高雄醫學大學醫學研究所學位論文
高雄醫學大學,正常發行
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在台灣原住民高尿酸血症與痛風研究中，發現以布農族、泰雅族及排灣族為主的族群具相當高盛行率，且傾向於家族性聚集之共顯性遺傳。家族性痛風為一複雜性狀疾病，目前尚未發現其候選區域(candidate region)或候選基因(candidate gene)，為找出痛風之主基因(major gene)位置，本研究先以泰雅族部落之痛風家庭來進行疾病基因座之定位。所有樣本來自新竹縣與桃園縣等山地鄉泰雅族部落，共計有23個家庭，154人，家庭成員涵擴一代至三代。以382個多型性遺傳標記STRPs(short tandem repeat polymorphisms)來進行22條體染色體廣泛式基因掃描，並藉由非參數連鎖分析(NPL analysis)與合併傳遞不平衡分析(C-TDT)等遺傳統計分析，來篩選痛風之易感受基因座位置與分析痛風家族世代的遺傳訊息。 發現在體染色體1p32 (D1S2134)、2p25.1 (D2S2952)、4q24-32 (D4S1647)與14q21 (D14S599)等區域，與痛風疾病基因座具有統計意義的連鎖，且這四個區域之至高點位置或附近有遺傳標記與痛風疾病基因座之間具有連鎖與關聯之統計意義，其可輔助加強這些基因座確實可能為痛風的易感受區域，並建議這四個易感受基因座可能為新的痛風候選區域，同時認為痛風應為多基因控制。
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微透析配合原子吸收光譜法進行金屬分析是相當特殊與新穎的連線分析方法。在本研究中我們建立微透析取樣（Microdialysis, MD）配合流動注入系統（Flow injection system, FI）和火焰式原子吸收光譜儀（Flame atomic absorption spectrometry, FAAS）的連線分析系統，利用所建立的連線分析系統可以進行離體或活體動物血液樣品中可透析鎂濃度的偵測。首先將灌流液注入微透析透針（Microdialysis probe）中進行透析，再利用六相線上注入閥的收集環來收集透析液，最後藉由攜帶溶液與霧化器的攝入吸引力，將收集到的透析液導入FAAS中進行鎂的連線偵測。本研究所建立MD-FI-FAAS連線分析方法使用0.9％（w/v）的超純氯化鈉溶液作為灌流液，灌流速度設定為40 μl/min，以0.2％（v/v）的超純硝酸溶液作為攜帶溶液，將霧化器攝入流速設定為6 ml/min。將所發展的分析方法應用於透析液中鎂的測定，完成一個樣品分析的流程共需70秒（樣品收集60秒，鎂訊號的讀取10秒）。本研究分析方法的驗證如下：線性範圍從0 mg/l到300 mg/l；偵測極限為0.53 mg/l（3SD/m, n = 7）；在全血、血清與血漿中做鎂的標準添加，其添加回收率均在100％上下。對鎂標準溶液、全血、血漿以及血清樣品進行再現性分析之intra-assay （n = 6）與inter-assay （n = 5）的精密度 （RSD%）均小於20％。為了評估MD-FI-FAAS連線分析方法的準確性，本研究利用no net flux （NNF）法進行鎂標準溶液、血漿樣品以及大白兔血液中可透析鎂濃度的比較。此外，本研究發現如果產生溶血現象時，將會增加全血中可透析鎂的濃度。最後將所建立的MD-FI-FAAS連線分析方法應用在靜脈注射硫酸鎂（40 mg/kg）之活體大白兔上，來進行血液中可透析鎂的原位、動態與連續分析。
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臨床上，敗血症造成的多器官功能失調症候群，仍是造成病人死亡的主要原因之一，近年來有越來越多的學者將此多器官功能衰竭的現象導向為粒線體功能不良所致。本實驗室先前利用盲腸結紮及穿孔手術所誘發的敗血症動物模式中，發現在肝臟及心臟中其粒線體呼 吸鏈上之酵素活性皆呈現下降情形。另外，由以往的研究及文獻也證實，熱休克反應在敗血症的大白鼠中確實具有保護作用，但其機制仍不清楚。因此本篇論文的目的為探討熱休克前處置對敗血症動物之肝臟粒線體蛋白質的變化之影響。 