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Phloretin ameliorates hepatic steatosis through regulation of lipogenesis and Sirt1/AMPK signaling in obese mice
(2020-09-29) Liou, Chian-Jiun; Wu, Shu-Ju; Shen, Szu-Chuan; Chen, Li-Chen; Chen, Ya-Ling; Huang, Wen-Chung
Abstract Background Phloretin is isolated from apple trees and could increase lipolysis in 3T3-L1 adipocytes. Previous studies have found that phloretin could prevent obesity in mice. In this study, we investigated whether phloretin ameliorates non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) in high-fat diet (HFD)-induced obese mice, and evaluated the regulation of lipid metabolism in hepatocytes. Methods HepG2 cells were treated with 0.5 mM oleic acid to induce lipid accumulation, and then treated with phloretin to evaluate the molecular mechanism of lipogenesis. In another experiment, male C57BL/6 mice were fed normal diet or HFD (60% fat, w/w) for 16 weeks. After the fourth week, mice were treated with or without phloretin by intraperitoneal injection for 12 weeks. Results Phloretin significantly reduced excessive lipid accumulation and decreased sterol regulatory element-binding protein 1c, blocking the expression of fatty acid synthase in oleic acid-induced HepG2 cells. Phloretin increased Sirt1, and phosphorylation of AMP activated protein kinase to suppress acetyl-CoA carboxylase expression, reducing fatty acid synthesis in hepatocytes. Phloretin also reduced body weight and fat weight compared to untreated HFD-fed mice. Phloretin also reduced liver weight and liver lipid accumulation and improved hepatocyte steatosis in obese mice. In liver tissue from obese mice, phloretin suppressed transcription factors of lipogenesis and fatty acid synthase, and increased lipolysis and fatty acid β-oxidation. Furthermore, phloretin regulated serum leptin, adiponectin, triglyceride, low-density lipoprotein, and free fatty acid levels in obese mice. Conclusions These findings suggest that phloretin improves hepatic steatosis by regulating lipogenesis and the Sirt-1/AMPK pathway in the liver.
α-硫辛酸延緩脂多醣誘導庫氏細胞NLRP3發炎小體活化及庫氏細胞培養液誘發小鼠FL83B肝臟細胞胰島素阻抗之研究
(2020) 高紹庭; Kao, Shao-Ting
