以奈米技術改質茶葉黑色素並研究其抑制泡沫細胞及戴奧辛引起的細胞毒性之基因體分析

Abstract

黑色素是一種存在於植物、動物和微生物的獨特色素。黑色素主要功能在於保護生物免於太陽輻射的直接照射；黑色素不僅是個「顏色」，同時也是具有清除自由機活性功能的抗氧化劑，亦是重金屬的螯合劑，也對有毒有機分子具有強吸收性。黑色素本身無毒且具有生物親和力；是對抗有毒化學物和重金屬的天然保護劑。 我們成功的在茶葉中萃取出在生理酸鹼值下可溶解的黑色素。茶葉黑色素是個具有單一分子量14 kD的均勻高分子。我們使用掃瞄式電子顯微鏡第一次發現到茶葉黑色素自組裝的奈米結構，同時也發現了茶葉黑色素的奈米晶體。對於黑色素的奈米粒子的物性、化性和生物特性方面的研究是非常重要的。 從茶葉萃取出的黑色素無毒以及具有由其他黑色素取得來源相同的生物活性。對於蛋白質和有毒分子的強結合性使黑色素是一種很好的抗蛇毒劑。其抗氧化以及清除自由機活性的能力能保護果蠅免於benzidine的破壞。黑色素的保護能力甚至可以保護肝細胞免於hydrazine的直接破壞。此外，黑色素亦可以阻止acetaminophen對於肝臟的傷害。 巨噬細胞是白血球的一種，可將身體的非特異性免疫反應，轉換成特異性免疫反應。早期心臟血管疾病是因為動脈粥狀硬化，高濃度的低密度脂蛋白在血管內壁氧化之後，改變巨噬細胞而形成泡沫細胞，一旦泡沫型細胞形成後，動脈便會加速硬化，造成平滑肌細胞增生、轉移，進一步導致血栓而壞死。因此，如何降低膽固醇、抑制氧化作用，是防止泡沫細胞形成的要務。 戴奧辛被稱為世紀之毒，是一種劇毒的致癌物質。戴奧辛是無色、無味的多氯環氧多苯的有機化合物，不易溶於水，不容易形成氣體，在生物體內易溶於脂肪。戴奧辛的特性使其積聚於生物體中，經由食物鏈進入人體。戴奧辛進入人體後會與芳香族碳氫化合物調節基因，及其基因蛋白質作用，當此類蛋白質進入細胞核與DNA結合後，即造成基因密碼的錯讀，而可能引發癌細胞。因此，研究戴奧辛的分子作用機制以及基因調節是非常重要的。 我們提出對於經奈米技術改質後的茶葉黑色素，在物性、化性和生物特性的研究。我們將測試奈米改質黑色素對巨噬細胞的影響，並評估奈米改質黑色素對戴奧辛細胞毒性的抑制。 我們的特定目標為： 1. 利用奈米技術改質黑色素並研究其物理及化學特性 2. 研究奈米改質黑色素降低低密度脂蛋白在巨噬細胞堆積的分子機制 3. 研究奈米改質黑色素對戴奧辛細胞毒性之分子及基因體分析