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    植化素Withaferin A 引發人類非小細胞肺癌鐵依賴型細胞死亡的影響
    ( 2021) 呂奕靜 ; LU, I-Ching
    鐵依賴型細胞死亡(ferroptosis)為一調節性細胞死亡形式，其導致細胞死亡的特徵為：還原活化態的鐵存在、氧化含多元不飽和脂肪酸的磷脂質及脂質過氧化修復能力缺失，被認為是對抗惡性癌細胞的新契機。肺癌是全球死亡人數最多的癌症，預後不佳且死亡率逐年攀升，除傳統治療方法外，臨床也針對EGFR突變型(mutant-type)的肺癌細胞株開發標靶藥物，但對於無突變的EGFR 原生型(wild-type)肺癌細胞效果不彰。本研究透過基因分析發現肺癌細胞內鐵相關基因FTH1表現量不僅與ferroptosis發生有關，亦影響南非醉茄之萃取物Withaferin A (WA)作用於肺癌細胞的活性。經實驗證實儲鐵蛋白FTH1表現量較低的惡性非小細胞肺癌細胞CL1-5對ferroptosis inducer敏感性高，且WA經由提高進鐵蛋白TFRC提升細胞內鐵含量、增加生成細胞lipid ROS與抑制細胞抗氧化能力，並透過自噬體包裹、降解FTH1，促使容易產生氧化還原作用的游離鐵釋出，誘導CL1-5細胞發生ferroptosis。另外，WA合併肺癌臨床化療藥物能藉由引發ferroptosis造成肺癌細胞死亡。綜合以上結果，透過天然植化素WA誘導癌細胞產生ferroptosis，以改善EGFR 原生型之非小細胞肺癌細胞對化療藥物及標靶藥物療效有限的治療困境，是對抗惡性肺癌腫瘤相當具有潛力的新策略。
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    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。
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    發酵乳桿菌Lactobacillus fermentum對降低成年男性抽菸頻率之效用：一項隨機單盲交叉試驗研究
    ( 2021) 胡書菱 ; Hu, Shu-Ling
    香菸中的尼古丁 (nicotine)會刺激大腦中神經傳導物質多巴胺 (dopamine)釋放，使吸菸者獲得滿足感，因而調節腦中多巴胺濃度為目前戒菸療法之主要作用途徑。有鑑於精神益生菌 (psychobiotics)可藉腸腦軸線 (gut-brain axis)調控腦部神經傳導物質之釋放，繼而影響宿主的情緒及相關認知行為，因此本研究目的在於探討補充益生菌Lactobacillus fermentum GKF3是否能改善吸菸者之吸菸頻率。本研究採隨機單盲交叉對照模式 (a randomized single-blind crossover trial)，招募45名無重大疾病且無酗酒、睡眠障礙及憂鬱狀態之成年男性吸菸者，將受試者隨機區分為安慰劑組 (placebo group)及GKF3組 (GKF3 group)，連續給予四週安慰劑或GKF3樣品，再通過兩週洗除期 (washout period)，交叉對調給予不同樣品連續四週。試驗期間受試者定期接受尼古丁成癮度量表 (Fagerstrom Test for Nicotine Dependence, FTND)、24小時飲食紀錄 (24-hour diet recall)以及國際身體活動量表 (International Physical Activity Questionnaire, IPAQ)之問卷調查，以評估其菸癮程度、營養素攝取及身體活動量。本研究亦分析受試者尿液中三種尼古丁之主要代謝物 nicotine, cotinine 及 trans-3’-hydroxycotinine (T3HC)濃度，以評估試驗前後之吸菸量變化。同時，分析血清左多巴 (L-3,4-dihydroxyphenylalanine, L-DOPA)以評估GKF3是否具有生成L-DOPA之活性；分析血漿丙二醛 (malondialdehyde, MDA)與蛋白質羰基 (protein carbonyl group)，以作為體內氧化壓力之指標。試驗結果顯示，受試者於試驗期間之營養素攝取、身體活動量及基本血液生化數值，兩組間皆無顯著差異 (p＞0.05)。試驗前後尿液尼古丁代謝物濃度變化，GKF3組受試者之下降率 (67 %)顯著低於安慰劑組 (36 %, p = 0.0031)。兩項氧化壓力指標物及L-DOPA濃度，兩組受試者於試驗前後均無顯著差異 (p> 0.05)。綜合上述，本研究證實補充Lactobacillus fermentum GKF3益生菌連續四週具有降低成年男性吸菸者吸菸頻率之效用，可能具有精神益生菌之特性，未來具有發展為戒菸輔助療法之潛力。
