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革命性醫學美容抗老抗皺成分艾地苯Idebenone

2005年1月知名皮膚醫學期刊The Journal of Cosmetic Dermatology 所刊載的論文中(1),針對艾地苯、維 他命E、凱因庭、輔 ?Q10、維他命C以及α-硫辛酸進行環境保護因子測試(Environmental Protection Factor – EPF)。以滿分100為基準,艾地苯抗氧化分數為95、而維他命E、凱因庭、輔?Q10、維他命C以及α-硫辛酸則分別為80、68、55、52和41。環境保護因子測試是運用曬傷細胞指數(Human Sunburn cell assay test) 、化學螢光測試(Photochemiluminescence test) 、初級氧化產物(Primary oxidative products) 、次級氧化產物(Secondary oxidative products) 以及UVB防禦率(UVB-irradiated keratinocytes)五種方法,測量抗氧化物的抗氧化能力。環境保護因子測試(Environmental Protection Factor – EPF),以全面性的五種測試來看抗氧化劑的抗氧化力,不但具有國際學術的公信力,同時也是具全面考量的一種測試,因此可有效證實艾地苯減少細紋、抑制黑色素生成、以及減緩真皮層膠原蛋白受損速度的功效。

艾地苯屬於類神經性保護苯?(neuroprotective benzoquinone-analog)是從可抑制人體自由基的輔?Q10衍生物合成轉化而來,艾地苯是一種橘黃色的粉末,由日本武田藥廠所研發,分子 量338.45小於輔?Q10百分之六十,更容易被肌膚所吸收。

臨床實驗
在為期6週的臨床實驗中(2),1%艾地苯可達到以下的效果:
減少29% 細紋與皺紋
增加37% 肌膚含水量
減少26% 肌膚粗糙、乾燥感
增加33% 肌膚外觀改善
55歲受試女性減少皺紋 比較照片 35歲受試女性減少斑及皺紋比較照片

1. McDaniel DH, et al. Idebenone: a new antioxidant—part I. A relative assessment of oxidative stress protection capacity compared to commonly known antioxidants. J Cosm Derm. 2005;4(1):10-17
2. McDaniel DH, et al. Clinical efficacy assessment in photodamaged skin of 0.5% and 1.0% idebenone. J Cosm Derm. 2005;4:167–173
以上資訊摘錄自上兩篇國際醫學期刊
 
魚腥草加工品多 抗癌抗氧化醫療用明日之星

中央社記者韋樞台北2008年9月17日電)魚腥草具清熱解毒、利尿消腫效果。近年來行政院農委會台東區農業改良場利用魚腥草開發面膜、乳液、茶包、罐裝飲料、除臭劑等產品;台東農改場正和醫學院合作,利用魚腥草中癸醯乙醛、異槲皮 (甘弋)及槲皮 (甘弋)等成份從事抗腫瘤和抗氧化的實驗,未來可望成為明日之星。

魚腥草在本草綱目稱「蕺菜」,具清熱解毒、利尿消腫的效果。主治肺廱、肺炎、支氣管、及尿道炎等,台灣民間又稱「臭臊草」或「狗貼耳草」,是呼吸道系統疾病的常用藥材,具保健功能,在中國大陸更有五寶之一的美稱。

新鮮的魚腥草味道不討人喜歡,但經過太陽曬或加熱後,調和霍香製成茶品後,便具有特殊香氣及風味,頗獲消費者喜好,尤其對吸煙者及空氣污染地區的居民,或經常在廚房工作的廚師們,更需以它做為保健聖品,亦是「怕二手煙人士」的福音。

台東區農改場場長陳文雄表示,研究人員利用魚腥草開發多樣化產品,提高農作物產值,目前經加工調製成固態保健茶包、液態罐裝飲料、液露產品如魚腥草洗臉液、魚腥草醋、除臭劑及各種不同的藥膳佳餚。

陳文雄指出,研究人員同時利用魚腥草所含癸醯乙醛具有殺菌及抗病毒的效果,以及異槲皮(甘弋)及槲皮(甘弋)具抗腫瘤及抗氧化的功效,將魚腥草利用水萃取或酒精萃取物適量的加入含玻尿酸、膠原蛋白、植物胎盤素、熊果素萃取物及蘆薈萃取物攪拌均勻後殺菌,塗佈在不織布上,就成了魚腥草面膜,加入乳液調製成美白除皺霜,洗面乳加入天然增稠膠體調製成精華液等一系列抗氧化美白殺菌護膚化妝品。

