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第二節 金線連文獻考察

四、 金線連藥理活性

目前對於金線連藥理的研究顯示,台灣金線連具有明顯鎮痛、降 血糖、利尿、降血壓、細胞貪食及消炎作用(梁,1990);而以組織 培養培育的金線連萃取液研究中發現,金線連萃取液具有抑制血小板 中 前 列 凝 素(thromboxanes) 合 成 和 促 進 動 脈 內 皮 組 織 中 前 列 環 素 (prostacyclin)的產生,主要是透過抑制前列凝素合成酵素及活化環化 加氧酵素(cyclooxygenase)所產生的作用,且與濃度成現正相關,此研 究結果也顯示金線連對於心血管疾病具有潛在的治療效果(Hung, 1991)。

(二) 降血脂及抗氧化作用

金線連甲醇抽出物中分離出的有效萃取物對高血脂大鼠有改善 作用(Takeshita, 1995)。亦有研究證實台灣金線連具有抗氧化作用,可 以清除自由基和抑制低密度脂蛋白(LDL)的氧化(Wang et al., 2002;

Shih et al., 2003;Chen et al., 2004)。可見金線連對於動脈粥狀硬化所 引起的各種疾病具有預防及治療的效果。金線連水萃物也可以保護

(三) 降血糖

金線連甲醇抽出物中分離出的有效萃取物對大鼠血糖上升有抑 制作用(Takeshita., 1995)。金線連能抑制腎上腺素促進糖元的分解,

而且對於四氧嘧啶引起的小鼠血糖升高具有顯著的防治作用(陳,

2000)。對streptozotocin誘發高血糖大鼠,金線連據降血糖作用,可 降低使血清糖化蛋白(serum fructosamine),且抗氧化酵素有顯著性的 回升(Shih et al., 2002)。

(四) 調節免疫作用

近期的研究亦證實,台灣金線連所含的多糖具有重要的免疫功能

(楊,2001)。利用皮下移植方式將CT-26癌化細胞移植到BABL/c小

鼠體內發現,金線連水萃取物可促進巨噬細胞的存活率及吞噬作用,

及增加脾臟細胞的增殖作用(Tseng et al., 2006)。本實驗室亦證實鼷鼠

口服台灣金線連多醣分劃二週後,其腹腔巨噬細胞作用明顯上升,體 外實驗也顯示該多糖分劃能活化RAW264.7巨噬細胞的吞噬作用及釋 出NO、IL-2及γ干擾素(徐,2004);其可能的機轉推測金線連本身的 多糖成分會和吞噬細胞表面的接受器結合,造成內在訊息傳導並導致 NO的生成量增加,繼而影響到細胞骨架上蛋白質的變化,使得吞噬

鼠模式,我們亦證實AFEF對於免疫抑制作用可能透過CD25/CD4T 細胞作用的影響而達免疫抑制效果(蕭,2005)

(五) 抗癌作用

以cDNA的微陣分析技術與生物資訊探討台灣金線連萃取液的研

究發現,台灣金線連萃取液可藉由調控乳癌細胞基因的表現,誘引乳 癌細胞產生凋亡及抑制其生長(徐,2001;Yang et al., 2004)。利用 皮下移植方式將CT-26 Colon cancer cell 移植到BABL/c小鼠體內發 現,金線連水萃取物可以抑制腫瘤生長(Tseng et al., 2006)。

(六) 抗疲勞作用

日本學者利用游泳方式,測試小鼠忍耐力,發現金線連萃取物明

顯降低脂肪堆積,推測金線連萃取物可以增加體內對於脂肪的運用 (Ikeuchi, 2005)。

(七) 保肝作用

在保肝作用的研究中,台灣金線連水抽出物可顯著降低 CCl4 所 引起的GOT、GPT 急速上升,並顯著改善因 CCl4 所導致中心靜脈周 圍之病變(Lin et al., 1993;Lin et al., 2000)。日本學者也指出,台灣金 線連水萃物可保護大鼠初代肝細胞對抗四氯化碳引起的損傷(Du et

al., 2003)。本實驗室研究也顯示,台灣金線連水萃物能不但可抑制四 氯化碳引起的肝臟纖維化 (Shih et al., 2005),對於 DMN 所造成的肝 損傷,有促肝臟再生的作用(Shih et al., 2004)。

(八) 改善學習記憶力

蘭科的天麻所含的天麻素(gastrodin)可治療癲癇等神經症狀,並 具有增強學習記憶的能力(Hsieh et al., 1993)。日本學者也從高雄金線 連成功純化出天麻素(Ito et al., 1993),利用HPLC的比對,我們亦確認

台灣金線連水萃物亦含有相當量的天麻素及天麻元(gastrodigenin)

