行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
應用基因晶片及生物資訊學開發動脈硬化的中藥快速評估
系統(2/2)
計畫類別： 個別型計畫 計畫編號： NSC91-2320-B-039-012- 執行期間： 91 年 08 月 01 日至 92 年 07 月 31 日 執行單位： 中國醫藥大學中國藥學研究所 計畫主持人： 黃國華 報告類型： 完整報告 處理方式： 本計畫可公開查詢中 華 民 國 92 年 11 月 14 日
行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告
※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※
應用基因晶片及生物資訊學開發動脈硬化的中藥快速評估
系統
Application of cDNA microarray and Bioinformatics to establish a fast
atherosclerotic drug-evaluation system for Chinese Herbal Medicines
※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※
計畫類別：■個別型計畫 □整合型計畫
計畫編號：NSC 91-2320-B-039-012
執行期間：90 年 8 月 1 日 至 92 年 7 月 31 日
計畫主持人： 黃國華 國立交通大學奈米研究所
[email protected]
共同主持人：
計畫參與人員：洪孟燕，洪耀欽中國醫藥學院婦癌科
本成果報告包括以下應繳交之附件：
□赴國外出差或研習心得報告一份
□赴大陸地區出差或研習心得報告一份
□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
□國際合作研究計畫國外研究報告書一份
執行單位：中國醫藥學院中國藥學研究所
中華民國
92 年 10 月 31 日
行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告
應用基因晶片及生物資訊學開發動脈硬化的中藥快速評估系統
Application of cDNA microarray and Bioinformatics to establish a fast atherosclerotic drug-evaluation system for Chinese Herbal Medicines
計畫編號：NSC 91-2320-B-039-012
執行期限：90 年 8 月 1 日至 92 年 7 月 31 日
主持人：黃國華 中國醫藥學院中國藥學研究所
共同主持人：黃國華 國立交通大學奈米研究所
（[email protected]）
計畫參與人員： 洪孟燕，洪耀欽 中國醫藥學院婦癌科
一、中文摘要 我們利用cDNA microarray（微陣列基 因晶片），進行大量、平行、而快速的測 定泡沫型細胞及高血脂鼠肝之基因表現及 分子差異機制，重新組合這些基因，製作 「動脈硬化晶片」，以此晶片建立藥物開 發測試系統。黑色素是中藥重要成分之 一，廣泛的分佈於大部分中藥。我們在黑 色素的研究，已發表九篇SCI期刊論文。 關鍵詞：動脈硬化、微陣列、黑色素、中 草藥 AbstractWe have applied cDNA microarray to elucidate gene expression profile for foam cells, and derive more than 500 genes as the candidates for atherosclerotic chip. Additionally, the study of melanin, a major compound broadly distributed in all herbal drugs, has proved fruitful and already validated by 9 SCI publications.
Keywords: atherosclerosis, microarray, melanin, herbal medicine 二、緣由與目的 增加趨勢。早期心臟血管疾病是因為動脈 粥狀硬化，高濃度的低密度脂蛋白在血管 內壁氧化之後，改變巨噬細胞而形成泡沫 細胞，一旦泡沫型細胞形成後，動脈便會 加速硬化，造成平滑肌細胞增生、轉移， 進一步導致血栓而壞死。因此，如何降低 膽固醇、抑制氧化作用，是防止動脈粥狀 硬化的要務。 中藥的成份複雜，雖然副作用少，但 相對藥效廣泛，作用機制不明，是科學化 過程中最大的瓶頸，傳統分子生物學亦束 手無策。基因晶片譽為本世紀生物醫學革 命，最令人著迷的，是能在極短期內，全 面性的測定基因表現。一次實驗，可以產 生數以萬計的基因資訊。利用生物統計 學，我們可藉由群體基因表現，快速界定 作用機制以及分子標的。本計畫最重要的 目的，就是使用基因晶片，以高血脂老鼠 動物模式，及泡沫細胞模式，來測試評估 傳統中藥在動脈硬化抑制的分子機制。 黑色素是中藥重要成分之一，廣泛的 分佈於大部分中藥，例如當歸、龜板、何 首烏、大棗、犀角、牡丹皮、柴胡等，不 勝枚舉。因為黑色素及衍生物構成大部分 動物及植物顏色。Polyphenols（黑色素的 前趨化合物）甚至於更廣泛分佈於所有植 物性中藥，可謂無所不在。因此，黑色素 的研究，是中藥科學化的重要範疇。 三、結果與討論