第二型糖尿病的主要病因為胰島素阻抗，造成身體周邊組織無法讓血液中之葡萄糖順利進入細胞氧化產能。文獻指出，糖尿病的成因與身體的氧化壓力有高度相關性。硫辛酸(α-lipoic acid, ALA)具有抗氧化、協助身體產能代謝及協助體內抗氧化物質之還原再生等功能。本研究欲探討硫辛酸對於給予脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)誘導不朽型小鼠庫氏細胞株(Immortal Kupffer cells)抗發炎及其改善庫氏細胞條件培養液誘發小鼠肝臟FL83B上皮細胞株胰島素阻抗之效果與可能機轉。庫氏細胞株先給予不同濃度(5, 100, 500, 2000μM)之ALA處理6小時後，再同時給予LPS 1μg/mL刺激6小時及nigericin 13.4μM 或ATP 1μM處理2小時增強發炎因子訊號，分析庫氏細胞發炎相關蛋白質表現量，並收集條件培養液進行後續實驗；其次，以庫氏細胞株條件培養液培養FL83B細胞株，並分析FL83B細胞胰島素阻抗相關蛋白質表現量。結果顯示，ALA濃度2400μM時庫氏細胞仍具有100%以上之存活率。而以LPS誘導庫氏細胞發炎之條件培養液其IL-1β產量與未誘導者相較提升了21.3倍，但是庫氏細胞株先給予ALA 2000μM處理再以LPS誘導後其IL-1β之產量降低了105倍。利用JC-1觀察ALA對LPS誘導庫氏細胞粒線體膜電位保護之效果，結果顯示ALA可以抑制LPS造成庫氏細胞粒線體膜電位失衡，並降低ROS對細胞之傷害。Western blot分析發現，ALA可以有效降低LPS誘導之庫氏細胞NF-κB、NLRP3蛋白之表現；另一方面，ALA可以明顯提升LPS處理庫氏細胞條件培養液培養FL83B細胞株胰島素傳訊蛋白p-PI3K、p-AKT及GLUT2之表現量。以上結果顯示，ALA可以減輕LPS誘導之庫氏細胞NLRP3發炎體活化，以及LPS誘導庫氏細胞條件培養液培養時FL83B細胞之胰島素阻抗。
α-硫辛酸改善高脂飲食及STZ誘導高胰島血症大鼠肌肉萎縮之研究
(2018) 林士翔; Lin, Shih-Xiang
流行病學研究顯示糖尿病患者罹患肌少症(sarcopenia)的比率比一般人高出三倍。第2型糖尿病的蛋白質合成和降解不平衡會造成患者肌肉萎縮，而肌肉萎縮是導致肌少症的主要症狀之一。文獻指出，高脂肪飲食會誘導周邊組織，例如肌肉產生氧化壓力與胰島素阻抗(insulin resistance)。胰島素阻抗被認為是影響肌肉蛋白流失的主要因素之一，因此推測其與肌肉萎縮之發生有關。α-硫辛酸(ALA)是一種生物抗氧化劑，研究指出其可緩解胰島素抵抗。本研究的目的是探討ALA對HFD與鏈脲佐菌素(STZ)誘導的高胰島素血症大鼠肌肉萎縮的影響及其機制。雄性Wistar大鼠餵食HFD 4週後以腹膜內注射STZ，然後連續8週給予HFD以誘導高胰島素血症，之後給予高胰島素血症大鼠ALA每日一次，連續13週。大鼠犧牲後摘取比目魚肌並稱重，另以H＆E染色觀察肌纖維的形態學，並使用西方墨點法分析胰島素信號傳遞、發炎、肌肉再生與分解相關的蛋白質表現。結果顯示，高脂飲食大鼠之比目魚肌肌肉量顯著增加，而H＆E染色分析顯示，ALA處理的高胰島素血症大鼠肌肉纖維截面長度顯著增加48.6％，表示ALA處理可以維持較好的肌肉纖維。Western bolt分析顯示，ALA上調高胰島素血症大鼠比目魚肌胰島素信號傳遞相關蛋白質和肌肉再生相關蛋白質的表現，其同時也下調了發炎與肌肉分解相關蛋白質之表現。由以上結果顯示，ALA具有改善糖尿病患者肌肉中胰島素阻抗和肌肉萎縮的潛力，期望未來ALA可以開發為治療糖尿病引起的肌肉萎縮的藥物或膳食補充劑。
α-硫辛酸緩解高脂飲食及STZ誘發第二型糖尿病大鼠認知功能損傷之探討
(2018) 涂榕萱; Tu, Rong-Syuan
近年來臨床和流行病學研究發現，第二型糖尿病(T2DM)與阿茲海默症(AD)的發展有很高的相關性，有研究指出胰島素可參與AD相關蛋白如β-澱粉樣蛋白(Aβ)之調節。α-硫辛酸(ALA)已被證實可以改善糖尿病大鼠的胰島素阻抗。本研究探討ALA改善高脂飲食(HFD)及鏈脲佐菌素(STZ)誘導的糖尿病大鼠認知障礙、腦胰島素抵抗及突觸可塑性異常的效果。Wistar雄性大鼠給予HFD (60%脂肪卡路里) 4週後，以腹腔注射(ip) STZ (30mg/kg體重)誘發糖尿病。糖尿病大鼠每日管餵ALA 13週後，進行被動迴避試驗及Morris水迷宮試驗以評估大鼠認知功能。大鼠犧牲後採集血液及腦組織分析，並以Western blotting檢測海馬迴和皮質的胰島素訊息路徑、長期增益效應(LTP)及突觸可塑性相關蛋白的表現。被動迴避試驗與Morris水迷宮試驗結果顯示，給予ALA處理能顯著改善HFD/STZ誘導的糖尿病大鼠的認知功能障礙(p<0.05)。Western blotting分析結果顯示，給予ALA處理能顯著改善糖尿病大鼠海馬迴與皮質的突觸可塑性相關蛋白以及胰島素訊號傳導相關蛋白之表現(p<0.05)。在本研究結果發現，ALA可經由緩解糖尿病大鼠腦部胰島素阻抗來改善大腦神經突觸的可塑性及認知功能。目前ALA已是市面上的保健食品，希望可透過此研究讓ALA在未來也能作為阿茲海默症疾病的輔助用藥。
丁香酸對高糖培養之視網膜色素上皮細胞鐵死亡與抗氧化能力之影響
(2024) 賴亭樺; Lai, Ting-Hua
不同素食飲食程度與睡眠品質及身體組成之相關性探討
(2024) 李雅雯; Lee, Ya-Wen
咖啡胺衍生物K36緩解高脂飲食及STZ誘發第二型糖尿病大鼠認知功能損傷之探討
(2018) 吳佩芩; Wu, Pei-Chin
