臺北醫學大學醫學科學研究所學位論文
臺北醫學大學,正常發行
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中文摘要 血管增生意指從已存在的微血管中長出新的血管，生理方面如胚胎發育、個體的成長、傷口癒合、女性的月經週期。病理方面如腫瘤生成、風濕性關節炎、糖尿病造成的視網膜病變都與血管增生有關。行政院衛生署針對台灣地區國人死亡原因的統計資料顯示，前五名分別是惡性腫瘤、腦血管疾病、心臟疾病、事故傷害、糖尿病。肺癌、肝癌、結腸直腸癌、女性乳癌、胃癌也分別佔據前五大癌症死亡的位置。從流行病學的角度上得知肥胖的病人容易罹患癌症如乳癌、結腸直腸癌、口腔癌(含口咽及下咽) 、子宮頸癌和其他血管增生相關疾病，風濕性關節炎、糖尿病造成的視網膜病變。但是目前對於肥胖和癌症之間的機制，仍然了解不清楚。 Resistin是由脂肪組織分泌之??與胰島素阻抗性的形成有關，當給予anti-diabetic drug rosiglitazone會降低在血液中的resistin濃度，而給予食用高脂肪食物之肥胖小鼠和基因缺陷之小鼠 (ob/ob;db/db mice)，血液中resistin的濃度會上升。以腹腔注射的方式給予anti-resistin抗體會促進食用高脂肪食物之肥胖小鼠的血糖吸收和胰島素的利用，給予正常小鼠resistin則會破壞小鼠血糖耐受性和胰島素活性，因此resistin被認為是連接肥胖與糖尿病兩者的??之一。 1990年初期從美國西南大毒蜥蜴的毒液中發現一些具有生物活性的??，分別為helospectin、helodermin、exendin-3, 和exendin-4，前兩種??也稱為exendin-1和exendin-2。Exendin-3是由39個胺基酸組成，分子量大小為4,200，與helospectin和helodermin的相似度分別為32和26% 和其他glucagon/VIP/secretin家族成員相比較，和secretin它的12 amino-terminal residues相似度為91%，和人類的glucagon like peptide-1 (GLP-1) 有50%的相似度，而對分離的天竺鼠的pancreatic acini作用上，3 mM的濃度可以增加細胞的cyclic 3’, 5’-adenosine monophosphate (cAMP) 高達80倍和9倍的amylase釋放。 本篇論文利用，人類臍靜脈內皮細胞 (HUVEC) 之capillary tube formation assay、migration assay和rat aorta tube formation assay等方法，結果顯示肥胖相關之??resistin (23-42) 和exendin-3於HUVEC capillary tube formation assay具有抑制caplliary tube formation，並且隨著濃度的增加，抑制的能力上升。Resistin (23-42) 和exendin-3於Migration assay中抑制HUVEC移動的能力。血管內皮生長因子 (VEGF) 刺激HUVEC migration下，resistin (23-42) 和exendin-3的抑制作用並不影響。Aorta tube formation assay中，利用特殊的刀組和利用MTS/PMS 的比色測定法作為定量和測定內皮細胞生長的方法，結果亦顯示resistin (23-42) 和exendin-3抑制rat aorta tube formation。綜合以上結果，resistin (23-42) 和exendin-3可能參與調控血管生長，詳細的調控機制與其細胞內訊息傳遞之途徑則有待進一步研究。