利用SD（Spraque-Dawley）雄性大白鼠作為實驗的動物，將其分成兩組：加熱組和非加熱組。加熱組的老鼠，利用電毯行全身性加熱 到41.5±0.5℃，維持15分鐘，以誘發熱休克蛋白大量表現。利用盲腸結紮及穿孔手術（CLP）誘發大白鼠產生敗血症。實驗性敗血症大白鼠分別在CLP後9小時（敗血症早期）和18小時（敗血症晚期）犧牲。利用雙向電泳（2D）及銀染偵測肝臟粒線體蛋白質的變化，再以液相層析儀-質譜儀分析術(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry-Mass Spectrum；LC/MS/MS)進行特異蛋白質的測定，並利用反轉錄酶聚合酶連鎖反應（RT-PCR），偵測mRNA的量，最後利用分光光度計（Spectrophotometer）測量其蛋白質之活性。西方點墨法分析的結果顯示：熱休克處置後24小時，Hsp就有大量的合成及表現，而於加熱後42小時仍維持相當大量的表現。在雙向電泳分析的結果：從2D膠體上可偵測到約120個點（spot），其中三個點位於相同的分子量（56.4KD），但其pH值不同，編號為粒線體蛋白質1（MP 1；PI 7.0），粒線體蛋白質2（MP 2；PI 8.0）和粒線體蛋白質3（MP 3；PI 8.5）。其中粒線體蛋白質1（MP 1；PI 7.0）和粒線體蛋白質2（MP 2；PI 8.0）在敗血症早期和晚期均呈現減少現象，給予熱休克前處置後則呈現增加或不變的現象；粒線體蛋白質3（MP 3；PI 8.5）在敗血症早期和晚期均呈現增加現象，給予熱休克前處置後則呈現回復現象。在敗血症所呈現變化的蛋白質，於單獨熱休克處置42小時後並無有意義的改變。利用液相層析儀-質譜儀分析術，簡稱LC/MS/MS進行蛋白質分析，發現粒線體蛋白質1 （MP 1）、粒線體蛋白質2（MP 2）、粒線體蛋白質3（MP 3）為同一個蛋白質: 醛脫氫酶 2 (aldehyde dehydrogenase 2；ALDH 2)。接著我們利用反轉錄酶聚合酶連鎖反應（RT-PCR），偵測ALDH 2 mRNA的量，結果mRNA 的表現在敗血症及熱休克前處置後並無差異。酵素活性分析的結果則顯示：在敗血症晚期其活性明顯降低，而在加熱組敗血症晚期的活性則有明顯回復情形。 由於ALDH 2在醣質新生的過程中可幫助一些非醣類的物質轉變成醣，以供身體所需。此外在敗血症所引起的脂質過氧化反應中，所產生的一些毒性代謝產物也需要ALDH 2的存在下方能讓其轉變為無毒性的代謝產物。除此之外，ALDH 2的轉錄後修飾作用（post-translation modification）也許是一關鍵的轉變。所以我們認為在敗血症的病理變化上，ALDH 2的作用應扮演一重要之角色，在熱休克反應的保護機制上也可提供一個新的論點。
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異黃酮素 ( isoflavones ) 為大豆等植物中的天然雌激素 ( phytoestrogen )，其用途可作為化學預防之藥物 ( chemopreventive agents ) 。根據流行病學調查指出，亞洲地區男性罹患前列腺肥大及前列腺癌的機率遠比西方國家低，這與飲食中高大豆成分含量有關。有研究指出，isoflavones 能降低荷爾蒙相關癌症如前列腺癌和乳癌的發生率且具毒殺癌細胞的效果。目前研究顯示，qunazoline類擬α1-腎上腺素拮抗劑 terazosin具有抗前列腺癌細胞的潛力，能夠促進癌細胞凋亡。因此，本研究將合併使用terazosin 與 isoflavones 兩種藥物，進一步探討其對前列腺癌細胞之毒殺效果。由TUNEL assay及Hoechst 染色結果得知，低濃度的 terazoisn 與天然的isoflavones 併用，對於促進前列腺癌細胞株 DU145 之凋亡作用具加成效果。而由西方點墨法分析procaspase-3 及 抗凋亡蛋白 Bcl-XL 之表現得知，terazoisn 與isoflavones 併用也能明顯抑制其表現。另外，由 Multiplex PCR 結果顯示，藥物併用對血管新生因子 VEGF 及其接受體 Flt-1 和 Flk-1 具協同之抑制效果，因此推測天然的 isoflavones 與 terazosin 併用，能減少 terazosin 之使用劑量並降低藥物不良反應。