Isosteviol 對心臟血管的藥理作用之研究
高血壓為導致心臟衰竭 (heart failure) 之主要病因,高血壓若沒予以適切的治療,則會造成左心室肥大 而致心室舒張功能不良;高血壓亦為導致心肌梗塞的危險因子,一旦發生心肌梗塞則進而造成心室收 縮及舒張功能都不良。目前認為,心臟衰竭是造成心臟血管疾病死亡率昇高的主要原因,在美國, 65 歲以上人口住院第一位即為心臟衰竭。雖然,高血壓的機轉尚有很多未明的地方,若能及早診斷及治 療,則可降低這項心臟血管疾病的併發症。因此,研發新的治療藥物是值得努力的工作。
先前的研究已知,甜菊 (stevioside) 在高血壓老鼠可有效的降低血壓,而且,它在日本及巴西當作代糖 已有ニ十年之久,並無任何不良反應的報告。 Isosteviol 為 stevioside 的衍生物,本研究旨在探討 isoste viol 的效果及其機轉。
為進一步探討 isosteviol 除了有舒張血管的功能以外,是否亦有抗心室肥大 (ventricular hypertrophy) 的 功效?本研究以內皮素 (endothelin-1,ET-1) 當刺激劑 (stimulant) 與新生 1-2 天的小鼠心室肌細胞一起培 養,看到內皮素可使細胞變肥大,亦可偵測得 β- 肌球蛋白重鏈促進子活性 (β-myosin heavy chain promo ter activity) 的昇高。若先給予 isosteviol 則有效地預防心室肌細胞變肥大,並且,亦可抑制 ET-1 所引 起的 β-myosin heavy chain promoter activity 的昇高。另外, isosteviol 亦可明顯降低 ET-1 刺激細胞內所 昇高 [3H]-leucine incorporation 的量,而且, isosteviol 降低 ET-1 刺激蛋白質合成量的效力與其使用量 成正比 (dose-dependant) 。這項結果顯示 isosteviol 對心肌細胞具有抗肥大 (anti-hypertrophy) 的效力。
想進一步更深入探討 isosteviol 的抗心室細胞肥大機轉,參照既有的報告,在 ET-1 所引致的心臟血管 病變會激發 extracellular signal regulated kinase ( ERK ) pathway ,而且,活性氧化物 (ROS) 扮演十分重 要的調控角色。於是,探討 isosteviol 對 ET-1 在細胞內所產生的 ROS 及 ERK pathway 是否亦有調節或 影响的作用。結果顯示 isosteviol 能明顯且有效地預防 ET-1 對心室肌細胞刺激引起 NADPH oxidase acti vity 及 dichlorofluorescein (DCF) fluorescence intensity 的昇高, isosteviol 具有降低細胞內產生 ROS 的 效力。並且 isosteviol 可抑制 ET-1 所激發 ERK1/2 的 phosphorylation ;顯示 isosteviol 經由調控 ( 降低 ) ROS 的產生來減輕 ET-1 刺激心室肌細胞 β myosin heavy chain promoter 的 activity 及降低蛋白質的合成 而達到心肌細胞不易肥大的效果。
總而言之,本實驗的結果,觀察到 isosteviol 亦具有抗心室肌細胞肥大的效力,其作用機轉應為降低 細胞內 ROS 的量,並可抑制 ERK1/2 的 phosphorylation 及 β-myosin heavy chain promoter activity ;顯 示 isosteviol 具有心臟保護的作用 (cardio-protective effect) 。若配合已知的血管舒張作用, isosteviol 旣 能降血壓,又具抗心肌肥大的效果,可算是一種理想的心血管疾病的良物。因此,它在臨床的應用,
深具潛力。