第一章 文獻探討
第一節 牛磺酸
一、 化 學 及 來 源
牛磺酸是一種含硫的
β
氨基酸，英文名為 taurine， 分子式是 C2H7NO3S (如下圖)，它是由牛黃中分離出來的，因此得名牛磺酸，又名 牛膽鹼。其外觀為白色柱狀結晶，無臭、味弱酸。工業合成是以乙醇胺、硫酸，及硫酸鈉為主要原料，經酯化磺化反應，再用鹽酸和醇萃取分離 製得。
牛磺酸結構式圖:
牛磺酸以游離的方式廣泛存在動物各種組織細胞內液中，其中以海 螺、烏賊、章魚、文蛤含量較高。之前，人們僅知它的主要功能是與膽 酸結合形成牛磺膽酸。過去幾年來，對牛磺酸的生理功能及營養日漸重 視，因此牛磺酸的應用越來越廣泛。國際上發表許多關於牛磺酸的討論 (Chesney, 1985)。例如，Hayes 氏等在 1975 年提出貓缺乏牛磺酸可導致 失明。近年來人們已注意到牛磺酸在預防醫學中的應用，包括調節細胞 內外鈣平衡、直接參與細胞膜穩定、抗氧化作用及對外源性毒物的結合 等(Waterfield et al., 1993)。
二、 生 物 活 性
(一 ) 中 樞 神 經 系 統
1. 促 進 大 腦 及 智 力 發 育 的 作 用
動物實驗證明，牛磺酸具有促進大腦及智力發育的作用，表現為學 習、記憶能力的提高(韓, 1988)。其作用是調節體內微量元素的代謝，提 高大腦組織中與腦發育有關的必要元素鋅、銅、鐵及游離的氨基酸等含 量，進而促進大腦中的 DNA，RNA 及蛋白質的合成。牛磺酸缺乏的大 鼠，腦及智力發育受到不良的影響，表現與正常組有差異性。牛磺酸缺 乏的幼貓，其大腦重量也顯著低於補充牛磺酸組。牛磺酸在腦神經的增 殖週期中具明顯的促增殖作用(韓, 1989)。牛磺酸對神經細胞的分化成熟 也起著促進作用(韓, 1992)，當牛磺酸缺乏，體外培養的人類腦神經的分 化明顯受阻。
2. 抗 癲 癇
牛磺酸在中樞神經系統的作用除促進腦發育外，也是一種神經抑制 因子，可以抗痙攣作用；也是調節神經及調節滲透及抗氧化的因子 (韓,1991)。牛磺酸能拮抗多種物質誘發的癲癇，其可延長潛伏期，降低 發作次數及發作強度。對於酒精成癮後戒酒發生神經錯亂及局部痙攣，
牛磺酸有可使反應減輕(Thurston, 1987)。
(二 ) 視 網 膜
Hayes 氏等(1975)提出貓缺乏牛磺酸可導致失明。Geggel 氏等(1985) 報導長期進行胃腸道外營養注射(不含牛磺酸)的 23 名成年人及 21 名兒 童的觀察結果，兒童組空腹血中牛磺酸含量下降，視網膜色素出現瀰漫 性顆粒，另外錐體也異常。給與牛磺酸後，視網膜接近正常，而成人組
不受影響，證明幼兒在缺乏牛磺酸，會發生視力障礙。
(三 ) 心 血 管 系 統
牛磺酸在心血管組織中含量豐富，具有廣泛的心血管作用，一旦缺 乏，會導致心血管疾病(Huxtable, 1992)。
1. 對 心 肌 的 保 護 作 用
近年來發現牛磺酸對心肌缺血再灌注損傷具有非常有效的防治作 用(劉, 1991)。其能通過抑制心肌脂質過氧化而保護心肌。此外，還能 抑制缺血在灌流時鈣內流，防止細胞內鈣離子過多。此外，另一研究證 實，用腎上腺素及高濃度的鈣灌流大鼠心臟造成心肌內鈣過多的模式 中，牛磺酸的治療具有抑制心肌組織和粒線體鈣聚積，增加心肌 ATP 含 量，因此牛磺酸有改善細胞內鈣過多的現象(王, 1993)。
2. 心 衰 竭
牛磺酸可顯著改善瓣膜性和缺血性心衰竭的功能，並且全面改善病 人的血液動力學，它是治療心衰竭的有效藥物且無毒性，增加左心室的 收縮而不引起血壓降低，也不影響洋地黃類的藥物作用，還可降低洋地 黃的副作用(黃,1991)。