近年來，隨著老齡化人口不斷增多，老化相關疾病也逐漸被重視。阿茲海默症為臨床上常見之神經退化疾病，流行病學研究發現，第二型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus; T2DM)為阿茲海默症之風險因子之一，而胰島素阻抗為其主要表徵。本實驗探討咖啡胺衍生物K36對T2DM大鼠降血糖及改善認知功能之效果。Wistar大鼠以高脂飲食(脂肪含量佔總熱量60%)與STZ誘導為T2DM之動物模式後，每日管餵K36 (15 mg/kgBW) 13周，觀察K36對於胰島素訊息路徑與阿茲海默症生成途徑，所造成長期增益效應途徑、突觸表現改變之影響。結果顯示，K36可顯著降低T2DM大鼠血糖、胰島素阻抗，及改善血脂異常之效果(p<0.05)。莫式水迷宮結果顯示，K36顯著改善T2DM大鼠學習與記憶的能力(p <0.05)。西方墨點法結果顯示，於胰島素訊息路徑方面，K36能夠顯著增加大腦皮質之胰島素分解酵素(Insulin degrading enzyme; IDE)、胰島素受體(insulin receptor; IR)、胰島素受體基質1 (insulin receptor substrate-1; IRS-1)及葡萄糖轉運蛋白4 (glucose transporter 4; GLUT4)的蛋白表現 (p <0.05)；在突觸功能表現方面，K36能夠增加大腦皮質與海馬迴的突觸蛋白Drebrin、PSD-95 (p <0.05)；阿茲海默症風險因子β類澱粉樣蛋白(β-Amyloid; Aβ)的生成途徑方面，結果顯示K36可顯著降低大腦皮質與海馬迴BACE (β-site APP cleaving enzyme, BACE)與類澱粉樣前驅蛋白 (Amyloid-β precursor protein; APP)的表現(p <0.05)；在腦部神經之長期增益效應部分，K36能夠顯著增加大腦皮質與海馬迴N-甲基-D-天門冬胺酸(N-methyl-D-aspartate; NMDA)受體之次單位NMDAR1與NMDAR2B，以及海馬迴攜鈣素(Calmodulin; CaM)的表現，而K36也能增加皮質攜鈣素(CaM)及CaMKIIβ的表現量(p<0.05)。綜合以上結果顯示，K36能夠改善腦部胰島素訊息路徑、降低Aβ之生成、改善突觸後功能及長期增益效應，進而改善T2DM大鼠認知功能。
咖啡酸對高脂飼料誘導高胰島素血症大鼠海馬迴及皮質醣類代謝之研究
(2013) 郭柏伶; Kuo, Po-Ling
根據行政院衛生署統計，糖尿病 (diabetes mellitus; DM)為2012年國人十大死因第五位，其中又以第2型糖尿病 (Type 2 diabetes mellitus, Type 2 DM)為主，主因是胰島素阻抗 (insulin resistance)所造成的高胰島素血症 (hyperinsulinemia)。台灣逐漸步入高齡化社會，國人平均餘命逐漸增加，老人失智症愈趨受到重視。失智症 (dementia)以阿茲海默症 (alzheimer’s disease)佔最多數，研究指出高胰島素血症為阿茲海默症的重要影響因子。已有許多研究證實酚酸 (phenolic acids) 具有降血糖及保護神經細胞之生理活性。本研究先進行小鼠神經母瘤Neuro 2a細胞之細胞存活率 (cell viability) 試驗，結果顯示酚酸之最高安全使用劑量為2.5 μM，接著以胰島素阻抗細胞模式為平台篩選具改善胰島素阻抗潛力之酚酸樣品，選擇出改善胰島素阻抗細胞葡萄糖攝入能力最佳的咖啡酸 (caffeic acid)，之後進一步進行動物實驗，探討咖啡酸對高脂飼料誘導胰島素阻抗大鼠大腦海馬迴及皮質中胰島素阻抗與醣類代謝之影響。動物試驗結果顯示，雄性SD大鼠以高脂飼料餵食同時每日餵食咖啡酸 (30mg/kg body weight) 30週後可顯著改善大鼠葡萄糖耐受能力、高內臟脂肪之效果。西方墨點法分析結果顯示，在醣類代謝部分，咖啡酸可以增加糖解作用相關酵素，包括 Hexokinase、 Phosphofructokinase與 Aldolase之蛋白質表現量。在胰島素訊息傳遞部分，咖啡酸可以增加海馬迴及皮質之胰島素受器 (insulin receptor, IR)、磷酸肌醇3激酶 (Phosphatidylinositol-3 kinase, PI3K)、 AKT/蛋白激酶B (AKT/Protein kinase B, AKT/PKB)、葡萄糖轉運蛋白-3 (glucose transporter-3, GLUT3) 及胰島素降解酵素 (insulin degrading enzyme, IDE)等蛋白質之表現量。另外也發現可增進瘦體素訊息傳遞蛋白瘦體素受器 (leptin receptor, LEPR)及pJAK2Tyr813/JAK2的表現量。被動迴避試驗結果也發現，咖啡酸具有顯著改善高脂飲食誘導之認知能力缺損的情況。根據上述結果推測，咖啡酸可透過改善腦部醣類代謝、胰島素訊息傳遞及瘦體素訊息傳遞作用，因而具有保護高脂飼料餵食大鼠認知功能受損之效果。
消渴草改善小鼠FL83B 肝臟細胞株葡萄糖攝入活性成分之鑑定
(2018) 張淯媛; Jhang, Yu-Yuan
