Beta-胡蘿蔔素及類黃酮對A549細胞在NNK及PMA-激發之巨噬細胞共同誘發DNA傷害下的影響

由於人體試驗結果發現補充β-胡蘿蔔素可能增加抽菸者肺癌的發生，與流行
病學的觀察相衝突。對於這種意外的結果，雖然有許多學者提出多種解釋，但實
際原因仍不清楚。因此，我們想驗證幾點假說：1.抽煙者體內β-胡蘿蔔素本身易
被氧化成具促氧化性之產物而可進一步傷害DNA。2.而香菸煙霧中的活性物質所
誘發的發炎反應，可能也是促進β-胡蘿蔔素氧化，造成肺部上皮細胞DNA 傷害
的原因之一。3.蔬果中其他成分(如類黃酮)可藉由抗氧化或調節發炎反應的作
用，減少β-胡蘿蔔素自氧化及促氧化性。在先前的研究中，我們的確觀察到：β-
胡蘿蔔素會增加香菸煙霧中一種活性成分
4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone（NNK）所誘發人類肺carcinoma 細
胞株-A549 的DNA 傷害，並且發現某些類黃酮可顯著減少NNK 所引起的β-胡蘿
蔔素的自氧化及促氧化性，此結果可部份支持我們的假說，但發炎反應所扮演的
角色仍有待進一步的研究。
一些人體試驗發現補充β-胡蘿蔔素可以增強細胞-媒介免疫反應。另有報導指
出，β-胡蘿蔔素的代謝產物之一 -retinoic acid- 會增加人類肺monocyte 細胞株
-THP-1 的interleukin-8 表現（IL-8，一種上皮及巨噬細胞分泌的趨化素，會增加
嗜中性球的浸潤）。因此，本計畫將進一步釐清β-胡蘿蔔素對於抽煙者造成的有害
影響是否也牽涉到發炎反應。我們的假說是β-胡蘿蔔素本身或在其他因素如NNK
作用下可能會活化巨噬細胞。
因此，本計畫擬利用β-胡蘿蔔和類黃酮（quercetin, rutin,或naringin）與A549
細胞預培養後，以NNK 和phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA)活化的細胞株
THP-1(預先以PMA 活化，THP-1 細胞有較高的macrophage 活性)共同處理，以
探討β-胡蘿蔔素於這種壓力下對A549 細胞DNA 之抗氧化、促氧化性的影響，及
類黃酮的保護作用。此外，我們也將以THP-1 細胞與β-胡蘿蔔素及類黃酮預培養，
並加入NNK（或不加），探討這些phytochemicals 對IL-8 的分泌、ROS 產生、以
及monocyte 分化的影響，以進一步瞭解β-胡蘿蔔素與類黃酮在這方面共同作用的
結果以及NNK 的影響。本研究結果預期可增進對β-胡蘿蔔素與類黃酮在抽煙誘
發發炎反應下的抗氧化和促氧性，以及這二者的相互作用和可能的作用機制有更
多瞭解。