若未來在使用抗癌藥物如 terazosin 之外，病患能配合高單位大豆異黃酮素來治療，不但有助於提高藥物的療效且降低服用的劑量，更能提高病患的生活品質。 肝癌 ( human hepatocellular carcinoma ) 是一種常見的原發性腫瘤，且癌細胞容易隨著血液循環轉移到身體其他部位，雖然肝癌細胞的轉移的過程牽涉許多因子的調控，當中的分子機制也尚未清楚。本實驗室於2003年發表，大豆異黃酮素 isoflavones 促使肝癌細胞凋亡的機制，對肝癌細胞轉移方面的影響尚無文獻提及。因此，本研究利用大豆之異黃酮素 isoflavones 探討其對 Ets-1、c-met、TF及uPA 等肝癌細胞轉移相關因子的影響。由 RT-PCR 的結果初步證明，isoflavones 能有效抑制 Ets-1、c-met、TF及u-PA之 mRNA 表現。進一步利用 flow cytometry 分析 isoflavones 對肝癌細胞株 HepG2 表面黏著分子 β1 integrin 的表現，及肝癌細胞株 HA22T 之移行能力，均有明顯抑制的效果，因此推測，isoflavones 具有抑制肝癌細胞轉移的能力。 綜合上述兩部分研究成果證明，isoflavones 具有效抑制癌細胞血管新生相關因子表現及細胞移行之能力，與其他抗癌藥物併用也能達到促進癌細胞毒殺之協同效果。
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從Comamonas testosteronin﹙原稱為Pseudomonas testosteronin﹚所分離出的3a羥基類固醇脫氫酶﹙3alpha-hydroxysteroid dehydrogenase﹐3a-HSD﹐EC 1.1.1.50﹚，屬於短鏈脫氫酶家族﹙short chain dehydrogenase﹐SDR﹚的成員之一，其對於類固醇激素的生合成及調節扮演著相當重要的角色。3a羥基類固醇脫氫酶為NAD(P)依賴性的酵素，以高度的部位特異性（regiospecificity）及立體特異性（stereospecificity）催化類固醇羥基及酮基間的氧化還原反應。3a羥基類固醇脫氫酶與其它短鏈脫氫酶家族成員間的序列相同性相當低，通常只有10-30％，但在立體結構方面卻表現出高度相似性的a/b摺疊結構。在3a羥基類固醇脫氫酶的活化位置上具高度保留性之由serine﹙絲胺酸﹚, tyrosine﹙酪胺酸﹚及lysine﹙離胺酸﹚三個殘基組成catalytic triad﹙分別是Ser-114、Tyr-155及Lys-159﹚，其中尤其以tyrosine為最高度保留的位置。 之前曾有研究提出catalytic triad中絲胺酸的功能，主要是穩定基質與酵素間的結合之作用，並幫助催化反應中酪胺酸共同進行質子傳遞。為了進一步瞭解絲胺酸在3a羥基類固醇脫氫酶催化反應機構中所扮演的角色，所以選擇catalytic triad中的絲胺酸來做進一步的探討。本實驗是利用定點突變方法將活化位置上的絲胺酸改變成丙胺酸，藉由動力學上的分析、pH profile及同位素效應，來探討3a羥基類固醇脫氫酶活化位上Ser-114在催化機構所扮演的角色。從定位突變置換的酵素動力學結果得知，突變型S114A之kcat比野生型減少了800倍，kcat/Km降低了2143倍，Km增加了近3倍。在pH-profile的研究中，野生型酵素的pKa值為7.7±0.1，而突變型S114A之pKa值為7.39±0.08，結果和野生型相當。以氫負離子轉換的androsterone-3-d當作受質，皆能測得到野生型和突變型﹙S114A﹚之同位素效應。在獲得動力學結果DV為1.11±0.03及DV/K為1.08±0.04的暸解下，顯示rate-limiting step主要是在hydride transfer的過程中。根據pH-profile的結果，發現Ser-114並非扮演催化鹼的角色，而是在催化反應中穩定與受質之間的結合。
