Project title
94學年度國家科學及技術委員會補助研究計畫
Acronym
專題研究計畫
Internal ID
NSC94-2320-B040-036
Principal Investigator
Status
research project
Start Date
August 1, 2005
End Date
July 31, 2006
Organizations
Partner Organizations
Project Web Site
Options
β-胡蘿蔔素、視網酸或β-Apo-8'-Carotenal對巨噬細胞分泌細胞激素及活性氧的影響
Keywords
β-胡蘿蔔素
視網酸
β-apo-8’-carotenal
發炎反應
Description
許多體內外實驗顯示高劑量（藥物劑量）之β-胡蘿蔔素，在氧化壓力下，例如香
煙煙霧作用下，會產生有害的影響﹔而低劑量（生理劑量）則可能產生保護作用。
對於這種結果，目前最被接受的解釋是高劑量的β-胡蘿蔔素本身或其被氧化劑誘
發之氧化產物，可能藉由調控基因表現或增加氧化壓力而導致促氧化性或促進腫
瘤產生的效果。相反的，在低劑量下，β-胡蘿蔔素及其代謝產物可能藉由轉變為
視網酸而表現出有利的影響。
慢性阻塞性肺癌（COPD）是一種肺部慢性發炎的疾病，巨噬細胞也參與在肺部
發炎反應及肺壁傷害機制中。巨噬細胞可能藉由分泌嗜中性球及巨噬細胞的趨化
劑例如IL-8，增加蛋白質分解酵素及產生ROS 而造成呼吸道發炎。包括β-胡蘿
蔔素及視網酸均曾被報導可能具抗發炎的效果，並且對維持肺功能有助益。然而
我們最近的實驗發現，以20 μM β-胡蘿蔔素與細胞預培養會輕微降低未經
phorbol-12-myristate-13-acetate （PMA）激活的HL-60 細胞IL-8 的分泌量，但對
經PMA 活化之細胞，卻顯著具促進作用（P< 0.05）。因此低劑量（0.2-2 μM）
β-胡蘿蔔素是否能抑制細胞激素分泌及活性氧的產生仍須進一步研究，此外β-
胡蘿蔔的有利影響是否與其轉變為視網酸有關亦須進一步探討。
因此本計畫擬利用三種細胞株研究上述問題，其中包括一種BALB/c 小鼠巨噬細
胞RAW264.7，及兩種巨噬細胞-類似細胞，THP-1 及LH-60 細胞，此二者來自人
類急性leukemia，而且已知在PMA 作用下會增加IL-8 分泌及產生ROS。本計畫
第一部份預備將RAW264.7、THP-1 及LH-60 細胞分別在有或沒有α-tocopherol
存在下與0.2 及2μM 的β-胡蘿蔔素、retinoic acid 或β-8』-apo-carotenal 預培養，
之後RAW264.7 細胞以lipopolysaccharide（LPS）活化，而其餘兩種細胞則以PMA
活化。第二部份則預備將β-胡蘿蔔素、retinoic acid 或β-8』-apo-carotenal 在有或
沒有α-tocopherol 存在下與活化劑一起加入進行細胞培養。培養後的細胞培養基
和細胞則分別測試其中細胞激素IL-1β, IL-8, IL-10 和TNFα及ROS 的形成量。
這個研究的目的是要探討β-胡蘿蔔素、retinoic acid 及β-8』-apo-carotenal 對巨嗜
細胞發炎細胞激素的分泌及活性氧分子產生的影響，此外我們也預備添加β
-carotene-15,15』-dioxygenase 抑制劑與β-胡蘿蔔素共同培養，以瞭解β-胡蘿蔔素
的作用是否與轉變為retinoic acid 有關。本計畫期望能對β-胡蘿蔔素及其代謝產
物對發炎反應的影響提供重要線索，另外也對將來人們使用這類補充劑的安全性
提供更多知識。
煙煙霧作用下，會產生有害的影響﹔而低劑量（生理劑量）則可能產生保護作用。
對於這種結果，目前最被接受的解釋是高劑量的β-胡蘿蔔素本身或其被氧化劑誘
發之氧化產物，可能藉由調控基因表現或增加氧化壓力而導致促氧化性或促進腫
瘤產生的效果。相反的，在低劑量下，β-胡蘿蔔素及其代謝產物可能藉由轉變為
視網酸而表現出有利的影響。
慢性阻塞性肺癌（COPD）是一種肺部慢性發炎的疾病，巨噬細胞也參與在肺部
發炎反應及肺壁傷害機制中。巨噬細胞可能藉由分泌嗜中性球及巨噬細胞的趨化
劑例如IL-8，增加蛋白質分解酵素及產生ROS 而造成呼吸道發炎。包括β-胡蘿
蔔素及視網酸均曾被報導可能具抗發炎的效果，並且對維持肺功能有助益。然而
我們最近的實驗發現，以20 μM β-胡蘿蔔素與細胞預培養會輕微降低未經
phorbol-12-myristate-13-acetate （PMA）激活的HL-60 細胞IL-8 的分泌量，但對
經PMA 活化之細胞，卻顯著具促進作用（P< 0.05）。因此低劑量（0.2-2 μM）
β-胡蘿蔔素是否能抑制細胞激素分泌及活性氧的產生仍須進一步研究，此外β-
胡蘿蔔的有利影響是否與其轉變為視網酸有關亦須進一步探討。
因此本計畫擬利用三種細胞株研究上述問題，其中包括一種BALB/c 小鼠巨噬細
胞RAW264.7，及兩種巨噬細胞-類似細胞，THP-1 及LH-60 細胞，此二者來自人
類急性leukemia，而且已知在PMA 作用下會增加IL-8 分泌及產生ROS。本計畫
第一部份預備將RAW264.7、THP-1 及LH-60 細胞分別在有或沒有α-tocopherol
存在下與0.2 及2μM 的β-胡蘿蔔素、retinoic acid 或β-8』-apo-carotenal 預培養，
之後RAW264.7 細胞以lipopolysaccharide（LPS）活化，而其餘兩種細胞則以PMA
活化。第二部份則預備將β-胡蘿蔔素、retinoic acid 或β-8』-apo-carotenal 在有或
沒有α-tocopherol 存在下與活化劑一起加入進行細胞培養。培養後的細胞培養基
和細胞則分別測試其中細胞激素IL-1β, IL-8, IL-10 和TNFα及ROS 的形成量。
這個研究的目的是要探討β-胡蘿蔔素、retinoic acid 及β-8』-apo-carotenal 對巨嗜
細胞發炎細胞激素的分泌及活性氧分子產生的影響，此外我們也預備添加β
-carotene-15,15』-dioxygenase 抑制劑與β-胡蘿蔔素共同培養，以瞭解β-胡蘿蔔素
的作用是否與轉變為retinoic acid 有關。本計畫期望能對β-胡蘿蔔素及其代謝產
物對發炎反應的影響提供重要線索，另外也對將來人們使用這類補充劑的安全性
提供更多知識。