第二章 總論
第四節 藥理實驗及研究方法相關文獻考察
在藥理實驗上引起實驗動物疼痛的方式可分為四大類:電、熱、機 械及化學刺激法;經由誘導產生疼痛的實驗動物模型包括:(1)短暫疼痛 刺激(phasic pain),常以物理性的刺激為主,如熱刺激:甩尾試驗、縮蹠 試驗、熱板試驗及冷刺激試驗;(2)強直疼痛刺激(tonic pain),則以化學 性的刺激為主,如:福馬林試驗、醋酸扭體試驗(43)。
上述誘導產生疼痛的實驗動物模型中,如:醋酸扭體試驗、福馬林 試驗及λ-角叉菜膠誘導發炎反應試驗為最常用的實驗模型。其中醋酸扭 體試驗,是將醋酸經由腹腔注射到動物腹腔,造成動物體內組織損傷,
促 進cyclooxygenase 活 化 及 引 起 serotonin 、 histamine 、 bradykinin 、 prostaglandin的釋放,醋酸會誘發巨噬細胞釋放發炎介質,如:TNF-α 及interleukin-1(44)。醋酸亦會刺激化學敏感型接受體引起疼痛反應,經由 觀察實驗動物因疼痛產生腹部內縮、身體扭曲、後足蹠蹬直或匍匐潛行 等扭體行為,來評估藥物是否具有週邊鎮痛作用(45)。
然而醋酸扭體試驗雖然便利,卻無法區別藥物所具有之鎮痛作用是 在中樞或是在週邊,因此須經由福馬林試驗來進一步評價鎮痛的作用是 屬於週邊或是中樞。福馬林注射到小鼠後足蹠所引起之疼痛為雙向性的
痛覺反應,小鼠因疼痛而舔足的時期有兩個高峰期,前期的舔足是福馬 林 注 入 後5 分 鐘 內 所 引 起 的 前 期 疼 痛 反 應 , 主 要 為 substance P 及 bradykinin等神經傳遞物質之釋放,刺激痛覺接受體經由Aδ及C神經纖維,
將疼痛感覺傳入中樞,因此前期的痛覺反應屬於中樞神經性,可歸屬為 非發炎性疼痛(46);後期的舔足為福馬林注射後的20~30分鐘,主要是福 馬林讓受到損傷的組織釋放出histamine、serotonin、prostaglandin、kinin 等傳遞物質而引起發炎反應,造成福馬林後期的疼痛反應,可歸屬為發 炎性疼痛(47)。
在福馬林試驗中,福馬林的濃度對於疼痛的誘導,扮演著重要的角 色,當福馬林濃度低0.2 %時,只能誘導出前期的舔足反應,觀察組織切 片並無明顯變化;當福馬林濃度在1 %以上時,可誘導出前期及後期反 應,當福馬林濃度在5 %以上時,觀察組織切片可發現,顆粒性白血球 聚集及紅血球滲出造成細胞浸潤,並可誘導出急性發炎反應(43)。
在 目 前 福 馬 林 試 驗 的 研 究 文 獻 , 常 以 非 類 固 醇 抗 發 炎 藥 indomethacin為正對照組(12,48),indomethacin對於福馬林誘導出的前期舔 足反應無抑制作用,只對福馬林誘導出之後期的舔足反應有抑制作用。
二、抗發炎試驗
誘導發炎的實驗模式中,基本可歸納為以下三種模式:1.增加血管 通透性(測定血漿蛋白滲出量或腫脹程度);2.肉芽組織增生(棉球肉芽腫);
3.量測白血球細胞活化(49)。目前文獻最常以量測腫脹程度來研究抗發炎 藥物,實驗中所用的致發炎劑包括:λ-角叉菜膠(λ-carrageenan)、右旋 糖(dextrose)、白蛋白(albumin)及酵母(yeast)等致發炎劑,上述致發炎劑 中又以λ-角叉菜膠最常被用來評價抗發炎藥物研究,因為λ-角叉菜膠 較上述之致發炎劑有專一性,其優點為誘導局部的發炎發應、無抗原反 應、無全身性作用及良好的再現性(50)。