糖尿病已經連續數年位居國內前五大死因，平均每小時會有一人死於糖尿病，糖尿病已成為國人不可忽視的重要議題。第二型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus, T2DM)的病因主要是體內胰島素分泌不足或細胞對胰島素無法產生反應，使葡萄糖無法進入細胞內被利用而產生高血糖的現象。消渴草(Ruellia tuberosa Linn.)屬爵床科(Acanthaceae)蘆利草屬植物，為坊間常用來治療糖尿病的傳統中草藥，文獻指出其具有消炎、止痛、消渴、利尿及解毒之功效，本實驗室先前的研究也已證實消渴草具有改善以高脂飲食及STZ誘導糖尿病大鼠之高血醣、胰島素阻抗及肝臟脂肪變性等症狀；另外也發現，消渴草之乙酸乙酯區分物具有改善有胰島素阻抗之小鼠肝臟細胞葡萄糖攝取及減少肝臟細胞脂肪堆積的能力。本研究欲進一步進行消渴草之乙酸乙酯區分物有效成分之分離及純化，以Tumor necrosis factor-alpha (TNF-α)誘導成胰島素阻抗之小鼠FL83B肝臟細胞株為篩選平臺，評估純化後之區分物對細胞葡萄糖攝取之影響，並以液相色層分析(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)進行分析。結果顯示，消渴草之乙酸乙酯層以Sephadex LH20 gel進行劃分可得到8個區分物(fraction)，經由MTT assay評估在濃度25µg/ml以下8個fraction皆不會明顯抑制細胞生長，以此濃度進行葡萄糖攝取實驗，結果發現EAF5區分物提升胰島素阻抗小鼠FL83B肝臟細胞株葡萄糖攝入之效果最佳。進一步將EAF5以MCI gel進行管柱層析，再將分離出之區分物以MTT assay評估其對細胞之毒性，接著以濃度25µg/ml區分物處理胰島素阻抗肝臟細胞進行葡萄糖攝入實驗，結果發現EAF5-5提高胰島素阻抗肝臟細胞葡萄糖攝入之效果最佳。最後以HPLC分析經由Sephadex LH20 gel、MCI gel管柱分離後之區分物組成分，透過HPLC圖譜比對，推測消渴草EAF5-5區分物之活性成分可能包括syringic acid和p-Coumaric acid等兩種酚酸以及類黃酮Cirsimaritin。
消渴草減輕小鼠FL83B肝臟細胞株胰島素阻抗及脂肪累積之研究
(2016) 黃郁筑; Huang, Yu-Chu
第二型糖尿病( Type 2 diabetes mellitus )為一種代謝性慢性疾病，主要病徵為胰島素分泌不足或細胞發生胰島素阻抗，造成高血糖的現象，流行病學調查亦發現約有70-95 %第二型糖尿病患者會同時合併非酒精性脂肪肝(Non-alcohol fatty liver disease)之發生，顯示兩種疾病之間有高度相關性。消渴草(Ruellia tuberosa Linn.)是台灣傳統中草藥，許多研究證實有降血糖、抗發炎、抗氧化和抗糖尿病等功效，但目前對其活性成分之研究尚未有深入的了解。本研究探討消渴草區分物減輕小鼠FL83B肝臟細胞株胰島素阻抗及脂肪累積之效果。首先以腫瘤壞死因子(TNF-α)刺激小鼠FL83B肝臟細胞株形成胰島素阻抗之細胞模式，並以油酸(oleic acid)誘導成合併非酒精性脂肪肝之細胞模式，再以消渴草區分物處理上述細胞，之後以標記螢光的葡萄糖分子2-NBDG來評估細胞對於葡萄糖攝入之能力，其次利用油紅染劑(Oil red O)觀察細胞脂肪累積含量，並分析細胞脂肪合成相關訊息傳遞路徑蛋白的表現量。實驗結果顯示，消渴草之乙酸乙酯(Ethyl acetate)區分物顯著增加具有胰島素阻抗之小鼠肝臟細胞的葡萄糖攝入能力，並降低小鼠肝臟細胞內的脂肪累積含量。western blot結果顯示消渴草之乙酸乙酯區分物可以透過提升小鼠FL83B肝臟細胞內胰島素訊息傳遞路徑蛋白，如胰島素受器(Insulin receptor)、phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K)、protein kinase B (Akt/PKB)和葡萄糖轉運蛋白2 (Glucose transporter 2)的表現來增加細胞對葡糖的攝入；另外，消渴草乙酸乙酯區分物可透過增加PPARα而調控基因表現促進細胞脂肪代謝、減少脂肪肝細胞的脂肪累積含量。以上結果顯示，消渴草乙酸乙酯區分物可有效改善胰島素阻抗小鼠肝臟細胞的葡萄糖攝取並增加PPARα的表現來減少小鼠肝臟細胞脂肪之堆積。
消渴草減輕高脂飼料及Streptozotocin誘導第二型糖尿病大鼠主動脈損傷之研究
(2015) 張瑀芳; Chang, Yu-Fang
第二型糖尿病 (type 2 diabetes mellitus, Type 2 DM)因胰島素阻抗 (insulin resistance) 造成高胰島素血症 (hyperinsulinemia)，而高胰島素血症與高葡萄糖血症 (hyperglycemia)為糖尿病血管病變的重要影響因子。糖尿病血管病變包含大血管 (macrovascular) 及小血管 (microvascular) 病變，其中大血管病變常見為動脈粥狀硬化症，易造成患者心臟疾病的發生並導致死亡。研究指出，消渴草 (Ruellia tuberosa L.) 具有抗氧化、抗發炎、抗癌等生理活性，亦可調節糖尿病大鼠之血脂平衡。本研究首先以小鼠肌肉C2C12細胞進行細胞試驗，結果顯示，在測試濃度(25、50、100、200、400及800μg/ml)下消渴草水及乙醇萃取物皆不具有細胞毒性；接著建立以TNF-α誘導胰島素阻抗細胞模式，發現在TNF-α 10ng/ml的濃度下，可有效誘導C2C12細胞產生胰島素阻抗；之後再以此細胞模式篩選具改善胰島素阻抗潛力之消渴草萃取物，結果顯示，不論是水或乙醇之消渴草萃取物，在濃度25μg/ml下即具有改善胰島素阻抗之C2C12細胞葡萄糖攝入之能力(p<0.05)。動物試驗結果顯示，每日餵食消渴草水及乙醇萃取物(劑量100與400mg/kg BW/day) 4週後可顯著改善高脂飼料及STZ誘導第二型糖尿病大鼠葡萄糖耐受能力。血液分析的結果顯示，消渴草萃取物可調節血脂及降低發炎反應相關因子，如：TNF-α, IL-6, VCAM-1, ICAM-1的含量；組織分析結果顯示，消渴草萃取物可增加抗氧化酵素SOD的活性及catalase的活性，並且降低發炎反應相關黏附因子MCP-1, VCAM-1的含量(p<0.05)。此外，消渴草萃取物可降低血管傷害相關因子，如：eNOS, ET-1, TF, vWF的含量(p<0.05)，使其恢復至正常值。由上述結果推測，消渴草可以透過改善胰島素阻抗、發炎反應、氧化壓力等作用，而達到減輕高脂飼料及STZ誘導第二型糖尿病大鼠主動脈損傷之效果。