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根據流行病學的調查，在許多國家包括台灣，近幾年之肥胖人口明顯成長，肥胖除了影響外觀外也會導致一連串的健康問題，如心血管疾病、高血壓、第2型糖尿病，因此，肥胖屬於全球性的健康問題。體重的控制是維持能量衡定的重要方式，下視丘為調節能量衡定之重要中樞，其能透過感測週邊的訊息，以瞭解目前身體之能量狀態，並藉由週邊與中樞之神經網路來調節食慾與能量消耗，進而維持體內能量衡定。證據顯示腦幹也是參與能量衡定之重要區域。 Leptin是由脂肪細胞以一定比例分泌而來，其能作用於下視丘進而抑制食慾;neurotensin是神經傳導物，從中樞給予neurotensin能抑制食慾，因此，leptin與neurotensin被認為參與能量衡定之月生月太。研究顯示下視丘與腦幹具有leptin與neurotensin receptor存在，其他研究顯示在腦幹中之迷走神經運動神經核(dorsal motor nucleus of vagus; DMNV)也是leptin與neurotensin作用之腦區。本研究是以腦幹組織切片為材料，以電生理之whole-cell patch-clamp之技術觀察leptin與neurotensin對迷走神經運動神經核之影響。 本研究結果顯示85個成功紀錄的神經元中，leptin的投予造成DMNV神經細胞去極化(19%)或引發內流電流，而且隨著leptin濃度增加(濃度範圍0.25-300nM)或leptin也能造成DMNV神經細胞過極化(15%)。河豚毒素存在下，leptin仍然可以引發DMNV 神經細胞產生去極化或內流電流反應，膜電位變化為8±1mV(n=9)，也能誘發過極化或外流電流，膜電位變化為11±3mV(n=10)，因此證明leptin能直接作用於DMNV 神經細胞造成膜電位變化而改變其興奮性。另外，河豚毒素存在下，投予neurotensin造成DMNV神經元去極化(52%)，平均膜電位變化為11?2 mV，證明 neurotensin能直接作用DMNV 神經細胞造成膜電位變化而改變其興奮性。 在電位嵌制下，觀察leptin或neurotensin誘發之I-V relationships，結果就leptin引起之去極化而言，leptin誘發之電流斜率為負值，得到反轉電位平均為-88±4 mV(n=12)；當神經細胞胞外鉀離子濃度增高時，此時leptin引發之內流電流變小，反轉電位為由-87 mV轉移至-60 mV (n=1)，因此可以確認leptin關閉鉀離子通道造成膜電位去極化反應。就leptin引起之過極化而言，leptin誘發之電流斜率為正值，得到反轉電位平均為-85±3mV(n=4)，由實驗條件推算出鉀離子通道平衡電位為-94mV，因此推測leptin開啟鉀離子通道造成膜電位過極化反應。就neurotensin引起之去極化而言，neurotensin誘發之電流斜率為負值，得到反轉電位平均為-92±3mV(n=9)，由實驗條件推算出鉀離子通道平衡電位為-94mV，因此推測關閉鉀離子通道造成膜電位去極化反應。 電生理紀錄前，從腹腔注射fluoro-gold，以反向運輸標定副交感節前神經細胞，電生理紀錄中，在電極溶液中加入lucifer yellow (0.2%)，以標定被記錄到神經細胞之位置，藉此方式確認被記錄到神經細胞之位置是否位於DMNV核區之副交感節前神經細胞。本研究顯示leptin或neurotensin作用而產生細胞膜去極化或過極化之DMNV神經細胞中，也包括副交感節前神經細胞。因此，本研究證實leptin或neurotensin可直接作用於腦幹之DMNV神經細胞，調節副交感神經活性。