λ-角叉菜膠是由藻類角叉菜(Chondrus crispus,愛爾蘭海蘚),所抽 提出的植物多醣體,對動物組織具有刺激作用,一般常用的λ-角叉菜膠 注射濃度為1 %,注射體積為50 μl,當經由足蹠注射λ-角叉菜膠時,實 驗動物的局部微血管擴張,血管通透性增高,足蹠產生腫脹,類似於人 體急性發炎的反應,是一個經典的誘發急性發炎模式,常被廣泛應用於 評價及篩選具有抗發作用的中草藥(8,12,37,48)。
當λ-角叉菜膠誘導後1個小時內的足蹠腫脹,稱為前期發炎反應,主 要是histamine、5-hydroxytryptamine(5-HT)及bradykinin的釋出(51),無法 被非類固醇抗發炎藥抑制初期的腫脹,如:indomethacin或aspirin。接下
來1-6小時的足蹠腫脹,稱為後期的發炎反應,此時期的發炎反應與 prostaglandins的產生、活化cyclo-oxygenase(COX-2)、自由基如:超氧陰 離子(O2-)及氫氧基自由基及一氧化氮(NO)的生成有關(52)。
在1996年Salvemini等人研究發現,一氧化氮(NO)在λ-角叉菜膠誘導 的急性發炎反應中扮演著重要的介質,發炎前期所釋出的histamine、
5-hydroxytryptamine(5-HT)及bradykinin會活化cNOS,促使NO產生,發 炎後期iNOS被活化,亦會產生大量的NO,而NO會與超氧陰離子(O2-•) 反應形成過氧亞硝酸根(ONOO-),而過氧亞硝酸根會引脂質過氧化及造 成細胞的損傷(52)。
三、抗急性肝損傷實驗
人體內最大、最重要、最複雜的代謝器官非肝臟莫屬,所代謝的物 質包括:醣類、脂質、蛋白質、維生素、激素、膽汁等;此外肝臟還具 有分泌、排泄、生物轉化等方面的重要功能。肝細胞能合成許多肽和某 些凝血因子,儲存和釋放造血因子,對血液的凝固和造血過程扮演著重 要的角色。肝臟的解毒功能對人體則具有保護作用。當肝臟功能受到損 傷時,體內的物質代謝受阻,更會影響到其它臟器的正常生理功能而危 及生命。
肝臟因有大量血液循環,所以肝細胞與血液間進行有著效率的物質 交換。許多有毒物質易引起肝細胞損傷,肝臟具有良好的再生和代償能 力,一般對輕度或局部性損傷,還不致於引起肝功能障礙。肝臟對各種 致病因子的反應,主要是肝實質細胞和星狀細胞增生與肝實質細胞的變 性和壞死,及肝間質的滲出和增生。當部分肝細胞壞死後,所剩餘肝細 胞再生時,則會發生纖維增生導致肝硬化。在肝硬化時使靜脈血流受阻,
導致肝靜脈與門靜脈壓上升,促使肝內動靜脈吻合支的形成,使肝細胞 供血減少,進而發生變性或壞死、纖維增生,肝硬化更加嚴重而形成惡 性循環。當肝臟受到嚴重損傷,且代償能力顯著減弱時,則會出現嚴重
肝功能障礙或稱肝功能不全,進而造成肝臟功能衰竭,引起中樞神經系 統功能障礙,出現肝昏迷。
造成肝臟疾病之主要因素有病毒性、酒精性與化學性三大類,而在 老鼠實驗動物模型之病理切片中與人體有一致之病理現象者為化學性 肝損傷。由於造成病毒性、酒精性肝損傷之動物模式不易建立,因此目 前文獻主要針對化學性肝損傷進行中草藥保肝功能之研究。依據衛生署 修訂之健康食品之護肝功能評估方法,實驗所測定分析項目包括血清及 肝臟中與肝臟傷害相關之成分或酵素活性。
化學性肝損傷主要是以四氯化碳(CCl4)誘導大(小)白鼠慢性肝損傷的實 驗模式,探討不同試驗樣品之處理對於大(小)白鼠慢性肝損傷之影響。
四氯化碳誘導肝損傷之原理,主要是因四氯化碳受肝微粒酵素活化成三 氯甲烷自由基,然後與蛋白質結合導致蛋白質合成受阻,並引起脂質分 解代謝失衡,引起肝細胞內三酸甘油酯蓄積,另外三氯甲烷自由基所形 成之過氧化物,導致脂質過氧化而使得肝細胞膜損傷,造成肝臟中酵素 滲出及細胞病變而壞死(53)。
第五節 抗氧化實驗及研究方法相關文獻考察