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1. 本實驗中主要探討不同種類降眼壓藥物，例如timolol ( 58 μM - 0.58 μM ), betaxolol ( 162 μM - 1.62 μM ), levobunolol ( 171 μM - 1.71 μM ), dipivefrin ( 28 μM - 0.28 μM ), brimonidine ( 68 μM - 0.68 μM ), latanoprost ( 1.1 μM - 0.01 μM ), carteolol ( 680 μM - 6.8 μM ), pilocarpine ( 408 μM - 4.08 μM ), dorzolamide ( 616 μM - 6.16 μM ), brinzolamide ( 260 μM - 2.6 μM )及unoprostone ( 31 μM - 0.31 μM ) 對視網膜神經的保護作用及對血管平滑肌的影響。 2. 結果發現兔子視網膜經10-5 M Glutamate處理4小時後，視網膜中H2O2引起自由基的量沒有增加，但是neuronal nitric oxide synthase (nNOS) 和inducible nitric oxide synthase (iNOS) 活性卻明顯增加，同時Propyl - L - arginine (nNOS 抑制劑) 會降低nNOS活性，而Methylisothiourea sulfate (iNOS抑制劑) 也會使iNOS活性減少。 3. 利用western blotting分析視網膜神經節細胞之表面抗原Thy-1 及nNOS protein在經過4小時的glutamate反應後，於視網膜的表現並未有顯著的差異。而且也沒有iNOS蛋白質的出現。 4. betaxolol (162 mM, 16.2 mM及1.62 mM) 都能抑制nNOS activity，然而高濃度的carteolol (680 mM), pilocarpine (408 μM)和unoprostone (31 μM) 也有抑制nNOS activity的效果。 5. 所有濃度的Brimonidine, dipivefrin, latanoprost, dorzolamide,timolol, brinzolamide和benzalkonium chloride對於nNOS activity則完全無抑制效果。 6. betaxolol (162 mM, 16.2 mM及1.62 mM) 都能抑制iNOS活性，然而高濃度的timolol (58 mM) , carteolol (680 mM), pilocarpine (408 μM) 和levobunolol (171 μM) 也有抑制iNOS活性的效果。 7. 所有濃度的Brimonidine, dipivefrin, latanoprost, dorzolamide, unoprostone, brinzolamide和防腐劑 (benzalkonium chloride) 對於iNOS activity則完全無抑制效果。 8. 兔子視網膜經Glutamate處理4小時後，經切片染色觀察視網膜並沒有明顯的改變。 9. 內皮素-1 (ET - 1)會引起A7r5血管平滑肌細胞內游離鈣離子濃度([Ca2+]i)的增加。 10. betaxolol (162 mM，16.2 mM及1.62 mM ) 都能抑制ET-1誘發A7r5細胞[Ca2+]i增加，而高濃度的timolol (58 mM), carteolol (680 mM), levobunolol (171mM) 及unoprostone (31 μM) 也有抑制效果。
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本研究之目的為合成以chlorophenylpiperazine為主結構之新化合物WJ-1，評估其在血清素接受體 (serotonin receptor) 及腎上腺性甲型接受體 (a-adrenoceptor) 阻斷之活性，並探討其對LPS引起之低血壓及細胞激素釋放的抑制作用。 在活體心臟血管實驗中，由靜脈注射WJ-1 (1.0 ,3.0 mg/kg) 於pentobarbital麻醉之正常血壓Wistar系大鼠，可引起心跳減慢及持續性血壓下降反應。而在較低濃度之WJ-1 (0.1 ,0.5 mg/kg ) 則沒有顯著降血壓作用。