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本研究旨在探討術前音樂對體外震波碎石術病患術前焦慮之影響，並建立一套以心率變異性（heart rate variability）為主軸的測量模式，以評估音樂治療在緩解焦慮上的成效。 研究樣本為北醫附醫泌尿科68位接受體外震波碎石術的病人， 實驗組（音樂組）與對照組各34人，音樂組於術前聆聽大自然音樂，並於播放音樂前後進行生理測量，對照組則依平時的方式等待治療。研究工具為結構式自填問卷，包括知識量表及情境焦慮量表來評估病人的心理狀態，利用生理反應測量值來作生理信號分析以評估音樂治療的效果。生理反應測量值則包括血壓、心跳速率及心電圖，並由心電圖作心率變異性的時域分析（time domain analysis）及頻域分析(frequency domain analysis)。 研究結果發現病患於接受震波碎石治療前，有輕度接近中度的焦慮，而音樂的介入造成了實驗組與對照組不同的生理表現。前後測音樂組與對照組的病患收縮壓均下降達顯著，頻域分析的心率變異性參數部分，音樂組的自然對數低頻值（Ln LF）、低頻/高頻比值（LF/HF）下降達顯著（p<.05），標準化高頻（HF nu）增加也達顯著（p<.005），而對照組的改變都未達顯著。無碎石經驗病患組所得到的結果與整體結果相近，而曾有碎石經驗的病人，雖然焦慮分數與初診病患沒有差異，但音樂組仍有放鬆的趨勢，只是對於音樂的反應不如無碎石經驗病患來的明顯。 以生理參數來評估音樂治療對緩解術前焦慮的成效，研究發現，血壓及心跳速率無法區分出音樂組與對照組的差異，而心率變異性的各項參數中，也以Ln LF，LF/HF及HF nu最能反應出音樂組與對照組的差距。由Ln LF、LF/HF的下降，HF nu的上升，顯示音樂組的病患在聆聽音樂時，副交感神經的控制增強，代表術前音樂的確能使病患達到減緩焦慮的功效。且以心率變異性為主的測量方式，會較傳統使用血壓、呼吸速率、心跳速率或是血中激素濃度等測量方式，更有易操作性、高敏感性及非侵入性等特點，是一種有信度的測量工具。
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本實驗的目的是想證實由Salmonella minnesota（Re595）所分離出來之脂多醣（Lipopolysaccharide）與幾丁聚醣（Chitosan）或是由藥用蕈類-靈芝所萃取而得之幾丁聚醣（SACCHACHITOSAN）之間的交互作用，以不同比例之脂多醣體混合市售不同分子量之幾丁聚醣或是靈芝幾丁聚醣後發現，在SDS-PAGE上以銀染方法得知隨著脂多醣體與幾丁聚醣或是靈芝幾丁聚醣混合比例之增加，導致脂多醣停留於原點而其band消失；另外以Zeta-90測量低、中、高分子量幾丁聚醣與脂多醣體混合後之界面電位發現分別在在8：1、6：1、2：1時界面電位達最高值，在分子篩高效能液相層析儀（SE-HPLC）上證實隨著幾丁聚醣與脂多醣混合後而導致波峰位移，進而推得分子量之改變；在加入幾丁聚醣或是靈芝幾丁聚醣後亦可抑制巨噬細胞RAW264.7受到脂多醣刺激所產生之NO。幾丁聚醣上之正電荷會與脂多醣體結合可提供幾丁質敷料貼覆傷口組織可抑制革藍氏陰性菌生長之合理解釋，並期未來可利用富含幾丁質或幾丁聚醣之生物醫材作為透析敗血症患者血液之新材料。
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生長相關蛋白(Growth-associated protein 43; GAP-43)在神經發育過程中或是神經受損後的修復過程中，對於神經纖維的生長以及調節神經可塑性等均扮演的重要的角色。先前的研究發現，GAP-43的磷酸化與否與其功能性具有極大的相關性。在此，我們利用P19分化之神經細胞研究GAP-43的磷酸化表現及神經纖維生長之影響，結果發現，在神經分化及發育的過程中，PKC可促進GAP-43的磷酸化表現，並且對於神經纖維的正常發育有促進的作用。