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    富含三萜類之苦瓜葉萃取物預防性保護葡聚醣硫酸鈉引致小鼠慢性腸炎
    ( 2021) 黃安生 ; Huang, An-Sheng
    發炎性腸道疾病 (inflammatory bowel disease, IBD)是一種慢性、反覆性的腸道發炎性疾病。先前研究發現，自山苦瓜 (學名: Momordica charantia Linn. var. abbreviataSer.)葉片乙醇萃取物中，分離得到的富含三萜類區分萃取物 (triterpenoid-enriched extract, TEE)，可藉由調控輔助型T細胞 (helper T cells)和調節型T細胞 (regulatory T cells)，預防性緩解葡聚糖硫酸鈉 (dextran sulfate sodium, DSS)誘導小鼠急性腸炎的發炎反應，因此本研究欲進一步探討TEE是否具有治療或預防慢性腸炎的功用。本研究共進行兩次動物實驗，分述於下：實驗一為模擬治療模式，先連續7天給予C57BL/6J小鼠含有3% DSS飲水誘導腸炎後，於飼料中添加TEE (攝取劑量為100 mg/kg BW)或苦瓜葉粉末 (bitter melon leaf powder, BMLP；攝取劑量為1g/kg)持續餵食14天後犧牲，實驗期間每日紀錄體重變化，並於實驗結束後記錄器官重量，以及分析脾臟中免疫細胞與腸炎相關基因表現。實驗結果發現給予TEE或BMLP組與單獨給予DSS誘導組比較，給予TEE或BMLP並未顯著影響小鼠體重與器官重量變化、脾臟T細胞分化、腸炎相關基因和組織發炎評分，因此推斷TEE和BMLP在此劑量與實驗模式下，並無治療慢性腸炎的功效。實驗二為模擬預防模式先投與TEE，觀察TEE對於DSS誘導腸炎的急性後期與慢性期的影響。將C57BL/6J小鼠分為一般控制組 (NC組)、DSS誘導組 (DC組)、DSS+低劑量TEE (攝取劑量為100 mg/kg BW；DL組)與DSS+高劑量TEE (攝取劑量為150 mg/kg BW；DH組)。在DSS誘導腸炎前，先給予一周TEE，並分別於3% DSS誘導腸炎後第14天(急性後期)與第21天(慢性期)犧牲動物，從大腸組織切片觀察發現，與DC組比較，TEE組的組織發炎評分較低、腸道上皮結構較完整、以及嗜中性白血球的浸潤程度較低，且分杯狀細胞數量與分泌的黏液較多。由qPCR分析結果發現於誘導腸炎急性後期，給予TEE能提高大腸組織的MUC (mucin)2、ZO-1 (zonula occludens-1)、Occludin與Claudin-2 mRNA表現量，而大腸組織的MUC1、MUC4、TNF-α (tumor necrosis factor-α)、IL (interleukin)-1β與CXCL1 (chemokine (CXC motif) ligand) mRNA表現量也被TEE所抑制。於誘導腸炎慢性期時，TEE能降低大腸組織的TFF (trefoil factors)3、MUC4、TNF-α、IL-1β與CXCL1 mRNA表現量，並增加杯狀細胞數量與MUC2 mRNA的表現量。以上證據顯示TEE在大腸組織微環境具有預防性保護腸炎的效果。由流式細胞儀分析，結果發現TEE對於血液與脾臟之單核球、嗜中性球與T細胞分布並沒有顯著影響。綜合上述結果，推論TEE於大腸微環境中透過減少嗜中性白血球浸潤、減少促發炎因子、增加黏液與維持腸道屏障完整，而具有預防性保護慢性腸炎的作用。
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    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。