氧化傷害、細胞凋亡及蛋白質錯誤折疊是引起帕金森氏症(Parkinson’s disease, PD)的重要原因(Lees et al., 2009)，因而從飲食中尋找預防作用的食材或其活性成份 已是現今重要的研究方向。許多研究指出不少植化素具有延緩 PD 的功效，比如銀 杏萃取物 EGb761(R)在雄性 Wistar 大鼠對於放射線(γ-irradiation)誘導的 PD 模式中，
能透過提高 GSH 的含量而改善醌氧化還原酶(NAD(P)H-quinone oxidoreductase, NQO）的活性，並減少脂質過氧化物、粒線體功能障礙和細胞凋亡而達到神經保護 效果(El-Ghazaly et al., 2013)。另外存在十字花科蔬菜中的含硫配醣體(sulforaphane) 對於單側注射 6-OHDA 誘導 PD 模式的小鼠能夠改善其行為活動力、降低 DNA 片 斷化和 caspase 3 的裂解，並透過增加 glutathione-S-transferase 和 glutathione reductase 的酵素含量達到神經保護功效(Morroni et al., 2013)。羥基紅花黃色素 A
(hydroxysafflor yellow A)是具有單查爾酮苷類結構的化合物，對於 6-OHDA 誘導 PD 模式的 Sprague-Dawley 大鼠，具有改善由 apomorphine 誘導的旋轉能力與腦部 TH 的含量，並透過增加腦部黑質中神經膠細胞的營養因子(glial cell line-derived
熊果酸(ursolic Acid )和齊墩果酸(oleanic acid)，其中以 CA 最受矚目，它是迷迭香中 主要的抗氧化成份(Bernardes et al., 2010)。已知 CA 具有神經保護的效果(Fischedick et al., 2013; Meng et al., 2013; Rezaie et al., 2012)，研究文獻指出 CA 能夠保護海馬神
氧(reactive oxygen species, ROS)生成以及 JNK 和 p38 磷酸化；CA 會隨處理時間增 加 glutathione 含量和 GCLC 蛋白表現，預處理 GSH 合成抑制劑
L-buthionine-sulfoximine (BSO)，則會降低 CA 抑制細胞傷害和凋亡的能力(Chen et al., 2012)。而本實驗則發現在 6-OHDA 誘導 PD 的動物模式，CA 可以改善大鼠因 為障礙的發生主要歸因於神經元損傷(Ham et al., 2013; Kuruvilla et al., 2013;
Schwarting et al., 1991)，在我們實驗中也確實發現在 6-OHDA 誘導的細胞和動物 PD 模式之下，皆會增加 caspase 3 及 PARP 的裂解，並降低細胞存活率(圖一、圖三和圖 十七) 。使用多巴胺促動劑 apomorphine 能使其產生對側旋轉(contralateral rotation) 此現象可能表示腦部中黑質多巴胺神經元已經損失 74%以上(Sindhu et al., 2006)，而 我們給予 20 mg/kg CA 之後能改善大白鼠因 apomorphine 產生的對側旋轉，且在
要的抗氧化分子，扮演腦部清除自由基的角色，GSH 以兩種形式存在，氧化態 GSSG 及還原態 GSH，GSH 能夠藉由 GPx 氧化成 GSSG 而達到清除過氧化氫及有機過氧 化物的目的，而 GSSG 再藉由 GSR 還原為 GSH，以達到細胞內抗氧化的平衡(Meister, 1988)。Glutamate-cysteine ligase (GCLC)及 glutamate--cysteine ligase regulatory subunit (GCLM) 是合成 GSH 的第一限制酵素(Yang et al., 2012)，GPx 主要功能是還 原過氧化氫或過氧化脂質成為氧與水等產物，GPx 也參與將 GSH 氧化成 GSSG 的 作用，也因此 GPx 的含量也關係著 GSH 的氧化還原平衡(Bensadoun et al., 1998)，
GSR 則是 GSSG 還原成 GSH 所需的酵素，與 GPx 一同維持體內 GSH 的平衡。SOD 的生理作用為促使具毒性的超氧陰離子轉變成過氧化氫，減少細胞內的超氧陰離子 的堆積(Kunikowska and Jenner, 2001; Perumal et al., 1992)。許多抗氧化酵素的降低都 涉及了 PD 的發展，研究發現 6-OHDA 處理下大鼠腦內 GSR、SOD 和 GPx 也顯著 地降低(Khan et al., 2012)。有研究指出十字花科蔬菜對於 6-OHDA 誘導 SH-SY5Y 神 經細胞有助於提高 GSH、GCLC、SOD、GPx、GST 及 NQO1 的活性及含量而達到 神經保護效果(Jia et al., 2009)。在兒茶素(catechin)對於 6-OHDA 誘導的 PD 模式研究 中，兒茶素的預處理不僅能夠改善 apomorphine 誘導的對側旋轉，也能增加腦部 GSH 增加是很明顯的病理現象(Ahmad et al., 2005)。TH 為多巴胺合成所必需，有文獻指