此外，於大鼠之側腦室給WJ-1 (0.3 mmol)，可引起明顯之血壓上升及心跳增加作用，並於給WJ-1 30分鐘後，再給予clonidine (38 pmol)，WJ-1可抑制clonidine引起的低血壓及心跳遲緩作用，因此WJ-1可能因具有a2接受體阻斷活性的作用，因此使血壓上升並使心跳增加。 在離體實驗結果則發現WJ-1 (10-8, 10-7, 10-6, 10-5 M) 能抑制norepinephrine, clonidine及serotonin (10-8~10-4 M) 在大鼠胸主動脈的收縮作用，並可使norepinephrine, clonidine及serotonin的濃度反應曲線呈現劑量相關地由左向右平行移動。根據以上離體實驗數據證實了此化合物具有競爭腎上腺素甲一型 (a1)、甲二型 (a2) 接受體和血清素 (5-HT2A) 接受體之活性，顯示WJ-1同時具備拮抗腎上腺素甲一型、甲二型和血清素接受體之特性，而其pA2分別是：腎上腺性甲一型接受體7.08 ±0.15，腎上腺性甲二型接受體8.54±0.12及血清素接受體9.62±0.47。 以放射線同位素來評估WJ-1之接受體結合特性：WJ-1和[3H]prazosin 在大鼠之腦皮質進行甲一型 (a1-receptor) 接受體競爭性結合實驗，其Ki值是1733；和[3H]yohimbine在大鼠之腦皮質進行甲二型 (a2-receptor) 接受體競爭性結合實驗，其Ki值是805.4；與[3H]WAY100635、 [3H] GR124753 及[3H]kentaserin在大鼠之腦皮質分別進行血清動素接受體 (5-HT receptor)： 5-HT1A、5-HT1B/1D及5-HT2A接受體競爭性結合實驗，發現其Ki值分別為1.26、63.15、49.64。此實驗數據顯示WJ-1同時具備拮抗 a1、 a2 、5-HT1A、5-HT1B/1D及5-HT2A接受體之特性。 在經由靜脈給予WJ-1 (0.5, 1 mg/kg) 30分鐘後，緊接著再注射LPS，可抑制LPS (10 mg/kg, i.v.) 引起的低血壓作用，於實驗進行中分別收集LPS注射後之三組大鼠血液（分別為第一、三、五小時），並以ELISA kit測定血漿中TNF-a、IL-1b、IL-6、IFN-g 等細胞激素濃度及血糖的變化。結果發現WJ-1可抑制LPS在第一及第三小時引起的TNF-a、IL-1b 及IFN-g 細胞激素釋放，及第三、五小時血糖的變化。 基於以上實驗結果證實WJ-1為具有甲一型 (a1-adrenoceptor)、甲二型 (a2-adrenoceptor) 受體結合、血清素一型 (5-HT1) 與血清素二型 (5-HT2) 阻斷特性之新化合物。另外，WJ-1可抑制內毒素引起的低血壓及減少具發炎作用之TNF-a、IL-1b及IFN-g 等細胞激素釋放，因此，WJ-1應有助於減低內毒素引起休克及發炎之作用。
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Labedipinedilol-A, -B和-C是三個合成的二氫呲啶型衍生物，在結構上具有甲型、乙型腎上腺激素性受體阻斷與鈣離子通道阻斷作用的官能基團。在先前的研究中已證實，labedipinedilol-A, -B和-C在大白鼠身上，表現出具有甲型、乙型腎上腺激素性受體阻斷與鈣離子通道阻斷之三合一治療特性。然而，對於這些藥物在單一細胞層級的電生理學特性一直都還沒有去研究。本研究主要之目的是闡明labedipinedilol-A, -B和-C對於心臟細胞離子機轉的作用，並且評估labedipinedilol-A的抗心律不整活性。 在全細胞膜電位鉗定狀態下，對大白鼠單一心室細胞使用膜片鉗定技術來測定動作電位、鈉離子電流、L型鈣離子電流、瞬時外流鉀離子電流以及內向整流鉀離子電流。在從大白鼠心臟分離出的心室細胞中，labedipinedilol-A可以依濃度相關性地縮短動作電位期間與降低動作電位幅度，但是對於靜止膜電位並沒有明顯影響。 全細胞膜電位鉗定實驗顯示，於低鈉溶液中紀錄鈉離子電流時，labedipinedilol-A可以依濃度相關性地抑制鈉離子電流。在細胞外給予labedipinedilol-A可以明顯地降低L型鈣離子電流的振幅，且顯示濃度相關性的抑制現象。