消渴草粗萃物對高脂飲食及STZ誘發高血糖大鼠胰島素阻抗及肝臟解毒功能之影響
(2015) 陳柔安; Chen, Jou-An
研究指出攝取高脂飲食會造成周邊組織胰島素阻抗，並且增加罹患第二型糖尿病及非酒精性脂肪肝的風險。消渴草(Ruellia tuberosa L.)屬於爵床科蘆莉草屬，東方國家中將之作為治療糖尿病的民間草藥。本研究探討消渴草改善高脂飲食合併STZ腹腔注射誘發之第二型糖尿病大鼠高血糖及肝臟解毒酵素系統的效果。細胞試驗方面，以33mM高葡萄糖誘導clone 9大鼠肝臟細胞株胰島素阻抗，並將消渴草水萃物或醇萃物與螢光葡萄糖2-NBDG共同培養，偵測2-NBDG的攝入量以評估抗胰島素阻抗能力；動物試驗方面，以高脂飲食合併腹腔注射STZ誘導雄性Wistar大鼠成第二型糖尿病後，每日管餵每公斤體重100或400毫克的消渴草萃取物連續4周，並評估其降血糖與改善肝臟解毒酵素的效果。結果顯示，消渴草水萃物及醇萃物分別在800mg/L的劑量下均分別可顯著地增加胰島素阻抗clone 9大鼠肝臟細胞40%及18%的葡萄糖攝入能力。消渴草水及醇萃取物均能使第二型糖尿病大鼠的血糖值、糖化血色素及果糖胺值顯著地降低，並增加肝臟中SOD、CAT和GPx抗氧化酵素的活性。聚合酶鏈鎖反應結果顯示，消渴草水萃物或醇萃物能夠對 CYP 2E1、CYP 3A2、CYP 4A2、UGT 1A7、GST M1 和 SULT 1A1顯著地恢復至正常水平。綜合以上結果，消渴草具有降低第二型糖尿病大鼠之高血糖、改善肝臟胰島素阻抗及解毒酵素系統的能力。
消渴草粗萃物減緩高脂飲食及STZ誘發第二型糖尿病大鼠肝臟脂肪變性及發炎反應之探討
(2016) 林家羽; Lin, Chia-Yu
第2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus, T2DM）常合併有非酒精性脂肪肝病（Non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD）發生。流行病學研究顯示，同時患有T2DM及NAFLD的病患併發糖尿病微血管病變風險高於僅患T2DM之病患。蘆莉草（Ruellia tuberosa L. , RTL）又稱消渴草，是一種廣泛分佈於東亞的多年生草本植物，坊間作為抗糖尿病和抗發炎之民俗草藥使用。本實驗室先前證實RTL具有緩解高血糖、胰島素阻抗及改善肝臟解毒之功能。本研究進一步以高脂飲食與STZ誘導T2DM合併NAFLD動物模式，探討消渴草水萃物及醇萃物對於肝臟胰島素阻抗及NAFLD病程機轉的影響。西方墨點法結果顯示，消渴草水萃物及醇萃物顯著增加T2DM合併NAFLD大鼠之胰島素受體受質1（IRS-1）蛋白質之表現量（p< 0.05），其中消渴草水萃物亦顯著增加磷酸化蛋白激酶B (p-Akt)/ 蛋白激酶B (Akt)表現（p < 0.05）。肝臟脂肪代謝相關蛋白質分析結果發現，消渴草水萃物顯著減少T2DM合併NAFLD大鼠肝臟SREBP1和乙酰輔酶A羧化酶（ACC）蛋白質之表現量（p < 0.05）；而消渴草醇萃物則能顯著降低肝臟SREBP1和脂肪酸合成酶（FAS）蛋白質表現量（p < 0.05）。此外，發現消渴草水萃物及醇萃物可透過降低肝臟發炎路徑IKK而非JNK蛋白質表現來減少促發炎細胞激素如TNF-α，IL-6和IL-1β之含量。綜合以上結果推測，消渴草可藉由提高肝臟胰島素敏感性減緩T2DM合併NAFLD大鼠胰島素抵抗。消渴草水萃物或醇萃物改善肝臟脂肪變性係透過降低肝臟內生性脂肪合成作用有關的蛋白質表現，而非增加肝臟脂肪β氧化作用。此外，消渴草亦可抑制肝臟發炎路徑蛋白IKK磷酸化及減少促發炎細胞激素分泌，以減輕T2DM合併NAFLD大鼠肝臟非酒精脂肪肝炎的進展。
熱加工食品添加胺基酸緩解庫氏細胞發炎反應之研究
(2022) 林冠言; Lin, Kuan-Yen
肝臟是人體最重要的器官之ㄧ，肝臟每天受到許多外源性及內源性的威脅，若長期處於發炎狀態，將會造成不可逆的功能受損，因此肝臟的健康與否對人體而言極為重要。丙烯醛是一種廣泛存在於人類生活中的有毒物質，空氣及某些食物中均含有丙烯醛，而在食品加工的過程中也會產生丙烯醛。丙烯醛一旦經人體攝入後，因為其親和能力強，容易與蛋白質、DNA、核酸等物質反應，使這些物質喪失其原先存在於人體中的能力；另一方面，丙烯醛對細胞的影響包括發炎、氧化壓力、內質網壓力…等。本研究探討梅納反應中間產物丙烯醛對肝臟庫氏細胞發炎之影響，以及以不同胺基酸與丙烯醛共同加熱，探討熱反應物是否可降低丙烯醛對於庫氏細胞的發炎反應。本研究首先以0、50、100、150、200μM濃度丙烯醛熱反應物對於庫氏細胞進行細胞毒性(MTT)測試。結果顯示50μM丙烯醛熱反應物對庫氏細胞大約有2成的致死率。其次，以甘胺酸、丙胺酸、擷胺酸、胱胺酸、麩胺醯胺、蘇胺酸以及麩胺酸與丙烯醛在高溫下迴流製備熱反應物，探討熱反應物對庫氏細胞發炎的效果。實驗結果發現，半胱胺酸與丙烯醛熱處理反應可以降低丙烯醛的殘留量並提高庫氏細胞的細胞存活率，且西方墨點法分析也發現，丙烯醛-半胱胺酸熱反應物可以降低丙烯醛熱反應物對庫氏細胞中發炎相關的IKKβ、Nf-κB、caspase-1及NLRP3等蛋白表現量。總結本研究證實半胱胺酸在迴流加熱下可以與丙烯醛產生反應，以降低丙烯醛對於庫氏細胞的發炎情形，此研究結果亦可以為後續研究丙烯醛於肝臟的發炎機制以及胺基酸於熱加工食品開發時的參考。
