅作用于宿主的消化、代谢和免疫功能，还调节宿主的睡眠和心理状态。这些都是通过微生物-肠-脑轴实现的。本文就昼夜节律紊乱导致的宿主代谢性疾病产生的原因、茶及多酚类化合物通过肠道菌群对宿主昼夜节律和疾病的影响进行综述。这将有助于更好地探索茶及其功能活性物质调节宿主健康的机制。
昼夜节律或肠道菌群对宿主生理健康的影响
一般来说，肠道菌群通过神经系统作用于大脑，并通过内分泌系统、免疫系统和谢系统作用于大脑，间接影响认知、睡眠、学习能力和情绪。肠道菌群直接参与多种神经递质、细胞因子和代谢物等的产生，如5-羟色胺（5-HT）、多巴胺、γ-氨基丁酸（GABA）、SCFAs和褪黑激素等。这些代谢物可以直接作用于肠神经系统和迷走神经，影响中枢神经系统的活动。肠道菌群的功能类似于内分泌器官，可以产生具有生物活性的代谢物，影响宿主的生理功能。微生物通过多种途径与宿主相互作用，包括三甲胺（TMA）/三甲胺N-氧化物（TMAO）途径、SCFAs途径以及一级和二级胆汁酸途径（图2）。
图2 肠道和大脑之间通过各种系统进行双向交流
与昼夜节律和肠道菌群功能障碍相关的疾病
时差引起的昼夜节律紊乱或睡眠减少会导致情绪波动和睡眠障碍。重度抑郁症患者表现出昼夜节律的显著紊乱和核心生物钟基因的相位偏移。大多数神经退行性疾病如阿尔茨海默症（AD）、帕金森综合症都被发现伴随着昼夜节律紊乱。有研究表明，儿童早期发生的肠道问题可能导致自闭症。除了在精神疾病中的作用外，许多心血管功能，如血压、心率和血栓形成也受到影响。值得注意的是，急性心肌梗死、中风、心律失常的发生也与生物钟有关。
补充茶和膳食TP改善宿主疾病及代谢问题
研究发现，红茶、乌龙茶、黑茶可以改善肠道菌群的多样性。这些发现支持了这样一个观点，即饮茶可以正向调节肠道菌群的结构分布，帮助抑制由肥胖或高脂肪饮食引起的肠道失调。一杯绿茶含有高达200 mg的EGCG，并已被证明有预防癌症的功效。与一些从未有过饮茶习惯的人相比，伴随饮茶量的增加，抑郁的风险也会逐渐降低。同时，EGCG也被发现能够逆转葡萄糖胺诱导的HepG2细胞中时钟基因转录和蛋白表达的较轻的日振荡。
茶儿茶素、白藜芦醇等多酚类物质可以改变生物钟的周期、幅度或相位，缓解昼夜节律紊乱引起的不良变化。在宿主中补充TP已被证实能够显著改善由慢性睡眠剥夺引起的海马学习和记忆障碍。有报道称，TP能够逆转昼夜节律基因的异常表达，调节神经氧化还原失衡和线粒体功能异常。TP的抗氧化特性使其能够通过预防炎症和肿瘤发展、诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞来提供对癌症的保护作用。本课题组最近的研究发现，在黑暗条件下补充乌龙茶多酚能够显著提高核心时钟基因Clock和Bmal1的mRNA表达水平。大量的体内和体外研究证据表明，TP对包括癌症、糖尿病和心血管疾病在内的多种疾病都发挥着有益作用。
Conclusion
TP与肠道菌群的相互作用可以借助微生物-肠-脑轴改善与昼夜节律相关的代谢性疾病，从而促进宿主的健康。未来，还应注意TP在昼夜节律调节中的有效剂量。我们需要更好地了解TP的吸收代谢过程，TP与肠道微生物的相互作用，以及它们的代谢物通过肠道传递到大脑的信号转导作用。
通信作者
Chi-Tang Ho，现任美国Rutgers University食品科学系终身教授，杰出科学家，台湾大学杰出讲座教授，发表论文500余篇。曾任美国化学会理事（2010年），国际食品科学与技术科学院理事（2006年），美国化学会应用农业与食品化学促进奖（2005年），美国化学会农业与食品分会主席（1996年）。现任Journal of Agricultural and Food Chemistry副主编，Journal of Food Science、Journal of Functional Foods、International Journal of Food and Nutrition、Food Control等国际主流期刊编委，Molecular Nutrition & Food Research高级编辑。同时，他也是美国化学学会、英国皇家化学学会、国际食品科技联盟、美国食品科学技术学会和国际营养与功能食品学会等5个化学与食品科学顶级学会的成员。
通信作者
张鑫，博士，副教授，硕士研究生导师，宁波大学食品与药学学院院长助理。长期从事食品生物技术、天然产物化学等领域的科研、教学工作，特别是植物多酚、多糖与人体肠道菌群相互作用的相关研究。近5年来主持和参与国家级及省部级科研项目多项，以第一/通讯作者发表SCI论文40余篇，其中TOP期刊10余篇，ESI高被引文献4篇。主要研究方向：植物多酚、多糖与人体肠道微生物的相互作用；植物资源的高值开发利用；发酵食品的开发及发酵过程的分子机理研究。
第一作者
闫若楠，宁波大学食品与药学学院2019级食品工程专业硕士研究生。研究方向为植物多酚与人体肠道菌群的相互作用。
Modulatory effects in circadian-related diseases via the reciprocity of tea polyphenols and intestinal microbiota
Ruonan Yana, Chi-Tang Hob,*, Xin Zhanga,*
a Department of Food Science and Engineering, Ningbo University, Ningbo 315211, China
b Department of Food Science, Rutgers, The State University of New Jersey, NJ 08901, USA
*Corresponding authors.
E-mail address: ctho@sebs.rutgers.edu
zhangxin@nbu.edu.cn
Abstract
Tea is a widespread functional plant resource. Phytochemicals such as tea polyphenols (TP) can interact with the intestinal flora and participate in regulating the expression and rhythm of biological clock genes. Circadian rhythm controls a variety of behaviors and physiological processes, and circadian misalignment has been found to be closely related to multiple metabolic diseases. Interestingly, the gut microbiota also has diurnal fluctuations, which can be affected by diet composition and feeding rhythm, and play a role in maintaining the host’s circadian rhythm. The two-way relationship between the host’s circadian rhythm and intestinal microbiota confirms the possibility that prebiotics or probiotic can be used to adjust the intestinal environment and microbiome composition to improve the host health. This article reviews the relationship between the host’s circadian rhythm and microbiota and its influence on metabolic diseases. The beneficial effects of the interaction between TP and gut microbiota on diseases related to rhythm disorders are emphasized to improve the theories of disease prevention and treatment.
Reference:
YAN R N, HO C T, ZHANG X. Modulatory effects in circadian-related diseases via the reciprocity of tea polyphenols and intestinal microbiota[J]. Food Science and Human Wellness, 2022, 11(3): 494-501. DOI:10.1016/j.fshw.2021.12.007.
转自：如沐风科研
文章来源于食品科学与人类健康 ，作者FSHW
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