3. 高 血 壓
牛磺酸可通過中樞及周邊降壓作用，僅對高血壓有降低作用，正常 血壓不受影響。在腦室注射血管收縮素 II 和腎上腺素引起的高血壓，
牛磺酸可改善之(Azuma et al., 1987)。此外，牛磺酸和 Mg2+ 可以拮抗 endothelin，防止血管平滑肌細胞(VSMC)過渡增生而造成高血壓疾病(吳
等 ,1991)。
4. 動 脈 粥 狀 硬 化
動脈粥狀硬化有多種因素，其中包括血小板功能異常及膽固醇累 積。有學者指出血小板聚集與牛磺酸含量呈負相關，服用牛磺酸後，血 小板聚集降低(Pronczal et al., 1988)。此外也有人發現牛磺酸在體外實驗 明顯抑制花生四烯酸(arachidonic acid)、ADP 和膠原誘導的血小板聚集，
並且呈與劑量反應的關係，而體內的研究也指出有抑制血小板聚集的作 用(陳等,1991)。所以牛磺酸對動脈粥狀硬化疾病有防治作用。
(四 ) 肝 膽 系 統
1. 肝 細 胞 保 護 作 用
正常大鼠肝和尿中牛磺酸含量明顯正相關，四氯化碳和半乳糖胺造 成大鼠肝損傷，均可使肝臟中的牛磺酸含量下降，顯示牛磺酸具有一定 的肝細胞保護作用(Waterfield et al., 1993)。
a ) 鈣離子
Nakashima 氏等(1990)發現在含鈣的介質中，牛磺酸可防止因缺氧而 造成的肝胞死亡，而在缺鈣的介質中則沒有這種作用，說明牛磺酸對肝 細胞的保護作用可能透過細胞鈣離子含量而定。
b) 抗氧化
牛磺酸可直接或間接抗氧化所造成的損傷。直接方式是利用分子中的 氨基與氧化劑結合而阻止氧化作用。如牛磺酸與強氧化劑 HClO 作用時
生成牛磺氯氨，從而解除了 HClO 對組織的氧化損傷作用。間接方式是 牛磺酸能穩定細胞膜成分，從而抵抗氧化劑的攻擊(Banks et al., 1991)。
c) polyamine
有文獻指出，缺少合成 polyamine 酵素 ornithine decarboxylase 時，
牛磺酸不具肝細胞保護作用，加入 polyamine 後，牛磺酸具有保護肝細 胞的功能，推測 polyamine 的存在與牛磺酸保護肝細胞的功能上有關 (Wu et al., 1999)。
2. 肝 臟 纖 維 化
最近的研究顯示，牛磺酸對實驗大鼠肝臟纖維化具有改善的效果(陳 等, 1999)，可以減少慢性肝損傷時，tissue inhibition of metalloproteinase (TIMP)、procollagen I 及 III 的基因表現，可能具有臨床治療功效的潛力 (Chen et al., 1999)。
3. 參 與 肝 脂 質 代 謝
體外研究表明，人體肝細胞牛磺酸含量與膽汁酸合成速度，細胞游 離膽固醇濃度及高親合性低密度脂蛋白受體表達有關。對倉鼠、豚鼠和 小鼠的體內研究表明，補充牛磺酸可影響 7α -膽固醇脫氫? 和 HMG- CoA 還原? 的活性。牛磺酸不僅與膽汁中的脂質分泌有關，而且與脂質 代謝有關係。用含牛磺酸的飼料餵大鼠可明顯降低血液及肝臟中的膽固 醇，也可以減少膽固醇結石的形成。大鼠飲用牛磺酸水溶液兩週後，肝 臟中的膽固醇、膽固醇脂及三酸甘油脂明顯低於正常組(周,1995)。
(五 ) 免 疫 系 統
牛磺酸具有保護淋巴細胞並可促進其增殖、產生抗體的作用，還可 促進巨嗜細胞產生 IL-1，增強噬中性白血球的吞噬殺菌的功能，提高人 和動物的特異性和和非特異性免疫功能。另外牛磺酸可以促使對 B 肝疫 苗無反應的小鼠產生抗 HBsAg 抗體(冉, 1993)。
