蘋果多酚減緩糖尿病腎病變之功效及其機轉之探討

糖尿病腎病變為末期糖尿病患之主要死因，在高血糖環境中所誘發的氧化壓力及
衍生出之oxLDL 可能是促進併發症的主要機轉。除了先前文獻的研究資料顯示糖尿
病腎的致病機轉外，在我們預做的實驗中，也發現糖尿病引起腎臟病變的現象如下：
(1) 在HE stain 中顯示出hydropic change；(2) 電鏡檢查中則出現腎絲球基底增厚的
現象；(3) 在血脂肪亦出現高LDL 及高TG；(4) 腎臟組織中lipid peroxidation 增加；
(5) 腎臟組織中GSH 減少及catalase 活性下降。因此具有抗氧化能力的物質或許可
以藉由提升糖尿病患體內之抗氧化能力及降低oxLDL，來達到改善併發症的功效。
本研究採用之蘋果多酚為天然抗氧化物，目前已知其具有抗癌症、抗氧化及抗發炎
的能力，且對於oxLDL 之氧化傷害及脂肪酸的氧化具有抑制作用，因此我們推測蘋
果多酚應能有效清除細胞代謝高血糖所產生的過量自由基及降低oxLDL，來減少氧
化壓力與腎間質細胞的損傷，進而抑制糖尿病腎病變的形成。
以下為本研究將進行的內容:
第一年：以STZ 誘發第一型糖尿病之動物模式，來探討蘋果多酚之抗氧化能力對改
善糖尿病腎病變之影響及其機制探討。我們將收集血液測定血液生化值(包
括sugar, BUN, creatinine, triglyceride, LDL, HDL, GOT, GPT)及氧化指標
(GSH-Px, SOD, catalase, MDA)；以及腎臟檢體進行電子顯微鏡檢察、HE
stain、氧化指標及蛋白質檢查 (TGF-β, NF-κB, PKC, Akt, Bcl-2, Bax)
第二年：利用腎絲球細胞於高糖環境下，探討蘋果多酚的抗氧化效果及清除自由基
能力，以及高糖產生ROS 的機制探討。研究內容為預處理蘋果多酚後，以
高濃度的葡萄糖 (25 mM) 處理腎間質細胞，測定ROS generation、catalase
activity 及SOD activity；high glucose 誘導細胞死亡之狀況及蛋白分析 (bax,
bcl-2, bad, p53, PKC, casp3, cyt c)；high glucose 誘導細胞外基質相關分子的
改變情形。
第三年：利用腎絲球細胞於oxLDL 存在的狀況下，探討蘋果多酚抑制oxLDL 所造
成的腎絲球損傷及其相關的機轉。研究內容為預處理蘋果多酚後，以oxLDL
(100 μg/ml) 處理腎間質細胞，測定ROS generation、TBARs、catalase activity
及SOD activity；high glucose 誘導細胞死亡之狀況及蛋白分析 (bax, bcl-2,
bad, p53, LOX-1)；high glucose 誘導細胞外基質相關分子的改變情形。
從以上的研究結果，我們預期蘋果多酚有（1）改善糖尿病腎病變；（2）抑制high
glucose-induced mesangial cell damage 是經由抑制細胞死亡或改變細胞外基質組成而
產生；（3） 抑制oxLDL-induced mesangial cell damage 是經由抑制細胞死亡或改變
細胞外基質組成而產生。因此，以上的研究可將蘋果多酚發展為一種預防糖尿病腎
病變之保健食品。