(江,2003),並證實台灣金線連水萃物確能減弱東莨菪鹼誘發的健 忘作用(Cheng et al., 2003)。

(九) 抗骨質疏鬆

本實驗室亦利用金線連水萃物餵食去卵巢大鼠,實驗結果發現,

金 線 連 水 萃 物 有 效 增 加 大 鼠 重 量 及 減 少 血 清 膽 固 醇 與alkaline phosphatase含量,並有效改善去卵巢大鼠之腦下垂體減輕、右腿骨及 第四腰椎骨的骨密度及鈣含量。證實台灣金線連水萃物有可改善去卵 巢引起之骨質疏鬆症(Shih et al., 2001)。

第三節 肝臟纖維化的成因

慢性肝臟疾病例如:病毒性B、C 型肝炎或非酒精性脂肪肝,最

後會造成肝纖維化的產生(Poynard, 1997、2000;Brunt, 2004)。肝臟 纖維化即細胞外間質(extracellular matrix)過度沉積。

慢性肝炎導致肝纖維化的形成其機轉非常複雜,目前所瞭解的 是多種造成肝損傷的因子引起肝細胞損傷、壞死、凋亡及肝組織炎 症反應,激活 Kupffer 細胞分泌多種細胞因子;以及肝細胞、血小 板及竇內皮細胞等分泌的細胞因子、脂質過氧化等化學媒介物質共 同作用於肝星狀細胞(Hepatic stellate cell),使之激活轉變成肌纖維母

細胞,經由旁分泌及自分泌的機轉,使纖維母細胞增殖,合成大量 的膠原及蛋白多糖等細胞外基質成分(Tsukada et al., 2006 )。

一、星狀細胞(Hepatic stellate cell

早期認為肝纖維化是一不可逆的過程(Popper., 1970;Schaffner, 1968),1976 年一份臨床的研究報告指出,肝纖維化是一具有潛在可 逆的特性的過程(Soyer et al., 1976)。肝臟星狀細胞被發現後,肝纖維 化可逆的特性才被重視(Friedman et al., 1985)。

肝臟星狀細胞,又稱為 Ito cell、lipocyte、hepatic pericytes、

fat-storing、vitamin A-rich cell 等。位於肝細胞和內皮細胞之間的迪氏

腔中,星狀細胞約佔肝臟非實質細胞(non-parenchymal cells)的三分之

一,或肝臟中細胞總數的 15﹪。星狀細胞在正常肝臟具有許多重要

功能,包括:(1) retinoids 的代謝;(2) 細胞激素(cytokine)的分泌,例

如 : 表 皮 生 長 因 子(epidermal growth factor) 、 肝 細 胞 生 長 因 子 (hepatocytes growth factor)等,這些因子可協助維持肝細胞的質與量;

(3) 調控血流,由於星狀細胞所在位置接近神經,故星狀細胞可能受 到神經的刺激而收縮。

星狀細胞的活化主要因肝臟環境的改變,例如:庫氏細胞、內皮 細胞活化釋放激素,或活性氧化物、氧化壓力增加…等,星狀細胞一 旦活化,便會由休止(quiescent)狀態,轉變為活化態的星狀細胞。起 始活化期的星狀細胞會產生更多活性氧化物刺激第一型膠原蛋白基 因表現並減弱抗氧化劑的作用,導致慢性肝損傷。當活化態星狀細胞 進入永久期後,便開始一連串不同於休止態的特徵,與肝纖維化最直 接關係的便是致纖維化(fibrogenesis)特性。在這個過程中,星狀細胞 產生膠原蛋白的量明顯增加,另一方面,星狀細胞也能產生分解細胞 外間質的基質金屬蛋白酶及其抑制因子,而這些物質的產生和活性調 節也隨星狀細胞的活化而發生相應變化,使細胞外間質不能被酶分解 而致逐漸沉積。

二、膠原蛋白

膠 原 纖 維 (Collagen fibers) 是 由 次 單 位 膠 原 微 纖 維 (Collagen fibrils)所構成,膠原微纖維由膠原分子組構成,膠原分子是一個三

條多胜鏈所構成,稱這些多胜鏈為α−鏈,它們排成三股螺旋。這些

α−鏈並不完全相同,根據α−鏈的不同,組成不同的膠原,稱為第一 型膠原蛋白、第二型膠原蛋白等,目前有 19 種。肝臟中存在 10 種 膠原蛋白,以第一型膠原蛋白最主要,在正常肝臟中佔40-50%,當 肝硬化時,第一型膠原蛋白佔肝臟60-70 % (Schuppan and Gressner, 1998)。

膠原合成時先在核糖體合成α−鏈,進一步 hydroxylation 及 glycosylation,在 rough-surfaced endoplastimic reticulum 內形成膠原