一、完 成 泡 沫 型 細 胞 及 高 血 脂 鼠 肝 之 cDNA microarray 基因表現，並參加國 際性會議，發表論文（一）。 二、從茶葉中分離大量黑色素，並作完整 特性分析（二）。 三、發現黑色素能提升免疫力（三）。 四、ox-LDL 及 ac-LDL derived foam cells
可促進平滑肌細胞增生（四）。 五、黑色素可作為核磁成像 contrast agent （五）。 六、黑色素可降低benzidine 對果蠅的毒性 （六）。 七、黑色素存在多種氧化狀態（七）。 八、黑色素可保護肝臟避免 hydrazine 引 起的肝傷害（八、九）。 九、黑色素可作為蛇毒之解毒劑（十）。 四、計畫成果自評 本計畫完全按照計畫書執行，已完成 基因晶片基礎研究，並且在中藥成分研究 上有突破傳統的研究成果。達成並超出預 期目標甚多，是一次物超所值的研究計畫。 研究成果具高學術性（已發表九篇期 刊論文），更具應用價值（MRI contrast agents、解毒劑），專利申請因國科會無明 顯機制而作罷。 五、參考文獻
一、Yao-Ching Hung, Meng-Yen Hong and Guewha Steven Huang, Gene expression profiling of oxidized LDL and acetyl LDL laden foam cells, 2003 Miami Nature Biotechnology Winter Symposium
二、Sava VM, Yang SM, Hong MY, Yang PC and Huang GS* (2001) Isolation and characterization of melanic pigments derived from tea and tea
polyphenols. Food Chemistry 73(2): 177-184 (SCI 1749).
三、Sava, VM, Galkin BN, Hong MY, Yang PC, and Huang GS* (2001) A novel melanin-like pigment derived from black tea leaves with Immuno-stimulating activity. Food
Research International 34(4): 337-343
(SCI 1755).
四、Shen CM, Mao SJT, Huang GS, Yang PC, and Chu RM (2001) Stimulation of smooth muscle cell proliferation by ox-LDL- and ac-LDL-induced macrophage-derived foam cells. Life
Sciences 70: 443-452 (SCI 3388).
五、Hung Y. C., Sava V. M., Juang C. L., Yeh T., Shen W. C. and Huang G. S.* (2002) Gastrointestinal enhancement of MRI with melanin derived from tea leaves (Thea sinensis Linn.). J
Ethnopharmacol 79:75-79 (SCI 2731).
六、Sava V. M., Hung Y. C., Golkin B.N., Hong M.-Y., Huang G. S.* (2002) Protective Activity of Melanin-Like Pigment Derived From Tea on
Drosophila Melanogaster against the
toxic effects of benzidine. Food
Research International 35:619-626
(SCI 1755)
七、Hung YC, Sava, VM, Galkin BN, Hong MY and Huang GS* (2002) Mechanism of antioxidant activity of melanin derived from tea: comparison between the different oxidative states
Food Chemistry 78:233-240 (SCI
1749).
八、Hung YC, Sava VM, Blagodarsky VA, Hong MY and Huang GS*, (2003) Protection of tea melanin on hydrazine induced liver injury. Life Sciences 72:
1061-71 (SCI 3388).
九、Sava, VM, Hung YC, Blagodarsky VA, Hong MY and Huang GS* (2003) The liver-protecting activity of melanin-like pigment derived from black tea Food
Research International 36:505-511
(SCI 1755)
十、Yao-Ching Hung, Vasyl Sava, Bing-Hsien Wu, Meng-Yen Hong, and G. Steven Huang, Inhibitory effects on phospholipase A2 and antivenom activity of melanin derived from Thea
sinensis Linn. Life Sciences (in press)
[1] 行政院國家科學委員會，專題研究計畫成果報