(六 ) 其 他
牛磺酸還具有防治糖尿病(Maturo et al., 1987)、調節腦垂體分泌(Pow, 1993)、防治缺鐵性貧血及治療凍傷寒偏頭痛作用。
第二節 肝臟之簡介
一、 肝 臟 的 型 態
肝臟是最大的器官，也是最大的消化腺。其位於右側橫隔膜下腔，
重量約 1,200 至 1,500 公克，其表面光滑且非常脆弱，受到外力時容易 破裂，引起大出血。肝臟呈楔形，由鍊狀韌帶分左右葉。右葉較大，佔 肝體積的五分之四，左葉較小，佔肝體積的五分之一 ; 其於較小，包括 尾葉及方葉。
二、 肝 臟 的 顯 微 結 構
肝臟是由大量的肝小葉組成，肝小葉為多邊柱體，它是以中央靜 脈為中心，單排的肝細胞呈現放射狀，成群的肝細胞與肝血竇(sinusoid) 存在著狄氏腔(space of Disse)，然而肝血竇的周圍並不是完整的基膜，
因此肝血竇與狄氏腔呈現開放式循環。肝細胞的微絨毛深入狄氏腔，能 與血液接觸。而肝細胞膜通透性高能讓高分子量的物質進出，所以肝細
胞可與血液進行有效的物質交換。
三、 肝 臟 的 血 流 系 統
肝臟的血管特點有肝動脈和肝門靜脈的雙重血液供應，肝臟可以 在肝動脈的體循環下接受肺部及其他組織過來的氧氣及代謝物，也可以 由肝門靜脈的血液取得大量由消化道吸收的營養物質。肝臟也有兩條輸 出的通路，除了肝靜脈與體循環相關連外，還可以通過膽道系統與腸道 相連，使得一些肝內代謝產物、助消化物質及有毒物質或解毒物可以隨 膽汁的分泌而排入腸道，再經由糞便排出體外(見下圖)。
肝血管圖:
四、 肝 臟 的 功 能
(一) 膽 汁 的 分 泌
膽汁由肝細胞分泌，它不僅促進脂類消化吸收，同時將體內某些代 謝產物及生物轉化產物如膽固醇、膽紅素及藥物、毒物等產物不斷排入 腸道隨糞便排出體外。所以他即是消化液也是排泄液。正常人肝細胞每
天分泌 500~1,000 ml 液體，比重約 1.01，稱為膽汁。肝膽汁進入膽囊後，
由於膽囊壁分泌大量黏液物質以及對液體的重吸收，再濃縮成 300~700 ml，呈現褐色黏稠不透明，比重約為 1.04，稱為膽囊膽汁，儲存於膽囊，
經膽總管排入十二指腸。
無論是膽汁或是膽囊膽汁，均有苦味，其組成除水之外還有固體物 質，以膽汁酸含量最高，佔總固體物質的一半以上，其它還有卵磷脂、
蛋白質、脂肪酸、膽固醇、膽紅素及無機鹽等。
(二) 蛋 白 質 的 代 謝
1. 多 種 蛋 白 質 的 合 成 器 官
身體細胞雖都有合成蛋白質的能力，但以肝細胞為最強。據估計肝 臟合成的蛋白質佔全身蛋白質總量的 40 % 以上。肝臟內蛋白質代謝極 為活躍。肝臟會合成肝細胞本身的結構蛋白，並且會合成大部分血漿蛋 白，包括白蛋白、球蛋白、纖維蛋白原、凝血? 原等。
2. 氨 基 酸 分 解 及 合 成
肝內含有豐富的與氨基酸代謝有關的? 類，因而氨基酸代謝很活 躍；如氨基酸的轉氨基，脫氨基及各別氨基酸的代謝過程，都能在肝臟 內進行。肝臟可以根據有機體的需要，合成一些非必須氨基酸，也可處 理多餘的氨基酸。例如將其轉變為糖、脂肪酸或氧化成二氧化碳和水以 及合成各種含氮化合物及尿素。當肝臟功能有障礙時，可能會導致血液
肝內含有豐富的與氨基酸代謝有關的? 類，因而氨基酸代謝很活 躍；如氨基酸的轉氨基，脫氨基及各別氨基酸的代謝過程，都能在肝臟 內進行。肝臟可以根據有機體的需要，合成一些非必須氨基酸，也可處 理多餘的氨基酸。例如將其轉變為糖、脂肪酸或氧化成二氧化碳和水以 及合成各種含氮化合物及尿素。當肝臟功能有障礙時，可能會導致血液