我們更進一步探討，在發育期的大腦皮質細胞中，活化麩胺酸受體對於GAP-43的表現及磷酸化是否有所影響，並深入探討是透過何種路徑所調控。結果發現，在KA的作用之下，對於GAP-43的表現產生抑制，但是對於GAP-43的磷酸化卻有促進的作用。我們更進一步的證實， KA對於GAP-43之影響可能經由以下三種路徑所調控：(1)經由細胞內鈣增加活化PKC，促使GAP-43磷酸化增加；(2)經由一非G-protein調控之路徑，降低細胞內cAMP濃度，使得PKA活性降低，因而使GAP-43表現下降；(3)藉由G-protein調控，升高細胞內cAMP濃度，使得PKA活性升高，造成GAP-43表現上升。由於此三種作用的互相消長，使得KA刺激之下，GAP-43的表現可能不變或是降低，但確定可顯著增加具有促進神經生長功能活性的Ser-41-phospho-GAP-43的含量。此外，我們也發現皮質固酮會阻斷紅藻胺酸降低cAMP的作用，而使GAP-43的表現得以維持。而皮質固醇亦可與紅藻胺酸同樣的促進GAP-43的磷酸化，但兩者並無加成作用。因此，紅藻胺酸透過促進GAP-43磷酸化而促進神經發育的作用，而其對GAP-43表現的影響，則可能可藉由皮質固醇的共同作用而得以穩定。
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胚胎著床是目前影響不孕症治療，特別是人工生殖科技懷孕成功率的重要關鍵，本研究是假設子宮血流的變化，可以幫助我們了解著床前後子宮內膜的環境。 研究的方法是以經陰道超音波，在接受體外授精胚胎植入治療的病人，使用杜卜勒超音波觀察子宮內膜、子宮與卵巢動脈阻力，以及子宮內膜與內膜下血流分布的變化，研究對於胚胎著床成功率之影響。 為了解子宮與卵巢血流在早期胚胎著床時期的變化，以及對懷孕成功與否的影響，我們對三百一十七位病人，進行一前瞻與系列性的研究。 在胚胎植入前與植入後5至6天，分別測量左右兩邊子宮與卵巢動脈的血流。 結果發現懷孕病人胚胎植入前子宮動脈血流阻力係數RI和PI，比沒有懷孕的人來得低(P = 0.04 和P = 0.003)，但是植入後五至六天，兩組病人測得的血流阻力係數並無明顯差別。 卵巢動脈血流阻力則在胚胎植入前並無明顯差別，但是在植入後五至六天時，RI與PI值懷孕病人均比沒有懷孕的人來得低(P = 0.002 和P = 0.01)。 此項研究的結果顯示，子宮卵巢的血流在胚胎著床時期的變化，可反映出子宮內膜發育與黃體功能的情形；當病人有子宮血流在時間上有較晚達到理想情況時，會妨害胚胎的著床。 爲進一步了解子宮內膜血流情形對胚胎著床的影響，我們利用新的陰道彩色杜卜勒超音波技術，在植入胚胎前檢查六百二十三位病人。 依據子宮內膜與內膜下血流的分佈情形，將病人分為子宮內膜與內膜下均有血流分佈者，只有內膜下血流而無子宮內膜血流分佈者，以及子宮內膜與內膜下均無發現有血流者三組，結果發現懷孕的成功率分別為47.8% (64/134)、29.7% (102/343)和7.5% (11/146)。 子宮內膜與內膜下均發現有血流者懷孕率最高，而兩者均無血流者懷孕率最低。 子宮內膜與內膜下均無發現有血流時，病人的子宮內膜厚度較小，子宮動脈的阻力也較大。 此項結果顯示了子宮內膜附近的血流變化，確實會影響胚胎著床與懷孕的成功率，而檢查血流的分佈情形可以代表子宮的著床環境。 我們接著探討子宮內膜血流在排卵前後的變化，是否會影響子宮內膜對於胚胎著床時間帯的出現。 總共有一百三十八位病人在hCG注射前後，分別接受子宮內膜與內膜下血流分佈情形的檢查。 結果有六十六位病人(47.8%)，在給與hCG注射前和ET前，顯示有血流分佈情形的變化；其中五十一位病人有血流分佈減少，而九位(17.6%)後來受孕，另外十五位病人則有血流分佈增加，當中六位(40%)懷孕。 