相反地，對於瞬時外流鉀離子電流與內向整流鉀離子電流，在給予labedipinedilol-A之後電流反而會增強。由此得知，labedipinedilol-A是一個鈉離子通道與L型鈣離子通道阻斷劑，卻也是瞬時外流鉀離子通道與內向整流鉀離子通道活化劑。 在拮抗乙型腎上腺激素性受體的實驗中發現，labedipinedilol-A可以競爭性地拮抗乙型腎上腺激素性受體作用劑(-)isoproterenol對於L型鈣離子電流的作用。 在研究labedipinedilol-A對強心配糖體ouabain誘發天竺鼠離體心房心律不整之保護作用的實驗中，結果顯示labedipinedilol-A能明顯延長ouabain誘發離體心房心律不整發作的時間。 在研究labedipinedilol-B和-C對大白鼠心室細胞的動作電位、鈉離子電流、L型鈣離子電流之影響的實驗中，labedipinedilol-B和-C具有類似labedipinedilol-A的作用，同樣能對單一心室細胞縮短其動作電位期間和降低動作電位幅度。依照藥物縮短動作電位期間的程度由強至弱排列，分別為labedipinedilol-A > labedipinedilol-C > labedipinedilol-B。 如同labedipinedilol-A的作用，labedipinedilol-B和-C也可以抑制心室細胞之鈉離子電流與L型鈣離子電流的尖峰振幅。對於鈉離子電流抑制作用的程度，由強至弱依序排列分別為labedipinedilol-A > labedipinedilol-B > labedipinedilol-C。而對於L型鈣離子電流的抑制作用，由強至弱排列分別為labedipinedilol-C > labedipinedilol-A > labedipinedilol-B。這些藥物對於大白鼠心室細胞L型鈣離子電流的抑制作用皆比nifedipine的作用強。Labedipinedilol-A, -B和-C對於鈉離子電流與L型鈣離子電流抑制作用強弱之差異，主要是來自於結構上官能基的不同。像是labedipinedilol-B在苯環上缺少一個methoxy moiety，不同於labedipinedilol-A和-C。此供電子基具有影響藥物生物活性的作用，能讓藥物與受體或離子通道有較高的結合活性。 總而言之，這些實驗結果能提供新型鈣離子通道阻斷劑labedipinedilol-A, -B和-C在心臟組織作用之離子機轉的些許解釋，以及在臨床藥物治療上新的方向。
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三黃瀉心湯 (San-Huang-Xie-Xin-Tang ; SHXT) 為中國傳統之藥物，其主成分為黃芩、黃蓮、大黃。三黃瀉心湯因其主要成份黃芩所含之 Polyphenols compounds 與大黃所含之 Anthraquinone derivates和黃連所含之 alkaloid compounds 具有自由基清除、抗發炎等作用，故本研究將探討三黃瀉心湯是否可改善內毒素脂多醣體 (Lipopolysaccharides, LPS) 所造成的發炎反應以及對大鼠引起之低血壓及細胞激素釋放之作用。於大鼠之巨噬細胞株 RAW 264.7，LPS (0.1?g/mL)會增加inducible-nitric oxide synthases (iNOS)、cyclooxygenase-2 (COX-2) 及 heme oxygenase (HO) 的表現。蛋白質分析 (Western blotting) 結果顯示三黃瀉心湯 (20 ?g、40 ?g、60 ?g、80 ?g、100??g 及 200 ?g) 可以劑量相關性的抑制 LPS 處理 6小時和 15小時後引起的 iNOS 表現及 LPS 處理15小時後 COX-2 的表現。另外，三黃瀉心湯 (20 ?g、40 ?g、60 ?g、80 ?g 及 100??g) 可以劑量相關性增加 LPS 處理 15小時後 HO-1 的表現。在活體實驗中，由靜脈注射 LPS (10 mg/kg) 於 pentobarbital 麻醉之正常血壓的 Wistar 系大鼠，可引起血壓下降及心跳增加的反應。