本文发表在《大众科学》的前博客网络中，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
我们中的许多人，尤其是现在或以前的研究生，都对我们早餐选择的含咖啡因饮料上瘾。我的是茶，但如果让我猜，我敢打赌最受欢迎的选择是咖啡。我们早上大口喝下它来为一天做准备，我们在工作时若有所思地啜饮它，我们在应该睡觉的凌晨寻找它，但我们却在实验室或办公桌前，告诉自己我们再跑一个凝胶或者再写一页。 对我们许多人来说，咖啡（或茶！）的仪式深深地根植于我们的日常生活中，但除了让我们保持警觉之外，它还能为我们做什么呢？最近的一项研究表明，茶和咖啡中的某些多酚化合物可能通过干扰胰腺中淀粉样原纤维的形成，对 2 型糖尿病（T2 糖尿病）提供保护作用。哇，听起来不错，不是吗？又多了一个喝更多这种东西的理由！但这到底是什么意思呢？为了理解这可能如何起作用，我们首先需要理解一些概念。具体来说，什么是淀粉样原纤维，它与 T2 糖尿病有什么关系？
淀粉样蛋白是以特定不正确方式折叠的蛋白质沉积物（蛋白质必须正确折叠才能正常发挥作用）。这些错误折叠的蛋白质形成聚集体（即它们聚集在一起），并在组织和细胞中堆积，类似于钙沉积物可能会在管道中堆积的方式。您可以在左侧的照片中看到它的样子，照片显示了大脑皮层中 Abeta 蛋白的淀粉样沉积物（棕色）。除了 T2 糖尿病外，淀粉样蛋白往往与帕金森病和阿尔茨海默病等疾病有关。这些蛋白质沉积物如何导致这些疾病的确切方式尚不清楚，但人们认为它们的存在会导致周围的组织变形，从而干扰其发挥作用的能力。它们还可能通过干扰线粒体（为细胞提供能量的细胞器）而导致细胞死亡。就 T2 糖尿病而言，胰腺中淀粉样原纤维的存在被认为会杀死产生胰岛素的 β 细胞。这种情况下的淀粉样原纤维由一种名为人胰岛淀粉样多肽（hIAPP 或淀粉酶）的蛋白质组成，该蛋白质通常作为一种内分泌（即激素），与胰岛素一起从 β 细胞中释放出来。因此，我们可以考虑治疗 T2 糖尿病的一种方法是首先阻止 hIAPP 淀粉样原纤维的形成。
之前的研究（在欧洲和亚洲血统的人中）报告说，经常喝咖啡的人患 T2 糖尿病的风险比不喝咖啡的人低 50%，但这怎么可能起作用呢？一种常见的 多酚化合物，在茶中发现的 (−)-表没食子儿茶素 3-没食子酸酯 (EGCG)，已被证明对 Abeta、α-突触核蛋白和 hIAPP 蛋白的淀粉样形成具有抑制作用，已知这些蛋白分别与阿尔茨海默病、帕金森病和 T2 糖尿病有关。咖啡与茶一样，含有大量多酚化合物，如咖啡酸 (CA)、绿原酸 (CGA) 及其代谢物。由此可见，咖啡中的这些多酚和相关化合物可能对淀粉样蛋白的形成和聚集提供类似的保护作用。
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咖啡因、CA 和 CGA 是咖啡中三种最丰富的化合物，因此来自华中科技大学、武汉大学和武汉生物技术研究院（中国）的研究人员研究了它们是否像茶多酚 EGCG 一样对淀粉样蛋白的形成表现出类似的保护作用（发表在《农业与食品化学杂志》上）。他们将形成淀粉样蛋白的蛋白质 hIAPP 暴露于茶多酚 EGCG、咖啡因和咖啡多酚 CA 和 CGA，然后他们测量了形成的淀粉样原纤维的数量以及暴露的来自大鼠细胞系的 β 细胞的存活率等指标。
左边是与上述化合物孵育的 hIAPP 的透射电子显微镜图像（单击放大）。我稍微编辑了该图以包括标签。在 A 部分中，只有 hIAPP，在 C 部分和 D 部分中，hIAPP 与咖啡因一起孵育，您可以看到纤维状淀粉样蛋白束，看起来有点像毛发或细线。咖啡因显然无法阻止淀粉样蛋白的形成。在 B 部分中，EGCG 似乎阻止了淀粉样蛋白的形成，因为没有检测到原纤维，这与该研究之前的现有研究一致。此外，CA 和 CGA 也抑制了淀粉样原纤维的形成，更高的浓度导致更完全的抑制。检测到 hIAPP 的小聚集体，但它们没有形成成熟的束。因此，咖啡多酚似乎确实可以阻止淀粉样原纤维的形成，类似于茶多酚。