在給與hCG前出現的內膜下血流，在ET前可能會消失而影響到胚胎的著床，因此會造成在hCG注射前評估子宮內膜情形，預測懷孕成功率的影響。 子宮內膜血流在排卵前後動態性的變化，可能對於調控子宮內膜機能在接受胚胎著床的時間帶上，會有所關聯。 在此同時我們也發現在排卵前後，有些病人會出現子宮腔內積水的情形，因而影響胚胎著床。我們研究了七百四十六例接受IVF-ET治療的病人，發現子宮腔積水在治療過程中出現的機率約為4.7% (35/746)，這些病人值入胚胎後的懷孕成功率只有5.7% (2/35)，而沒有積水現象病人的懷孕成功率達27.1% (193/711)。 子宮腔積水在輸卵管因素病人出現的比例為8% (18/225) ，遠高於非輸卵管因素的不孕症病人的3.3% (17/521)。 而積水出現的時間絕大多數都是在注射hCG之後，這與已知hCG會促進VEGF的產生，進而改變子宮內膜微小血管的通透性可能有關，另外輸卵管阻塞等原因造成排出困難，是造成子宮腔內明顯積水的原因。 已知病人的年齡，刺激排卵藥物的使用與子宮肌層的收縮都會影響子宮的血流。 我們因此評估了七百零八位不同年齡層病人(範圍22至46歲)，將病人分成小於32歲(n = 250)，33到38 歲(n = 350) 間與大於39歲(n = 108)三組。 結果發現內膜下血流出現的比率分別為81.6% (204/250), 75.6% (264/350) 和 64.8% (70/108)，年紀最大的這組比年輕的病人，出現內膜下血流的比例有明顯較低。 另外我們也比較71位接受冷凍胚胎或捐卵的病人，在無刺激排卵藥物作用下，與她們本身或捐卵者在取卵週期(n = 60)時，子宮動脈與子宮內膜血流的分佈情形。 結果發現在沒有接受刺激排卵藥物的週期，雖然子宮動脈的阻力較大，子宮內膜厚度也較小，但是子宮內膜血流的分佈情形與她們在刺激排卵週期時並無不同。 子宮動脈的阻力係數無法用來預測自然或接受荷爾蒙補充週期時懷孕的成功率，但是在三組不同內膜與內膜下血流分布的病人間，懷孕的成功率卻是有明顯的差別。 我們也觀察子宮內膜收縮的變化，將病人分成沒有收縮 (n = 147)，低頻率- 1個波/3秒 (n = 175)，與高頻率- > 2個波/3秒 (n = 81) 收縮三組；出現內膜下血流的比例，在這三組病人分別為95.9% (141/147)， 76.6% (134/175) 和 49.4% (40/81)。 病人的年齡可能會影響子宮內膜血流的表現，刺激排卵藥物的使用則沒有影響。 子宮肌肉層的收縮會減少血流的供應，進而影響子宮內膜的血流情形。 內膜與內膜下的血管分布表現的偵測，可以反映出內膜局部的著床環境，而顯示子宮內膜接受胚胎的能力。 綜合以上的研究，我們發現子宮與子宮內膜的血流情形，會影響胚胎著床的環境。 然而調控血流變化的機轉卻是相當的複雜，女性的年齡、荷爾蒙濃度的變化、刺激排卵藥物與hCG的使用、子宮肌肉層的收縮等，對於子宮內膜生長與血流的變化都可能會造成影響。 我們的發現也證明了生殖過程不應該被視為固定的現象，而是隨著不同個體間的情況，不斷的變化與調整以適應其生理機能的結果。 因此連續追蹤與評估胚胎的著床環境，在不孕症治療的過程中，是非常重要的。 陰道超音波的檢查方式，確實可提供有關子宮內膜血流變化與胚胎著床功能之間的相關性，特別是對於子宮內膜著床能力有缺陷，而無法成功受孕的病人。 唯有不斷的發展新的非侵襲性檢查與治療方式，才能有效的應用在臨床上控制與促進胚胎的著床。 我們將計畫在沒有接受不孕治療時的病人做研究，先用經陰道杜卜勒超音波以及內膜腔內雷射超音波，檢查子宮內膜與內膜周圍血流的分佈情形，然後再採集子宮內膜，使用組織免疫染色與蛋白質定量等方法，研究子宮內膜微小血管的密度，與血管增生分子VEGF及其調節因子的表現情形，以進一步探討會影響子宮內膜血流變化的可能機轉。 我們需要更多深入的研究，才能了解不同個體間子宮內膜血流爲何會有差異，以及對胚胎著床的影響。