硫辛酸影響小鼠腦微膠細胞株BV-2對寡聚態乙型類澱粉樣蛋白吞噬作用之研究
(2015) 張佑瑋; Chang, Yu-Wei
本研究探討維生素B群、硫辛酸與牛磺酸等對小鼠腦微膠細胞株(microglia) BV-2吞噬及清除寡聚態類澱粉樣蛋白(oligomeric beta-amyloid, oAβ1-42)之影響，評估這些營養素是否能藉由降低過多的oAβ1-42堆積以延緩阿茲海默氏症之進展。實驗首先建立體外小鼠微膠細胞株BV-2攝入oAβ1-42之細胞模式。將Aβ1-42粉末溶於F12 medium中24小時進行聚集反應以製備oAβ1-42。穿透式電子顯微鏡(transmission electron microscopy, TEM)型態觀察顯示所製備的oAβ1-42為聚集型球狀構造；以分析型超高速離心機(analytical ultracentrifugation, AUC)進行沉降係數分析，結果顯示製備的oAβ1-42分子量大多介於100-300 kDa之間。在細胞實驗方面，MTT分析結果發現，在0.1 mM的樣品濃度下測試樣品thiamin、riboflavin、nicotinamide、pyridoxine、cobalamin、folic acid、taurine、α-lipoic acid (ALA)對BV-2細胞皆無明顯之毒性產生。接著，以此樣品濃度處理經1 μM螢光分子標定的oAβ1-42 (FAM-oAβ1-42) 共培養24小時之小鼠微膠細胞株BV-2以進行攝入試驗，結果發現，在所有樣品中以ALA對BV-2細胞具有最佳的促進攝入FAM-oAβ1-42之效果。進一步以real-time PCR對microglia細胞表面上與oAβ吞噬作用相關之接受器(receptor)，包括scavenger receptor A1 (SR-A1)、scavenger receptor B1 (SR-B1)、CD36、receptor for advanced glycation end-products (RAGE)之基因表現進行分析。結果發現，與 oAβ1-42共同培養的BV-2細胞其CD36基因表現會隨著ALA處理濃度增加而升高，然而其他接受器則無；再則，以ALA處理未與oAβ1-42共同培養的BV-2細胞時也觀察到其CD36基因的表現有上升之情形。免疫細胞染色法(immunocytochemistry, ICC)結果顯示，無論是否與oAβ1-42共同培養，ALA的處理均會增加BV-2細胞CD36接受器之表現量，但添加CD36接受器阻斷劑(CD36抗體)則會顯著地減少ALA提升BV-2細胞對FAM-oAβ1-42之攝入能力。ICC分析結果亦發現，ALA處理會增加BV-2細胞中CD36的轉錄因子PPAR-γ (peroxisome proliferator-activated receptor-γ)之轉位作用(translocation)。Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)分析發現，ALA處理會增加BV-2細胞對15-deoxy-△12,14- prostaglandin J2的產生。Real-time PCR以及western blotting分析結果發現，經ALA處理的BV-2細胞其COX-2基因與蛋白質之表現均有明顯增加之趨勢。根據上述結果，我們推測ALA可能是透過COX-2/15-deoxy-△12,14-prostaglandin J2/PPAR-γ/CD36路徑，提升BV-2細胞膜上CD36接受器之表現、增加其對oAβ1-42進行辨識，進而促進對oAβ1-42之吞噬作用。
硫辛酸抑制NLRP3發炎體活化而減緩高脂飲食及STZ誘發第二型糖尿病大鼠內臟脂肪組織發炎反應之研究
(2017) 涂孟萱; Tu, Meng-Shiuan
第二型糖尿病(T2DM)與肥胖有密切關係，當營養過剩導致肥胖，此時脂肪細胞內的發炎訊息傳遞路徑活化，增加促發炎細胞激素的產生，造成胰島素阻抗。近年研究發現，細胞內的NLRs (nucleotide-binding and oligomerization domain (NOD)-like receptors)會辨識細胞質內與肥胖相關的危險信號分子，如體內脂質代謝產物，造成促發炎細胞激素IL-1β和IL-18的成熟和釋放，被認為干擾胰島素信號傳遞而導致胰島素阻抗。硫辛酸(Alpha-lipoic acid, ALA)是一個主要由粒線體合成的有機硫化合物，除了參與細胞能量代謝以外還具有抗氧化性質，被認為是發炎信號傳遞路徑的重要調節因子。本研究欲探討硫辛酸對高脂飲食及STZ (streptozotocin)誘發第二型糖尿病大鼠脂肪組織發炎反應、脂肪組織中NLRP3發炎體及其訊息傳遞路徑相關因子之影響。給予雄性Wistar大鼠高脂飲食(60%脂肪熱量)四周後腹腔注射STZ (30mg/kg)誘導T2DM，隨後繼續給予高脂飲食且投以ALA持續13周。