二十碳五烯酸保護氧化催迫下心肌細胞之能力

Abstract

當細胞內產生過多的活性氧(ROS)使細胞內抗氧化系統無法清除而達到平衡時便會形成氧化壓力，過度之氧化壓力可導致細胞走向死亡。其死亡方式主要可分為三種，細胞壞死及兩種型態之計畫性細胞死亡，第一型之細胞凋亡以及第二型之細胞自噬，許多心臟疾病中皆可觀察到嚴重之氧化壓力，如心臟衰竭。 EPA 為魚油之主要成分之一，屬於n-3 多不飽和脂肪酸。魚油的功能非常多，其具有抗發炎反應之能力，同時也可降低心臟疾病之死亡率。雖然魚油具有治療心臟疾病之潛力，然而至目前為止，其作用機制尚不清楚，因此本實驗主要研究的方向為探討心肌細胞於不同程度之氧化壓力下之細胞死亡型態以及釐清EPA 保護心肌細胞減少細胞遭受氧化壓力之破壞機制。 本試驗之第一個部分為測試不同程度氧化壓力(100,μ 200, 400μM H2O2)所引發之細胞死亡種類，而其結果顯示，細胞存活率會隨著氧化濃度之上升而隨之下降，而在400μM H2O2 之情況下若添加細胞自噬抑制劑，3-MA，以抑制細胞自噬之起始，則會降低細胞存活率。於蛋白質部分，在氧化壓力之情況下則可見細胞內之LC 3 II/I 之比例上升以及cathepsin D 之降低，綜合上述可知，氧化壓力造成之細胞死亡可能有部份藉由細胞自噬所調控。而本實驗之第二部分為探討EPA 之添加對保護細胞抵抗嚴重氧化壓力之效果，結果顯示，EPA 確實可以保護細胞，減少細胞因氧化壓力所造成之傷害，但若抑制細胞自噬之起始，會使EPA 之保護能力效果降低，增加細胞之死亡率。同時於蛋白質的表現中也可發現，魚油之添加，可提高氧化壓力中Beclin 1、cathepsin D 之表現量、降低LC 3 II/I 之比例，同時也發現，魚油添加可提高氧化壓力下細胞自噬之進行。而後為更進一步了解其作用機制，因此使用AMPK 抑制劑，AMPK 為細胞自噬上游路徑之一，結果發現，其對蛋白質及存活率皆無調控效應。綜合上述之結果可知，EPA 之添加可保護細胞，降低氧化壓力對細胞所造成之傷害，而其保護作用有部分來自於促進細胞自噬之起始，但其上游並非透過AMPK 之路徑，其詳細之作用機制，尚需更進一步的研究。