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第一部份 本篇論文嘗試探討isoflavones抑制PDE isozymes之活性與結構的關係，天竺鼠的肺臟及心臟經研磨及離心，使上清液通過Q-Sepharose陽離子交換樹脂，藉著改變NaCl的濃度，便可依序由肺臟分離得到PDE1、PDE5、PDE2及PDE4，而由心臟得到PDE3。根據1971年Thompson及Appleman的方法，利用cAMP與 [3H]-cAMP或cGMP與 [3H]-cGMP作為PDE的受質，測定PDE活性。結果顯示在這些isoflavones中，以genistein對PDE2的作用最強，其次對 PDE1、3、4，但對PDE5幾無作用。Daidzein是構造類似genistein，但對protein tyrosine kinase不具活性的物質，對PDE3具選擇性的抑制作用。Biochanin A對PDE4的抑制作用最強，其次是對PDE1 及PDE2，但對PDE3及pDE5無抑制作用。Prunetin對所有PDE isozymes均無作用。由於這些isoflavones的構造均極接近，因此我們綜合結論C-7的OH基對PDE 1, 2, 3, 4, 5皆很重要，C-4''的OH基對PDE 3, 5很重要，其次對PDE 1, 2也重要，C-5的OH基對PDE 1, 2, 4, 5很重要，其次對PDE 3也重要。 第二部份 Genistein為一知明廣效的protein tyrosine kinase (PTK) 抑制劑，包括genistein在內的這些isoflavone自然存在於黃豆中，已有許多報導指出isoflavone有益健康，有保護心臟、抗氧化、抗免疫及抗發炎的作用，因此我們有興趣研究genistein在活體及離體抑制卵蛋白(OVA)所引發的氣道過度反應。根據2001年Kanehiro等人的方法，腹腔內注射OVA 於雌BALB/c鼠，使其主動產生敏感，並以氣化OVA (1 %)挑戰之，第二次挑戰後，氣化methacholine (MCh, 6.25-50 mg/ml)會使這些清醒動物之enhanced pause (Penh)值，濃度依存性地增加， genistein (10~100 mmol/kg, i.p.)明顯抑制這些敏感化小白鼠因MCh(50 mg/ml)引起的Penh值增加。此外，genistein有意義地減少肺泡灌流液中的總發炎細胞、巨噬細胞、嗜中性白血球及嗜伊紅白血球的增加，但非淋淋巴球，並且也會明顯降低cytokines包括IL-2, IL-4, IL-5, IFN-g及TNF-a的增加，唯一例外是genistein 在30 mmol/kg無意義地抑制INF-g的增加。Genistein (3~30 mM)有意義地抑制OVA引起的過敏性天竺鼠離體氣管的收縮。 Genistein選擇性並競爭性地抑制PDE2及3，其Ki值低，分別為4.32及11.47 mM， 其次抑制PDE1及4，但對PDE5無作用。綜合以上結果，genistein抗氣喘之可能途徑是經由抑制cAMP-PDE，而非抑制PTK活性而來，因抑制PTK活性須要更高濃度。
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血栓性疾病會引起許多急性的血管徵候群 (acute vascular syndromes)，包括心肌梗塞 (myocardial infarction)、不穩定性心絞痛(unstable angina pectoris) 以及中風 (stroke)，其中腦血管疾病 (中風) 一直為近十年來台灣地區國人十大死因之第二殺手，在全球死因也排名第三，並且約80 %的人屬於缺血性中風 (ischemic stroke)。