这种抑制作用是否会导致更少的细胞死亡？事实上，似乎确实如此！右边的图表显示了细胞在单独暴露于 hIAPP 或与研究化合物组合时相对于未处理的细胞组的存活率百分比（未处理的细胞组 = 100% 存活率；单击放大）。单独的 hIAPP 导致 β 细胞的存活率下降了近三分之二，这可能是由于淀粉样原纤维的细胞毒性（即杀死细胞）效应。相比之下，所有四种研究化合物都将存活率提高到不同程度。EGCG（与 hIAPP 的比例为 1:1）和 CA（与 hIAPP 的比例为 1:5）似乎最有效地保护了 β 细胞，分别为 75% 和 96%。也许最有趣的事情是，尽管咖啡因没有阻止淀粉样原纤维的形成，但它仍然提供了一些针对细胞死亡的保护！可能是咖啡因以某种方式改变了淀粉样原纤维的结构，使其对 β 细胞的致命性降低，即使它并没有完全阻止它们的形成。咖啡因也可能干扰参与细胞死亡过程的某些化学信使的接收。
这些结果表明，喝咖啡可能对 T2 糖尿病的症状产生一些有益影响的一种潜在方式。咖啡中的多酚可能会减缓或阻止淀粉样原纤维的形成，咖啡因本身也在某种程度上起作用。减缓淀粉样原纤维的聚集会导致较少的 β 细胞死亡，这意味着胰腺在饭后向血液中分泌胰岛素的能力受到的阻碍较小。虽然论文中没有显示结果，但作者还指出，CA 和 CGA 的代谢物（即分解产物）也显示出类似的抗淀粉样蛋白作用，这意味着即使 CA 和 CGA 在化学分解后，保护作用仍可以持续一段时间。
我个人很想知道，在咖啡或茶中摄入大量糖或奶油是否会减轻这些保护性多酚的好处。测试咖啡在更广泛的种族中的保护作用也可能值得，因为某些人群比其他人更容易患上 T2 糖尿病。最后，值得指出的是，细胞存活率研究是用大鼠细胞进行的，因此可能并不表明人类 β 细胞可能会发生什么。
这并不意味着您的医生某天会给您开每天两杯额外的咖啡来治疗您的糖尿病，但这确实意味着您每天一杯咖啡中的某些化合物将来可能会出现在糖尿病药物中。尽管如此，喝咖啡不应被用作寻求针对 T2 糖尿病或任何其他医疗状况的专业医疗护理的替代品。这篇文章的标题有些开玩笑，因为虽然我们许多人每天都喜欢喝一两杯（或五杯）咖啡或茶，但它无意治愈或预防任何疾病！
程，B.，刘，X.，龚，H.，黄，L.，陈，H.，张，X.，李，C.，杨，M.，马，B.，焦，L.，郑，L.，和黄，K. (2011)。咖啡成分在体外抑制人胰岛淀粉样多肽的淀粉样蛋白形成：咖啡消费与糖尿病之间可能存在的联系。《农业与食品化学杂志》，59 (24), 13147-13155 DOI: 10.1021/jf201702h
图片来源
(1) 咖啡，来自 Flickr 用户 Eric Heupel，根据知识共享许可授权。
(2) 大脑皮层中的淀粉样沉积物，来自维基百科用户 Nephron，根据知识共享许可授权。
(3) 与各种化合物孵育的 hIAPP 的 TEM 图像，经 Cheng 等人许可转载。J. Agric. Food Chem.，2011，59 (24)，第 13147–13155 页。版权所有 2012 美国化学学会。
(4) 细胞与hIAPP和各种化合物孵育后的活力图。此图由我根据 Cheng 等人在J. Agric. Food Chem., 2011, 59 (24), pp 13147–13155 发表的数据制作。我知道图中没有误差线，因为我没有足够的数据来包含它们。 误差线可以在原始出版物中看到。