台東場農業推廣課長羅聖賢表示,魚腥草中含有0.04%的揮發油成分,經過加熱或太陽曬過,含臭味的揮發油就揮發掉,剩下其他有效成份,目前除了面膜已經技轉給賁發生技公司外,未來最大商機是在醫療用途,目前台東場已和醫學院合組研究團隊,已有博士班學生取魚腥草成分進行實驗,再過一陣子將有令人滿意的結果,成為未來醫療的明日之星。

本則新聞由中央社提供 2008/09/17
 
藥學新寵:薑黃

薑黃,是我們常吃的薑嗎?非也。薑黃雖然是薑科植物的一種,但並不是我們一般吃的薑母鴨或薑絲炒大腸所使用的薑。薑黃是數千年來在印度醫書《阿育吠陀》(Ayurveda)和中藥裡常見的一種藥材,也是好吃又便宜的辛香料,我們常見的咖哩帶著極其鮮豔的黃色,就是因為薑黃的成份。咖哩在印度飲食中扮演相當重要的角色,近年來西方人對印度老年人罹患阿茲海默症的比率遠比其他國家低而感到有趣,從飲食文化的研究分析中發現,其主要原因可能是食用了大量的咖哩,有這麼神奇嗎?進一步的研究竟然發現,咖哩中主要的成份薑黃,可以抑制β類澱粉蛋白的聚合顆粒沉積在腦神經突觸的間隙,因此推論薑黃能預防阿茲海默症所造成的老人痴呆症狀。這個研究使得薑黃吸引眾人的目光,成為許多病患的希望,以及科學研究者開發新藥的目標!

藥用歷史悠
薑黃(Curcuma longa L.)為薑科(Zingiberaceae)薑黃屬(Curcuma sp.)的植物,原產於印度、東南亞、中國的四川、廣東、雲南一帶,以及台灣,主要是使用其根莖部份。使用薑黃的歷史可回溯數千年,在印度傳統醫學上,薑黃因為具消炎效果而經常使用於抑制關節疼痛,並用於外敷傷口。根據中醫典籍記載,屬於祛瘀活血藥的薑黃,其性味辛、苦、溫,歸肝、脾二經,功效為通經止痛、破血行氣,主治癥瘕血塊、月經不通、腹中氣脹、胸腹痛、風痹臂痛、撲損瘀血等症,薑黃也認為是芳香健胃利膽劑,兼有止血、袪風、通經、鎮痛作用,也可用於腸胃炎、黃疸、腹痛,胃痛等症;外用為粉末塗佈,也可治療膿腫創傷。這些看起來聽起來很玄的症狀與描述,現在西方醫學認為大部份都與發炎現象或前列腺素的作用相關,由此可知,薑黃在抗發炎上似乎扮演相當重要的角色。除此之外,與薑黃同類的中藥材鬱金(Curcuma Radix),則是以用薑黃植物的塊根部份為藥材,在中醫裡歸肝、心、肺經,也具有活血化瘀、行氣止痛、利膽等功效。根據《本草綱目》所述:「薑黃、鬱金,形狀功用皆相近。但鬱金入心治血,而薑黃兼入脾,兼治氣,為不同耳。」現在的研究知道,鬱金、薑黃是同一植物的不同部位入藥,基本上都具有類似的作用與成份。

常見的辛香料鬱金與薑黃粉末中,最主要的成份是薑黃素(curcumin)。早在1842年伏格爾(Vogel)等人即從薑黃與鬱金中分離出具鮮黃色的類薑黃素(curcuminoid),隨後在1910年蘭柏(V. Lampe)和米羅貝德斯卡(J. Milobedeska)也進一步確定了薑黃素的結構(見42頁〈薑黃素可能的制癌機制〉)。近百年來有超過1700篇相關研究的科學論文發表,主要的發現是,屬於多酚類化合物的薑黃素,具有抗發炎、抗氧化、清除自由基、抗癌、心血管保護等作用,並認為具潛力開發為癌症、糖尿病、高血脂、心臟病、關節炎、皮膚病、阿茲海默症,甚至愛滋病及多種慢性發炎疾病的治療藥物。而且根據美國第一期臨床研究結果顯示,每天服用高達八公克的薑黃素,病人並不會有明顯的副作用;在西方,也認為薑黃素是可以每天服用100毫克的保健食品。因此以薑黃素為發展新藥的藍本,是較安全可行的。

