清肝明目中草药筛选平台之建立

清肝明目中草藥篩選平台之建立

Establishment the plateform for screening the "Ching-Gan-Ming-Mu" herbal medicine

彭康詠

Kang-Yung Peng

生物藥學研究所

關鍵詞:

醣化最終產物;糖尿病併發症;肝生長因子;

Keyword:

advanced glycation end products;diabetic complications;hepatocyte growth factor;

摘要:

AGEs (advanced glycation end products) 是由於糖尿病患者失去對血糖調控的恆定性，導致體內功能性

蛋白質長期暴露在高血糖的環境下，發生非酵素性醣化作用後所產生的有害物質。近年來許

多研究也證實，體內過多的AGEs堆積，是導致糖尿病腎臟、視網膜與神經等相關併發症的主

因，也正因為如此，一個好的anti-AGEs策略對於糖尿病併發症的治療而言是相當重要的。而本

研究主要是在探討AGEs所導致的糖尿病併發症與清肝明目中草藥間的相關性，並希望能夠尋

找到有效的中草藥，藉由促進糖尿病患者體內AGEs的降解及排除，達到預防或治療糖尿病併

發症所造成的傷害。 目前有越來越多的證據顯示，肝臟非實質部細胞 (nonparenchymal cells) 以

及視網膜色素上皮細胞 (retinal pigment epithelial cells)，分別在清除全身以及視網膜局部堆積的A

GEs機制上，扮演著重要的角色。因此在本研究中，我們先以小鼠肝臟非實質部的庫氏細胞 (K

upffer cells) 以及牛眼的視網膜色素上皮細胞 (retinal pigment epithelial cells) 建構一個細胞吞噬活

性的藥物篩選平台。在分別篩選53種中草藥之後，挑選對上述兩種細胞吞吃活性皆有明顯促

進效果的四種中草藥，包括山藥、石斛、車前子、女真子，和一天然的胜肽物質tuftsin作

為研究的目標藥物，並進一步分析細胞在給予這些藥物後，其溶酶體酵素 (lysosomal enzyme)

降解AGEs的能力是否會受藥物的影響而有所改變。此外，我們也利用觀察HGF, HGF receptor (c-met)

, Cathepsin D, CD36 (scavenger receptor), VEGF,

PEDF等基因mRNA表現情形，來了解清肝明目中草藥，在促

進AGEs降解和降低AGEs導致損傷方面的相關作用機制。由實驗結果發現，Kupffer cells及RPE cells在

給予上述的目標藥物之後，其HGF 與Cathepsin D及CD36等基因的mRNA表現量和細胞吞噬活性及降解A

GEs的能力大都呈現正相關的現象。所以我們認為，HGF確實與AGEs的降解機制具有密不可分的

關係，這也可能提供了清肝與明目具有相關性的重要證據。 在動物模式方面，我們利用STZ (

streptozotocin) 誘發出糖尿病併發症的小鼠動物模式，並進一步觀察利用體外 (in vitro) 藥物篩

選平台所篩選出來的有效藥物，在此活體試驗中是否也具有相同的效果。結果發現，山藥粗

萃取物 (PH3) 可以藉由降低小鼠血中AGEs含量以及改善其腎臟功能，進而達到預防或治療糖尿

病小鼠肝臟、腎臟及視網膜病變發生的目的。此外，為了進一步了解山藥粗萃取物對於動物

體內清除AGEs的能力，以及對AGEs所導致的相關病理現象有無直接影響，我們建立了一個靜脈

注射AGE-MSA的小鼠動物模式來進行觀察。實驗結果顯示山藥粗萃取物 (PH3) 確實可以藉由促進

小鼠清除循環中AGEs的能力，進而改善AGEs所導致的腎臟損傷。

Abstract:

The formation of advanced glycation end products (AGEs) correlates with glycemic level out of control. Growing evidence shows that AGEs accelerated chemical modification of proteins by glucose during hyperglycemia contributes to the pathogenesis of diabetic complications including nephropathy, retinopathy and neuropathy. It is becoming clear that anti-AGEs strategies may play an important role in the treatment of diabetic patients. The aim of this study is to investigate the relationship between the pathogenesis of AGEs induced diabetic complications and the effective mechanism of Chinese herbal medicine. In addition, we try to explore whether the Chinese herbal medicine could accelerate the AGEs elimination from diabetic patient efficiently. It is also becoming clear that hepatic nonparenchymal cells such as hepatic endothelium cells or Kupffer cells may also play an important role in circulated AGE-degradation. Furthermore, retinal pigment epithelial cells may have the ability to uptake and degrade local AGEs. For this reason, we use mice Kupffer cells and bovine retinal pigment epithelial cells to establish the platform of phagocytosis activity for screen anti-AGEs drugs from Chinese herbs. After screen 53 kinds of drugs in two phagocytosis screening system, we select five subjects to be the target drugs, which include the methanol extract of Dioscorea spp., Dendrobii Caulis, Plantato asiatica, Ligustrum lucidum and a natural peptide tuftsin. We furtherly found