腦神經的缺血雖然能因腦血流的及時恢復而挽救神經細胞，但也因此產生再灌流傷害 (reperfusion injury)，在過去的研究推測可能與大量自由基 (free radicals) 的產生、白血球的浸潤 (leukocyte infiltration) 和一些能影響血管的成分 (vasoactive compounds) 有關。 本論文所要探討的兩種藥物：(1) lycopene (茄紅素)，不僅是色素而已，它還是很強的抗氧化劑，不但可以保護植物不受陽光、空氣污染的傷害，在人體也可以對抗許多種退化 (老化) 性疾病 (degeneration diseases)；(2) inosine，在發炎反應裡扮演著重要的角色。因此本論文利用兩種活體動物模式，分別為fluorescein sodium誘導腸繫膜形成血栓以及阻塞/再灌流型動物中風實驗模式，評估兩種藥物在活體內的抗血栓活性，以及是否具有保護暫時性局部腦梗塞傷害的作用，其中包括評估藥物對於腦梗塞體積是否改善、脂質過氧化 (lipid peroxidation) 的測量、神經缺陷分級與抓力測試 (Grip test)。 由結果顯示lycopene和inosine在活體動物以fluorescein sodium誘導腸繫膜微血管形成血栓的實驗裡，皆能延長血栓時間 (occlusion time)，推測這兩種藥物能預防血栓的形成。在大腦中動脈血管阻塞/再灌流型中風模式中，結果發現lycopene在4 mg/kg的劑量下能有意義地減低腦梗塞體積，但對於神經缺陷與抓力測試並未有意義地改善。Inosine的初步結果顯示在投與兩次劑量 (100 mg/kg) 以及在缺血前投與單一劑量 (150 mg/kg)，能有意義地減低腦梗塞體積，雖然對神經缺陷並未有意義地改善，但能有意義地提升運動行為 (抓力測試)。
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茄紅素 (lycopene) 是一種屬於類胡蘿蔔素的天然色素，存於蕃茄、紅肉西瓜、紅心芭樂、紅葡萄柚等食物中。其分子式為 C40H56，分子量為537，結構上屬直鏈碳氫化合物。 茄紅素為很強的抗氧化物，能掃除自由基，不僅可延緩老化，近年來在癌症的預防相關研究上也逐漸獲得證實，對於攝護腺癌、乳癌、口腔癌、肺癌等罹患率上，都有降低的效果。在心血管疾病方面，茄紅素可避免低密度脂蛋白氧化，降低血脂。然而，在心血管系統中佔重要地位的血小板，在受刺激活化的過程?，是否會受茄紅素的影響，至今未有一套完整研究證實。由於血小板的活化過程中，會有自由基的產生且進而加強血小板的活化作用，因此，本研究係針對茄紅素掃除自由基的特性，探討其是否對血小板會有抗凝集的作用，而對心血管疾病有所幫助。經此一系列實驗後，研究結果顯示： (1) 在 in vitro 實驗中已發現外加茄紅素確實具有抑制血小板凝集之能力。亦即在血小板凝集實驗中若外加茄紅素，則會隨著濃度之增加而有效地抑制由 collagen、ADP、與 arachidonic acid 等血小板活化劑所引起的凝集作用，隨著血小板活化劑使用種類的不同，茄紅素之 IC50 約為 6 mM。 (2) 同時茄紅素可有效得抑制由 collagen 刺激之血小板活化所引起的細胞內鈣離子移動與 phosphoinositide breakdown。 (3) 茄紅素可促進 NO 與 cGMP 之增加，抑制 TxB2 之形成，降低細胞內 pH 值，但對 cAMP 的量沒有影響。 (4) 對於血小板中之 47 kDa 蛋白質磷酸化，這是一個標記 protein kinase C 活性的方法，在本實驗中我們使用 PDBu (0.06 mM) 促進血小板 47 kDa 的蛋白質磷酸化；由研究結果顯示茄紅素可抑制其活性。 由結果發現茄紅素抗血小板活性可能涉及以下路徑： (1) 茄紅素在一開始會抑制血小板 phospholipase C 的活性，接著進一步抑制 phosphinositide breakdown、 47 kDa 的 PKC 之磷酸化和thromboxane A2 ( TxA2 ) 的形成； (2) 另一方面，茄紅素可能經由活化血小板內 NO synthetase 產生 NO，活化 guanylate cyclase，使cGMP 的含量增加。藉由上述 (1) 和 (2) 的作用最後導致細胞內鈣離子之濃度的減少，最後抑制血小板凝集反應。