炙手可熱的薑黃素研究
薑黃素參與的作用機制與可能的醫療用途很多(見43頁〈薑黃素可作用的基因或蛋白質〉),目前的研究果簡單歸納如下:
心血管保護劑:薑黃素是很有效的抗氧化劑(效果約為維生素E的10倍),能減少脂質過氧化,最重要的是,可以減少造成心血管疾病最重要的成因之一「低密度脂蛋白」(LDL)的氧化作用,因而減少動脈粥狀硬化的形成。此外,對於動脈粥狀硬化病變過程中的血管平滑肌細胞,以及周邊免疫細胞的不正常增生和細胞週期調控,薑黃素也有明顯的抑制作用。有些研究也指出,薑黃素具有抑制血小板凝集的現象、誘導熱休克蛋白的產生,以及降血脂和降血糖的功能,對於預防心肌梗塞有明顯的效果,因此被認為是治療心血管疾病藥物的明日之星。

抗癌藥物:近年來,薑黃素被研究最詳細的是抗癌的作用,主要為預防細胞癌化(carcinogenesis)和治療癌症兩方面。近年來的研究發現,感染病原體及自由基等化學物質造成的慢性發炎與基因突變,是導致初期細胞癌化的主因。而薑黃素可以透過抑制細胞核κB轉錄因子(NF-κB)、環氧化等抗發炎的機制、透過抗氧化減少因自由基或氧化壓力引起的基因突變,或是活化穀胱硫轉移而抑制許多致癌物引起的細胞癌化。從許多的動物實驗也可證明,薑黃素可以抑制一些化學致癌物(如二乙亞硝胺)所誘發的細胞癌化。薑黃素也對一些與癌細胞生長相關的訊息傳遞因子,包括生長因子、細胞激、細胞週期調控因子都有調控作用,而能有效抑制體外的癌細胞增生;在動物實驗中,薑黃素也能顯著的抑制腫瘤生長;有些研究亦指出,薑黃素具有選擇性殺死癌細胞的功用,高劑量的薑黃素會導致癌細胞的凋亡(apoptosis)。

另一方面,造成癌症預後不良、死亡率高的主因是癌細胞發生轉移,而薑黃素對於在癌轉移過程中許多重要的因子(包括血管新生因子、基質金屬蛋白、細胞黏附因子)具有明顯抑制作用,也因此薑黃素被認為在抑制腫瘤生長與轉移上具有療效。但是,薑黃素在抗癌研究的路上卻有它的隱憂。部份研究指出,薑黃素可能會減少癌細胞的死亡,這可能跟使用的濃度或不同狀態的癌細胞有關。因此,除了進一步研究薑黃素的藥理機制外,找到適合治療的濃度與適當調整薑黃素的化學結構,以達到增加吸收、增強藥效、減少副作用的目的,也是當務之急。

抗阿茲海默症:β類澱粉蛋白沉積在腦神經突觸的間隙,除造成腦神經的傳導訊號降低或甚至阻斷之外,也會增加氧化壓力和造成神經細胞的凋亡。薑黃素的抗氧化活性與抑制發炎的作用,對β類澱粉蛋白引發的神經毒性具有保護能力;而且會抑制β類澱粉蛋白聚合形成類澱粉斑塊。研究顯示,咖哩會防止該澱粉質的沉澱,除此之外,還具有活血功能,對腦血循環有幫助,也有清除自由基的功能和抑制發炎的作用。因此,食用咖哩或服用薑黃素被認為對阿茲海默症具有預防或治療的效果。但是,根據台大醫學院林仁混的藥物動力學研究分析發現,口服薑黃素的吸收並不好,再加上薑黃素本身的穩定性低,且容易代謝為二氫薑黃素(dihydrocurcumin)和四氫薑黃素,再進一步轉化成單葡萄糖化合物。而能在腦中偵測到的薑黃素濃度相對於身體其他部份又來得更少,顯示服用的薑黃素經過吸收、代謝、循環,能通過血腦障壁進入腦中的藥量甚少。因此,如何增加薑黃素的穩定性?代謝物是否仍具有療效?如何能達到有藥效的濃度?是目前藥學家正面臨的難題。

