以動物及細胞實驗模式評估微生物發酵產物以及紫檀?之降尿酸?效並降低尿酸性腎病變機轉

Abstract

尿酸是嘌呤代謝的最終產物，主要由肝臟及腸道製造，黃嘌呤氧化還原?（XOR）以兩種形式存在，分別為黃嘌呤脫氫?（XDH）和黃嘌呤氧化?（XOD）。黃嘌呤氧化還原?將次黃嘌呤代謝成黃嘌呤，再由黃嘌呤代謝為尿酸鹽/尿酸。高尿酸血症在男性中的定義為高於7 mg/dL (416 ?M)，而女性為高於6 mg/dL (360 ?M)。高尿酸血症被視為是一種代謝缺失異常症群，常與痛風、腎疾病、心血管疾病、糖尿病、發炎及代謝症候群有關連。因此降低血清尿酸可以預防這些慢性疾病的發生或惡化。而臨床上降尿酸藥物如: 別嘌呤醇及丙磺舒卻會有副作用如：過敏、搔癢及皮疹的產生，使這些藥物的應用受到限制，所以開發預防及治療高尿酸血症的藥物是必要的。有些微生物發酵產物因為具有抑制黃嘌呤氧化?及尿酸?活性進而可達到降低尿酸的效果，而紫檀?也證實具調控尿酸運輸蛋白能力而達到降低尿酸?效。因此，在本研究中使用高尿酸血症小鼠作為動物模式及正常大鼠腎臟表皮細胞株NRK-52E探討微生物發酵產物及紫檀?是否會降低血清中的尿酸值及抑制腎臟病變可能機轉。在動物實驗中，以管餵potassium oxonate (PO)誘發小鼠高尿酸血症的動物模式，接著管餵微生物發酵產物及紫檀?後分析血清中生化值及肝臟黃嘌呤氧化? (XOD) 活性，評估是否能治療或預防高尿酸血症，接著在飼料中另外添加腺嘌呤，作為尿酸性腎病變的動物模式，探討紫檀?是否能降低血清中的尿酸濃度、生理變化、腎?能指標、腎臟組織病理變化及纖維化相關蛋白質的表現。在細胞實驗中，以TGF-β1誘發NRK-52E細胞纖維化並預先處理紫檀?是否能減低上皮細胞間質轉換Epithelial Mesenchymal Transition (EMT) 指標的表現，利用Trypan blue分析紫檀?及TGF-β1對於NRK-52E細胞生長的影響，以免疫螢光及西方墨點法觀察分析細胞的型態及EMT指標的改變，最後探討可能的路徑機轉。實驗結果顯示微生物發酵產物及紫檀?在治療模式及預防模式中能降低血清中的尿酸值，且在預防模式中能抑制肝臟XOD的活性。接著在尿酸性病變模式中，紫檀?能降低血清中尿酸值、改善血清及尿液中CRE及BUN，在腎臟免疫組織染色中與病變組相比，能增加E-cadherin及降低Vimentin表現，並且給予紫檀?會減少巨噬細胞的聚集以及降低TGF-β1在腎臟中表現增加。而在西方墨點法分析腎臟組織蛋白的表現，也發現給予紫檀?能增加E-cadherin且抑制Fibronectin、Vimentin及?-SMA的表現。從NRK-52E細胞存活率結果中選出紫檀?合適的劑量 1 ?M，在可見光顯微鏡觀察下， TGF-β1誘發細胞型態變寬大，而給予紫檀?後能減少細胞型態變寬，並從免疫螢光染色中發現給予紫檀?處理組與TGF-β1組相比，表皮指標ZO-1增加及EMT指標Vimentin下降。在西方墨點法中，給予紫檀?也能改善由TGF-β1誘發EMT蛋白E-cadherin、Vimentin、Fibronectin、?-SMA改變。進一步的分析自體吞噬相關蛋白的表現，發現在給予紫檀?處理後會增加LC3-II的表現，並且在免疫螢光染色中也發現預先處理紫檀?在加入TGF-β1比起紫檀?和TGF-β1單獨處理處增加autophagic flux表現量，而在西方墨點法中也發現合併處比單獨處理的LC3-II的表現增加。綜合以上實驗結果，證實微生物發酵產物及紫檀?在治療及預防模式中能透過抑制XOD表現進而降低血清中尿酸值，並在尿酸性腎病變中，紫檀?能改善腎臟的纖維化的產生，在細胞中能改善EMT相關指標的表現， 其保護的機轉可能是透過增強自體吞噬來減低細胞纖維化。

Date of Award	2016 Feb 17
Original language	Chinese
Supervisor	Ying-Jan Wang (Supervisor)