經靜脈注射三黃瀉心湯 ( 0.3 g/kg ) 30 分鐘後，再投予 LPS (10 mg/kg)，可抑制LPS引起的低血壓作用並且可以引起劑量相關之心跳增加及持續性血壓增加反應。另利用酵素免疫法分析老鼠血液中 PGE2、IL-1β、IL-6、TNF-α 之含量，結果顯示，三黃瀉心湯 (0.1 及 0.3 g/kg) 呈現劑量相關性減少 LPS 引起 PGE2、IL-1β、IL-6及TNF-α 之釋放，因此，三黃瀉心湯亦可降低由 LPS 引起相關之發炎反應。基於以上結果，顯示三黃瀉心湯具有抗 LPS 引起之低血壓及發炎作用，其作用機轉包括抑制 iNOS 及 COX-2 之表現並增加 HO-1 的表現，以及抑制細胞激素及 PGE2 的產生，進而具有抗發炎及免疫調節的作用。以上結果可作為未來中西醫整合治療敗血症之參考依據。
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KMUP-1 為 xanthine之衍生物，同時具有阻斷甲型腎上腺素接受體作用，抑制磷酸二酯?之活性，活化鉀離子通道及活化可溶性guanylyl cyclase。本研究之主要目的為探討KMUP-1此血管擴張劑（新型磷酸二酯?抑制劑），是否能抑制心臟缺血再灌流所引起之凋亡發生，而具有保護心臟之作用；經由評估KMUP-1之抑制心臟缺血再灌流及改善梗塞之效果，進而探討抑制心臟缺血再灌流與細胞凋亡發生之相關病理及生理機轉。 本研究的實驗方法為對大鼠左前降枝冠狀動脈結紮45分鐘後，再伴隨1小時之再灌流。並於結紮前10分鐘分別投予溶媒或KMUP-1 (0.25 或 0.5 mg/kg)，以評估KMUP-1對心臟缺血再灌流傷害之保護作用。 由缺血再灌流所造成之心肌細胞凋亡作用，可經由核酸斷裂分析實驗之證實。溶媒組在實驗中造成心肌細胞之凋亡，藉由KMUP-1 (0.25 mg/kg 及 0.5 mg/kg)之投予，能有效降低血壓、減少細胞凋亡及壞死、並增加血清一氧化氮之濃度 (20.56 ± 1.23和28.05 ± 4.89，P < 0.05比溶媒組) 及減少梗塞面積之形成(18.69 ± 0.55和8.2 ± 0.22，P < 0.01)。此外，KMUP-1可把心肌耗氧量降低、增加內生性一氧化氮合成?;蛋白質之表現(219.21 ± 13.45 ﹪和239.50 ± 13.82 ﹪，P < 0.05比溶媒組(161.67 ± 12.82 ﹪) )、減少誘發性一氧化氮合成?蛋白質之表現(106.13 ± 0.16 ﹪和105.65 ± 0.22 ﹪，比溶媒組(115.90 ± 0.19 ﹪) ) 及減少磷酸二酯?第五型蛋白質之表現 (68.40 ± 5.95 ﹪及61.10 ± 7.45 ﹪，比溶媒組103.35 ± 7.30 ﹪)、減少CK-MB (2238.88 ± 310.83 和 1940.00 ± 385.30，P < 0.05)、 LDH (1825.25 ± 271.94和1727.75 ± 271.51，P < 0.05) 及 MPO之活性 (0.74 ± 0.08和0.71 ± 0.04，P < 0.05)。因缺血再灌流導致血漿中 CK-MB、LDH 及 MPO 之增加，可藉由KMUP-1之投予而減少，並經由同時促進內生性一氧化氮之生成及抑制磷酸二酯?之活性，此協同作用增加了KMUP-1對心肌之保護性。 本研究結果發現 KMUP-1在活體心臟缺血45分鐘及再灌流60分鐘之動物模式中並不會造成iNOS蛋白質之表現增加而使心肌進一步受損，且可對其蛋白質表現產生輕微的抑制作用。實驗中證實KMUP-1可有效降低心臟耗氧量，降低缺血再灌流後血漿中CKMB、LDH 及 MPO 濃度，減少梗塞面積，以抑制心臟缺血再灌流後細胞壞死之發生。並且在核酸斷裂分析心肌細胞凋亡數量之減少，進而確認 KMUP-1亦可降低心臟缺血及再灌流所引起之細胞凋亡，以達到保護心臟之效果。此種心臟保護機制，可能與 KMUP-1同時具有阻斷甲型腎上腺素接受體作用，抑制磷酸二酯?之活性，活化鉀離子通道及活化可溶性guanylyl cyclase，並協同促進心臟缺血再灌流後內生性一氧化氮含量增加等機制，以降低心臟缺血再灌流所形成之傷害；此外亦可誘導eNOS蛋白質之表現，以降低心臟缺血及再灌流所引起之細胞凋亡，進而達到心臟保護作用，減低心臟缺血及再灌流傷害之高致死率。