其他:在皮膚方面,薑黃素會加速皮膚傷口的癒合,減少疤痕形成,主要是因為薑黃素能促進轉化生長因子β及一些膠原蛋白的生成、表皮細胞的再生,並減少自由基的傷害;薑黃素也被認為可以對一些皮膚病,包括牛皮癬、硬皮病、皮膚炎及皮膚癌等有改善的療效,並對紫外線造成的皮膚病變有保護作用,因薑黃素具有抗氧化和清除自由基的能力,可以捕捉紫外線照射時所造成的自由基,以避免細胞受到攻擊。此外,薑黃素能有效抑制許多發炎的機制,所以也應用於治療風濕性關節炎。除此之外,近年來的研究發現,薑黃素對許多病毒或其引發的致病過程,具有抑制作用。薑黃素對愛滋病毒這類反轉錄病毒生活史中不可或缺的蛋白和核酸嵌入有明顯抑制作用,且也會抑制導致心肌炎的克沙奇病毒(Coxsackievirus),甚至B型肝炎病毒。

台灣的薑黃研究
來自薑「黃」與鬱「金」的薑黃素已經成為新藥研發的「黃金」,因為薑黃素的低毒性與多功能性,使得它及相關的植物(莪朮、生薑、月桃等)中的成份受到許多關注,科學界也投入相當的研究能量。對薑黃素的研究最不遺餘力的當屬印度人,因為薑黃不但是他們的「國藥」,也是他們生活的一部份。當我到國外開會發表與薑黃素相關研究的論文時,最感興趣的也是印度人。在台灣關於薑黃素的研究也不算少,台大的林仁混與蕭水銀早在1991年就於《美國國家科學院學報》上發表薑黃素對致癌基因c-jun的抑制作用和防止癌化的機制,2001年,鄭安理與林仁混在台大醫院進行薑黃素防癌研究的第一期臨床實驗,開啟薑黃素進入臨床應用的第一扇門。同年我在前台大李源德與黃慧貞的指導下,研究薑黃素在降血脂與抗動脈粥狀硬化的機制,發現薑黃素對動脈粥狀硬化過程中不正常的發炎細胞聚集及過度增生的血管平滑肌細胞,具有抑制作用;在高血脂糖尿病的動物模式中,我們也發現薑黃素對降血糖和減少血中膽固醇有明顯的作用。2004年,我的實驗室與中研院楊泮池和中興大學陳健尉合作,以基因晶片解析薑黃素對抑制肺癌細胞轉移的機制,為薑黃素的相關研究提供了相當有用的資訊,包括發現薑黃素在低劑量下對癌轉移就有明顯抑制效果。薑黃素能產生這個作用,是透過影響一群與細胞移動能力有關的基因,同時也抑制影響細胞侵襲相關酵素的活化,而使癌細胞乖乖待在原位,不容易蠢動與轉移。在將來,國內外的團隊合作,更加努力研究,希望會有預防或治療癌症、心血管疾病、關節炎、阿滋海默症、甚至愛滋病的新藥,這就是來自薑「黃」與鬱「金」的「黃金」成份——薑黃素。

【本文轉載自科學人2007年3月號】
 
2003年諾貝爾化學獎:細胞膜通道之謎

2003年的諾貝爾化學獎,頒給了兩位美國科學家:約翰霍普金斯大學醫學院的阿格雷(Peter Agre)與洛克斐勒大學霍華休斯醫學研究中心的麥金農(Roderick MacKinnon)。他們獲獎的研究都與細胞膜上的通道有關,瑞典皇家科學院在10月8日發佈的新聞稿中指出,阿格雷是因為「發現水通道」與麥金農「在離子通道的結構與機制上的研究」,而共享今年的諾貝爾化學獎。

神秘水通道終於現身
生命現象與水脫不了關係。與生命有關的一切生理、生化反應,都是在水中發生的。當細胞以雙層磷脂質組成的細胞膜隔出內外,阻絕了水與離子的通透,如何維持細胞膜內外滲透壓的平衡,就變得非常重要了。因為如果細胞裡的水太多(或離子濃度太低),細胞會被撐破,如果細胞裡的水太少(或離子濃度太高),細胞會變得乾癟,生化反應無法順暢進行。