結果顯示，T2DM大鼠連續13周給予ALA (200mg/kg BW)後可顯著降低其46.8%的內臟脂肪(副睪脂肪及副腎脂肪)重量(p<0.05)；給予PIO30mg/kg、ALA50mg/kg、ALA100mg/kg、ALA200mg/ kg BW組之總膽固醇(Total cholesterol, TC)、總三酸甘油酯(Total glyceride, TG)、游離脂肪酸(free fatty acid, FFA)濃度相較於DM顯著降低 (p<0.05)；高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)濃度則分別提升15.5%、19.2%、37.9%、68.2%。另外餵食ALA200mg/kg BW觀察到可減少T2DM大鼠47.9%之血中低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol, LDL-C)濃度。西方墨點法結果顯示，DM+ALA200組的JNK1 (c-Jun N-terminal kinases)表現量與DM組相比下減少32.9%；DM+ALA50組、DM+ALA100組與DM+ALA200組之ASC蛋白表現量比DM組之表現量(1.35±0.29)分別減少37.6%、23.4%、35.1%；在Pro-caspase-1方面，DM+ALA200組顯著低於DM組47.6% (p<0.05)；在Active caspase-1表現量方面，與DM組相比則是DM+ALA100、DM+ALA200分別減少52.7%、36.1%；在IL-1β的表現量則是DM+ALA200組與DM組比較下，減少了29.4%。上述結果顯示，ALA可有效減少脂肪組織中JNK1生成，推測原因可能為降低促發炎細胞激素前驅物Pro-IL-1β之轉錄；另外，ALA可減少T2DM大鼠血中FFA、LDL-C、TC，因此降抑制NLRP3 inflammation危險因子的活化而減少下游之ASC、Pro-caspase-1、Active caspase-1、IL-1β表現量，因此減緩脂肪組織發炎反應。
硫辛酸抑制第二型糖尿病大鼠肝臟NLRP3發炎體活化及非酒精性脂肪肝生成之研究
(2019) 楊灼華; Yang, Cho-Hua
近來研究證實第二型糖尿病(T2DM)與非酒精性脂肪肝(NAFLD)之間有相當大的關聯性，T2DM胰島素阻抗導致的肝臟NLRP3發炎體活化可能與脂肪堆積有關。α-硫辛酸(ALA)已被報導可改善T2DM大鼠胰島素阻抗和肝臟發炎。本研究探討ALA對高脂飲食(HFD)及鍊脲佐菌素(STZ)誘發T2DM大鼠肝臟中NLRP3發炎體活化、胰島素阻抗及脂肪堆積的影響。八周大的雄性Wistar大鼠以HFD (60%脂肪)餵養4周後，腹腔注射(ip)低劑量STZ (30mg/kg bw)並繼續餵食HFD巴已以後成功誘導第二型糖尿病，之後每日管餵ALA (50、100、200 mg/kg bw) 13周後，犧牲大鼠並採集血液進行分析、以西方墨點法(Western blot)測量大鼠肝臟胰島素阻抗、NLRP3發炎體相關蛋白質、細胞激素IL-1β及脂肪代謝相關蛋白質表現量，並檢測肝臟中三酸甘油酯(TG)的濃度。結果顯示，給予ALA 50、100、200 mg/kg bw處理能夠顯著降低HFD/STZ誘導T2DM大鼠肝臟之TG含量，與DM組相比分別降低61.8%、71.1%、64.7%。此外，給予ALA 200mg/kg bw能夠顯著提升T2DM大鼠肝臟胰島素傳訊相關路徑蛋白質PI3K以及pAkt/Akt表現量170.3%、100.3%，並降低肝臟NLRP3發炎體上游之NLRP3蛋白71.1%、降低下游caspase-1、IL-1β蛋白表現量52.3%、34.21%和降低脂肪合成相關蛋白質SREBP-1c之表現量48.1%、並增加脂肪氧化酵素CPT-1表現量47.1%此外，給予ALA 200mg/kg bw能夠顯著提升T2DM大鼠肝臟胰島素傳訊相關路徑蛋白質PI3K以及pAkt/Akt表現量170.3%、100.3%，並降低肝臟NLRP3發炎體上游之NLRP3蛋白71.1%、降低下游caspase-1、IL-1β蛋白表現量52.3%、34.21%和降低脂肪合成相關蛋白質SREBP-1c之表現量48.1%、並增加脂肪氧化酵素CPT-1表現量47.1%。歸納上述研究結果，給予ALA處理能夠改善HFD/STZ誘導T2DM大鼠肝臟胰島素阻抗、發炎體活化及脂肪堆積之惡性循環。本實驗結果可作為未來評估ALA開發為預防糖尿病所引發NAFLD合併症的膳食補充劑或保健食品之參考。
臺灣天仙果萃取物對人類腸道上皮細胞株Caco-2鈣離子運輸與糖尿病去卵巢雌性小鼠骨質疏鬆之影響
(2020) 田秉玉; Tien, Ping-Yu
隨著人口急遽老化，骨質疏鬆症的盛行率也正持續攀升。骨質疏鬆症為臨床常見疾病，不僅會導致骨質流失最終造成患者骨質密度減弱，也會增加骨折的機率。臺灣天仙果 (Ficus formosana Maxim.) 為桑科榕屬植物，是民間普遍使用之食補藥材，具有促進骨骼生長及活血化瘀等功效。本研究利用人類大腸癌細胞株Caco-2細胞transwell seeding單層膜模式評估天仙果莖部熱水萃取物對腸道細胞促鈣轉運之效果，並且以糖尿病去卵巢小鼠動物模式評估其延緩骨質疏鬆之效果及可能機制。首先利用MTT assay測試臺灣天仙果莖部熱水萃取物之毒性，再以Caco-2細胞模擬腸道鈣離子轉運的細胞模式，於transwell上室同時加入鈣離子與天仙果萃取物後，分別在不同時間點抽取下室液，並以 Arsenazo Ⅲ為呈色劑利用分光光譜法測定鈣離子濃度。MTT細胞存活率測試結果顯示，天仙果萃取物於濃度25-500 ppm時對Caco-2細胞並無毒性產生。