三螺旋分子,此時兩端有未形成三螺旋的部分稱 procollagen,

procollagen 送出細胞外,進一步將膠原已定未形成螺旋端切斷,合

成膠原微纖維。第一型膠原蛋白由兩條α1 及一條α2 所組成寫成

Collagen [α1(I)]2α2(I),因此合成第一型膠原蛋白的基因有二,即 Collagen α1(I)Collagen α2(I)

α−鏈的氨基酸順序為 glycine-Xaa-Yaa,Xaa 及 Yaa 可為任何氨 基酸,但通常 proline 在 Xaa 或 Yaa 的位置,hydroxyproline 在 Yaa 的 位 置 。 典 型 的 膠 原 蛋 白 含 33 % 的 glycine 、 10-13% 的

hydroxyproline 及 10-15% 的 proline。hydroxypoline 為膠原蛋白特有

的成分,測定 hydroxypoline 的量可以反應膠原蛋白的量,可用來表 示肝臟纖維化的程度(Hanauske., 1996)。

三、間質金屬蛋白酶 (Matrix metalloproteinase, MMP) 與組織金屬 蛋白酶抑制劑 (Tissue inhibitors of metalloproteinases, TIMP)

細胞外間質的合成增加或降解減少會導致細胞間質的堆積,形成

肝纖維化,細胞外間質平衡主要透過 MMP 與 TIMP 兩者的調控

(Tsukada et al., 2006)。MMP 是 Zn-及 Ca-依賴性的 endopeptidase 能降

解種種細胞外間質蛋白,這些酵素依據其受質可分成 collagenases、

gelatinases,stromelysins、matrilysins 及 membrane-type-MMPs 等。

間隙性膠原分解酵素(interstitial collagenases)如 MMP-1、-8 及-13 可以 降解第一、二、三型膠原蛋白 (Visse and Nagase, 2003)。MMP 可以

受到細胞激素及生長因子的調控,如星狀細胞受到Tgfβ1 的作用可釋 放出 MMP-13 (Lechuga et al., 2004),IGF 可以增加各種 MMP 的 mRNA 表現(Zhang et al., 2004)。除此之外,MMP 也可以受到細胞外

蛋白−蛋白相互作用的調控,組織中存在抑制 MMP 的酶稱 TIMPs,

目前已知有四種 TIMP。TIMP 會與 MMP 形成共價性結合,而抑制 MMP 降解膠原蛋白的能力,兩者的表現可使的細胞外間質的堆積形

成一個動態的平衡(Arthur, 2000)。在急性 CCl4所誘導的肝損傷及膽道

結紮動物實驗中,發現TIMP mRNA 的表現有顯著的提高(Iredale et al., 1996),而在患有慢性肝臟疾病的患者血清中發現,其血清的 TIMP

值及其TIMP 蛋白質表現有上升的傾向,推論應該與肝纖維化形成有

關(Benyon et al., 1996;Murawaki et al., 1997)。另有體外及體內研究

指出,TIMP 抑制肝臟纖維化回覆的原因可能是透過阻止 HSC 的凋亡 (Murphy et al., 2002),後來亦有利用 TIMP-1 基因鼠證實,TIMP-1 過

度表現確可抑制 MMP 的活性及抑制 HSC 的凋亡,因而減少肝臟纖 維化自發性回覆(Yoshuji et al., 2000)。

四、脂多糖結合蛋白 (Lipopolysaccharide binding protein, LBP)

由腸道細菌來的lipopolysaccharide (LPS)作用於肝臟的Kupffer細 胞,會釋放出發炎前細胞激素(proinfalmmatory cytokines)如腫瘤壞死 因子-α (tumor necrosis factor-α) 對肝臟造成傷害。LPS的作用機轉是 先與Kupffer細胞膜的CD14結合,而後經由Toll-like 4 receptor的途徑 引發訊息傳遞的產生,最後nuclear factor-κB進入細胞核內促使發炎前 細胞激素的產生(Su, 2002)。

當血中LPS增加時會促使肝臟合成LPS binding protein (LBP) (Su, 2002),LBP與LPS結合可增強LPS與CD14的作用(Su, 2002)。在很多

肝損傷的模式,如酒精性肝炎、內毒素中毒,LBP就如acute phase protein會被誘發出來。有文獻指出TAA誘發急性肝衰竭時血中內毒素 (LPS)明顯上升(Jia and Turek, 2005; Chen, 2005),因此TAA也應會使肝 臟合成LBP。

五、轉化生長因子 (transforming growth factor β1, Tgfβ1)

Tgfβ1 是一種多功能的 peptide,有許多同形異構物,例如:

Tgfβ1 是一種多功能的 peptide,有許多同形異構物,例如:

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