長久以來,科學家便知道細胞膜上有一些蛋白質,負責細胞內外物質的通透,這些蛋白質可以說是細胞膜上的密道,能夠選擇性地讓細胞內外的物質進行交換。有些通道只是進行單純的流量管制,而有些物質的進出,因為要對抗濃度上的差異(滲透壓),則需要消耗能量(例如鈉離子與鉀離子的通交換通道,便會消耗ATP)。然而,水分子如何進出細胞,則一直是個謎。

1988年,阿格雷成功從紅血球分離出一種膜蛋白,在經過多種分析、蛋白質定序與該蛋白質cDNA的定序後,他確定這就是大家尋覓已久的水通道。阿格雷將之命名為“aquaporin”,意即「水孔」。到了2000年,阿格雷與其他的研究團隊合作,做出了aquaporin蛋白質三維結構的高解析度影像,使他們得以進一步研究這個水通道的詳細作用機制:為什麼它只讓水分子通過,卻不允許其他離子或分子通過?或者為什麼就連水分子與氫離子形成的水合質子(H3O+),也無法從中通過呢?

這是因為細胞膜通道有一個很重要的特性,就是它們具有選擇性,而Aquaporin的形狀,正是它只能讓水分子通過的原因。水分子會成單一縱列,進入彎曲狹窄的通道,通道中的極性與偶極力會幫助水分子旋轉,以適當的角度擠過狹窄的通道;而通道中有一個帶正電的區域,會排斥帶正電的離子,便可以避免水合質子偷渡。

Aquaporin的發現才沒幾年,有關它的性質與作用的分子機制,都已經有相當的了解。科學家在其他生物身上,也發現了類似的水通道,從細菌、植物到動物都有。光是人類身上,就有至少11種水通道蛋白質,而植物的水通道蛋白質數量更多,種類也高達35種。

水通道的研究之所以熱門,是因為它與體液的排出有關。特別是腎臟,它每天都得從尿液中回收水份,以調節體內的含水量。體液的滯留,可能會引起鬱血性心臟衰竭,而許多遺傳疾病也與aquaporin的缺陷有關,例如腎性尿崩症(nephrogenic diabetes insipidus)。水通道的發現,可以說是為生物科技與醫學界開啟了另一個相當重要的研究領域。

挑剔的離子通道
本屆諾貝爾化學獎的另外一個主題,就是細胞膜上的另外一種通道「離子通道」。細胞膜上離子通道的功能,除了前述可以調節細胞內外的滲透壓,也是維持細胞膜電位的重要分子,而神經細胞要進行訊號傳導,便是靠離子的進出以造成膜電位的變化。雖然科學家對於細胞膜上離子通道已有相當程度的了解,對於離子通道所具有的特殊選擇性,也從能蛋白質的結構大略獲得解釋,但是一直缺乏一套完整詳細的分子作用機制。原因是,要做出膜蛋白三維結構的高解析度影像,非常不容易。

1998年,麥金農做出了鏈黴菌的離子通道蛋白質KcsA的高解析三維結構影像,並首度從原子層次去了解離子通道的作用方式。KcsA離子通道中有一種「濾嘴」,能讓鉀離子(K+)通過,卻不允許同族元素中體積更小的鈉離子(Na+)通過,這令科學家百思不得其解。但是麥金農根據KcsA的立體結構,發現離子通道中「濾嘴」邊上的四個氧原子的位置,恰好跟鉀離子在水溶液中的情況一樣,亦即濾嘴邊上的氧與水分子的氧距離相同,所以鉀離子能夠安然通過通道,一如在水中一樣;但鈉離子尺寸較小,無法順利接上濾嘴邊上的四個氧原子,因此只能留在水溶液,而無法輕易穿過通道。而離子通道的開關會受到細胞的控制,麥金農發現,離子通道的底部有個閘門,當離子通道接收到特定的訊號,離子通道蛋白質結構便會發生改變,因此造成閘門的開關。

麥金農對於鉀離子通道的結構與作用機制的研究,是生物化學、生物物理等領域的一大突破,也為神經疾病、肌肉與心臟疾病的新藥物開發,指引了新的方向。

阿格雷與麥金農的發現,雖然只是解開生命中一個非常細微部位的奧秘,卻能為我們的醫療成果帶來莫大的幫助。離子通道這個研究領域能夠獲得諾貝爾獎,其實是遲早的事!

撰文╱張孟媛【本文轉載自科學人】
 
     
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