添加高低濃度(250-50 ppm)的天仙果莖部熱水萃取物處理，可明顯提升Caco-2腸道細胞的鈣離子轉運能力(p<0.05)及加腸道鈣轉運相關蛋白質Claudin 2、Claudin 12、TRPV6、PMCA1和CaBP-9k表現量(p<0.05)，且也增加與維生素D調控鈣離子途徑相關蛋白VDR之表現與抑制CYP24A1降解1,25（OH）2D3的能力。在去卵巢之糖尿病雌性小鼠餵食含有高劑量天仙果莖部熱水萃取物之飼料6週後，其血清骨鈣素(Osteocalcin)顯著增加，而骨膠原蛋白碳末端肽鏈(C-telopeptide of type I collagen CTX-1)則顯著降低(p<0.05)；另一方面，雖然骨密度(Bone mineral density)各組間無顯著差異，但是臺灣天仙果莖部熱水萃取物處理組之骨小樑的厚度與數目皆較去卵巢糖尿病小鼠為高，顯示具有延緩骨質酥鬆之效果。本研究結果可作為評估臺灣天仙果植株莖部開發骨骼保健膳食補充劑或食品時之參考。
臺灣天仙果萃取物減緩去卵巢糖尿病小鼠周邊神經病變之研究
(2021) 陳俐彣; Chen, Li-Wen
國人糖尿病盛行率逐年攀升，而更年期婦女因女性賀爾蒙分泌紊亂易造成血糖的波動，為罹患糖尿病重要的高風險族群。神經病變為臨床常見的糖尿病合併症之一，糖尿病患者易因氧化壓力的增加導致末梢周邊神經受損等病變，起初會有蟲爬、疼痛等感覺過敏之情形，當神經完全凋亡時即會失去知覺並造成行動上的障礙。臺灣天仙果 (Ficus formosana Maxim.) 為桑科榕屬植物，生長於臺灣中低海拔山坡地，為坊間常見之食補藥材，具強筋健骨、調整經期等功效。本研究以去卵巢糖尿病雌性小鼠模擬更年期糖尿病婦女，探討臺灣天仙果熱水萃取物減緩其神經病變之效果。透過給予C57BL/6J去卵巢雌性小鼠餵食60%高脂飲食及施打低劑量STZ誘導為糖尿病，並以自由採食或管餵方式(含萃取物200、2000ppm)分別連續處理6週後，觀察小鼠血糖、神經相關行為之變化、足底末梢及坐骨神經病理切片以及發炎疼痛相關mRNA表現。結果顯示，自由採食高劑量(2000ppm)臺灣天仙果萃取物飼料可以顯著改善去卵巢糖尿病小鼠負控制組之血糖(p<0.05)；去卵巢糖尿病小鼠不論是以飼料或是管餵給予臺灣天仙果萃取物處理均能有效改善小鼠腳掌過度敏感、減緩C纖維的異常增生和斷裂、坐骨神經損失、減少氧化損傷之情形發生(p<0.05)，表示臺灣天仙果莖部萃取物可延緩去卵巢糖尿病小鼠腳掌因末梢神經受損所導致之過度敏感反應。文獻指出，坐骨神經中發炎相關激素的大量表達會引發疼痛感覺，本研究發現不論以自由採食飼料或是管餵(200、2000 ppm)天仙果萃取物處理，均能顯著降低去卵巢糖尿病小鼠坐骨神經中IL-1β、IL-6、IFN-γ、COX-2等發炎相關激素mRNA表現量 (p<0.05)。推測這可能是減緩疼痛及敏感的關鍵機制。本研究之結果可作為臺灣天仙果開發糖尿病神經病變藥物時參考，而其主要活性化合物及發炎與疼痛詳細機制有待未來進一步探討。
香豆素對高葡萄糖培養周邊神經膠細胞之影響
(2022) 陳語恩; Chen, Yu-En
根據2016-2019年國民營養健康狀況變遷調查顯示，國人18歲以上罹患糖尿病的盛行率高達9.82%，其中更有約50%的患者會進展為糖尿病周邊神經病變 (diabetic peripheral neuropathies)，並增加日後截肢、死亡的風險。許旺細胞 (Schwann's cell)是周邊神經系統中的神經膠細胞，在神經修復、營養支持上扮演重要角色。但在糖尿病高糖環境中，會因為細胞內氧化壓力增加導致細胞凋亡而造成周邊神經受損，並出現麻木、疼痛等症狀。香豆素 (coumarin)廣泛存在於蔬菜、水果及中草藥之中，具有抗氧化、抗癌、抗發炎等功效。本研究探討三種化學結構相似的天然香豆素化合物對體外高葡萄糖培養周邊神經膠細胞之影響。實驗使用RSC96 (rat Schwann cells)許旺細胞株，並在高糖濃度 (150 mM glucose)培養基中分別加入結構相似的香豆素化合物，包括繖型酮 (umbelliferone)、七葉樹苷 (esculetin)及瑞香素 (daphnetin)。首先，以MTT試驗分析細胞的存活率，結果顯示，與高糖組相比，以繖型酮、七葉樹苷處理時，許旺細胞之存活率並無顯著差異。然而，25 μM的瑞香素卻能顯著提升細胞存活率7%，並且可顯著增加Nrf2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2)在細胞核中含量、GCLC (glutamate cysteine ligase catalytic subunit)和GSH (glutathione)的生成以及降低細胞中H2O2濃度。並進一步發現，瑞香素可藉由調節Bax (BCL2-Associated X)、Bcl-2 (B-cell lymphoma-2)以及降低caspase-3蛋白表現量抑制許旺細胞的凋亡。然而，瑞香素對Nrf2路徑中的抗氧化相關蛋白HO-1 (heme oxygenase-1)、NQO1 (Quinone Oxidoreductase 1)並非有顯著增加的效果。由上述結果推測，150 mM葡萄糖會使許旺細胞中的氧化壓力及細胞凋亡增加，而瑞香素可藉由調節Nrf2入核量，降低高糖對許旺細胞造成的傷害。但瑞香素處理高糖誘導許旺細胞第24小時，可能並非Nrf2作用最高之時間點，又或是尚有其他抗氧化調節路徑，導致HO-1、NQO1表現量並無顯著提升，因此未來此方面可再深入探討。