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Inosine是人體內的內生性物質，它是adenosine的主要代謝物，主要經由adenosine deaminase，當組織缺血及產生發炎反應時，此物質會大量增加；然而報導證實它具有抗發炎的效果，能夠抑制cytokine的釋放，例如TNF-α、IL-1、IL-12、MIP-1α、MIP-2、IFN-α，同時，它也能夠抑制MPO (myeloperoxidase)的活性、MDA (malondialdehyde)的生成，暗示它在抗氧化也扮演著重要的角色。由於發炎反應 (inflammatory response)與動脈硬化症 (atherosclerosis)及血栓的形成 (thrombus formation)有很大的關聯性，所以我們想要進一步探討inosine能否調節血小板。本研究係探討inosine在血小板活化過程中對細胞內一些訊息傳遞的影響，亦即抑制血小板凝集的機轉。研究結果顯示：(1) 在in vitro實驗中已發現外加inosine確實具有抑制血小板凝集之能力。亦即在血小板凝集實驗中若外加inosine，則會隨著濃度之增加，有效地抑制由collagen (1 mg/ml)與arachidonic acid (60 mM)等血小板活化劑所引起的凝集作用，隨著血小板活化劑使用種類的不同，inosine 之IC50 約為1.5-3 mM，但對於thrombin (0.01 U/ml)與U46619 (1 mM)所引起的凝集並沒有抑制效果 (inosine＞6 mM)。(2)同時，inosine可有效的抑制由collagen刺激之血小板活化所引起的細胞內鈣離子移動與 phosphoinositide breakdown。(3) inosine可促進 NO與cGMP之增加，抑制TxB2之形成，降低細胞內pH值，但並不影響cAMP的含量與細胞膜流動性。(4) 對於血小板中之47 kDa蛋白質磷酸化，這是一個標記protein kinase C活性的方法，在本實驗中我們分別使用collagen (5 mg/ml)和PDBu (0.15 mM)促進血小板47- kDa的蛋白質磷酸化；由研究結果顯示inosine只能抑制collagen所誘導47 kDa的蛋白質磷酸化，並不影響PDBu的作用。 由結果發現inosine抗血小板活性可能涉及以下路徑：(1) Inosine可能抑制 phospholipase C的活性，接著進一步抑制phosphoinositide breakdown，PKC磷酸化47 kDa protein和細胞內鈣離子的移動，進而降低phospholipase A2的活性，也抑制了thromboxane A2 (TxA2)的形成； (2) Inosine可能會經由活化血小板內NO synthetase產生NO，活化guanylate cyclase，使cGMP的含量增加；(3) Inosine可能抑制由thrombin所刺激之Na+/H+交換，導致細胞內DpH值的降低，進一步抑制細胞內鈣離子的增加；(4) Inosine可抑制hyroxyl radical (OH?)的產生。藉由上述 (1)、(2)、(3)和(4)的作用，最後抑制了血小板凝集反應。