減少的，若有預處理薑黃素或銀杏，則有顯著回復 TH 的含量(Ahmad et al., 2005; (Kitada et al., 1998)，parkin 所扮演的角色是泛素蛋白酶體系統中的連接酶 E3 的角 色，主要辨識錯誤摺疊的蛋白質，再將其送至蛋白酶體進行降解。氧化壓力會導致 蛋白質的錯誤折疊，parkin 的神經保護作用即是讓細胞粒線體免於神經毒素的破 壞，根據文獻指出 parkin 可能透過(IκB kinase (IKK)/nuclear factor κB, NF-κB )路徑而 達到神經保護效果(Henn et al., 2007)。有文獻指出生長素(ghrelin)能夠透過調控 NF-κB 的 translocation 降低細胞的 ROS，減少 Bax/Bcl2 的比例，並增加抗氧化酵素 SOD 和 catalase 的表現以保護 MES23.5 神經細胞免於 MPP+的神經傷害(Liu et al., 2010)。在人體血液分離出的蛋白酶體活性實驗研究中也指出銀杏萃取物 EGb761 能 夠增加泛素蛋白酶體活性促進損傷蛋白質的降解(Voss et al., 2006)。另外研究也發現 兒茶素( epigallocathecin gallate )能夠顯著地改善暴露於 paraquat 之下的 knock-down parkin 果蠅其活動力降低(Bonilla-Ramirez et al., 2013)。而從我們的動物及細胞實驗 中看到 6-OHDA 的處理之下會使 parkin 的蛋白質表現降低(圖八、圖十九)，若在有 預處理 CA 的組別則能回復 parkin 的蛋白質表現(圖八)、(圖十九)，而在對於泛素蛋 白酶體系統功能方面也發現 6-OHDA 的處理之下會顯著地降低 proteasome activity，
若預處理了 CA 則能回復 proteasome activity(圖五)，也因此我們認為 CA 能夠改善 泛素蛋白酶體系統功能，以避免錯誤蛋白質的堆積，減少神經傷害。但 parkin 是否 透過 NF-κB pathway 活化去達到神經保護效果則不清楚，因此我們收核蛋白看 p65 的蛋白質表現，也確實發現到 6-OHDA 的處理之下會顯著降低 p65 的蛋白質表現，
若預處理了 CA 則能回復 p65 的蛋白質表現(圖九)。而且為了更進一步確認 parkin 的神經保護角色，我們也利用 parkin siRNA 的實驗去探討 CA 對於 6-OHDA 誘導細 胞凋亡的影響，結果發現，6-OHDA 的處理會增加 caspase 3 的裂解，有 CA 的預處 理細胞則顯著降低 caspase 3 的裂解現象，然而有轉染 parkin siRNA 的組別 CA 的預 處理則無法降低 caspase 3 的裂解現象，因此確定 CA 能夠透過誘導 parkin 去達成神 經保護功效(圖十)。
而近幾年與parkin相關的PTEN-induced putative kinase 1 (PINK1)也被認為有神
經保護功效，且可能與parkin有類似的作用，PINK1是位於粒線體內膜的
serine/threonine蛋白激酶，其功能為保護細胞粒線體免於壓力的破壞，並藉由磷酸化 作用刺激parkin E3 ligase活化(Kondapalli et al., 2012)，然而目前植化素並未有這方面 的相關研究，因此我們將探討CA是否有透過此路徑而達到神經保護之作用。因此我 們也使用CA處理SH-SY5Y細胞探討是否誘導PINK1達到神經保護作用?經由細胞和 動物實驗顯示6-OHDA的處理之下確實會降低PINK1的蛋白質表現，使用CA預處理 的組別則能回復PINK1的蛋白質表現(圖八)。經過以上的實驗我們認為PINK1可能藉 由磷酸化作用刺激parkin E3 ligase活化，parkin又透過NF-κB pathway達到神經保護效 果。從我們動物及細胞的實驗結果顯示CA能夠藉由降低腦部脂質過氧化、提高GSH 含量和增加抗氧化酵素蛋白表現，而改善6-OHDA所引起的氧化傷害；並透過誘發 PINK1和parkin蛋白與增加蛋白酶體活性，減少錯誤摺疊蛋白堆積，以保護6-OHDA 所引起的細胞凋亡，進而因此我們認為CA有神經保護之功效，也希望將來能應用在 預防PD上。