大蒜精油、二烯丙基硫化物及二烯丙基二硫化物調控免疫反應及抗氧化/解毒酵素活性之探討

本研究目的在探討大蒜精油（garlic oil, GO）及精油中兩個主要含硫成分--二烯丙基硫化物（diallyl sulfide, DAS）及二烯丙基二硫化物（diallyl disulfide, DADS）調控大白鼠的免疫活性及抗氧化/解毒酵素活性的能力。本實驗將因此分成兩個部分進行探討：第一部份：主要針對對肝中脂肪酸代謝、解毒酵素活性及蛋白表現與麩胱甘（GSH）濃度及GSH抗氧化相關酵素活性做探討；第二部分：則針對LPS（lipopolysaccharide）誘發急性發炎反應下，GO、DAS及DADS對大白鼠的免疫調控作用。 第一部份：實驗以四週齡雄性SD大鼠為對象，隨機分為7組，分別灌食80或200 mg/kg BW GO、DAS及DADS。控制組僅灌食玉米油（2 ml/kg BW）。每週灌食3次，為期7週。犧牲後解剖取出肝臟、淋巴結或採血進行生化分析。 結果顯示：GO灌食組在脾臟及脾臟/體重比方面明顯重於其他組別，DAS及DADS則不影響脾重或脾重/體重比；在肝中磷脂質脂肪酸組成方面，GO組的18：2n-6/20：4n-6比值明顯高於Corn oil (CO)組，DAS及DADS則無影響，顯示，GO對於膜上18：2n-6及20：4n-6組成的影響與DAS及DADS無關。在其他脂肪酸組成方面，除了DAS80組的C16：1n-6及C18：1n-9與DADS200組的C18：1n-9顯著高於對照組外，其餘脂肪酸均不受大蒜灌食所影響。 因此，進一步分析Δ6去飽合（Δ6desaturase）活性，雖然GO灌食可使此酵素活性較對照組低，但並沒有顯著的差異，而DAS及DADS也不具統計上的意義。 肝中phaseⅠ解毒酵素蛋白表現方面：GO、DAS及DADS均會增加P450 2B1的表現，且高劑量的誘發效果均較低劑量強，利用影像分析系統將各蛋白表現予以定量後，以DAS200組增加最多，其次為DADS200組；在2E1蛋白表現方面，GO及DADS均減少2E1的表現，也呈現出劑量依賴反應（dose-dependent response），但DAS處理則僅在200 mg/kg BW劑量下才有抑制效果，在定量方面，除了DAS80外，GO及DADS高低劑量灌食組與DAS200均顯著低於控制組。 在phaseⅡ解毒酵素方面，大蒜精油或其活性成分DAS及DADS灌食後均使得GST的活性明顯高於對照組（p<0.05），效果上依次是DADS>DAS>GO；至於在GST的蛋白表現上，GO、DAS及DADS均可增加Yp的表現，在Ya與Yb2的表現方面，則只有DAS200效果較為顯著，但Yc則不受影響；定量分析結果，也顯示僅有DAS200組可使Ya及Yb2的表現顯著高於控制組，Yp定量的結果，則是GO、DAS及DADS均顯著高於控制組；Yc表現上則是各組與控制組均無顯著差異。在GSH peroxidase（GSH Px）活性方面：大蒜處理均降低GSH Px活性，但只有DADS200組達到顯著效果；GSH reductase (GSH Rd)活性則均因大蒜處理而增加，但也是僅有DADS 200顯著高於對照組；在GSH濃度方面：GO、DAS或DADS灌食均顯著增加紅血球GSH的濃度（p<0.05）；至於肝臟GSH則不受影響。 由以上結果得知，GO組18:2n-6/20:4n-6比值雖然大於CO組，但是與Δ6去飽合活性可能無關。至於在解毒及抗氧化酵素方面，灌食GO、DAS及DADS不但可調控肝中P450 2B1、2E1蛋白表現和GST活性及蛋白表現，也會影響紅血球GSH濃度和兩種GSH相關抗氧化酵素GSH Px及GSH Rd活性。 由第一部份的結果得知，GO會影響膜上18：2n-6及20：4n-6的組成，因此我們想瞭解在發炎反應下是否會因此而影響到體內PGE2生合成及其他生理反應，所以設計了第二部分實驗 第二部分：實驗以四周齡雄性SD大鼠為對象，隨機分為7組，每組4隻，分別灌食80或200 mg/kg BW GO、DAS及DADS。控制組僅灌食玉米油（2 ml/kg BW），每週灌食3次，為期7週。犧牲當天於尾靜脈注射lipopolysaccharide (LPS) 5 mg/kg誘發急性發炎反應，隨即放入代謝籠中12小時，期間每4小時收集尿液一次，最後一次尿液收集後隨即犧牲，取出肝臟或採集血液進行生化分析。 結果顯示：LPS誘發下各處理組間血漿PGE2濃度並無顯著差異，雖然如此，但在尿液中bicyclo PGE2濃度上則明顯指出GO200組在12個小時收集過程中均較其他各組要來的低；至於在生理代謝方面，灌食GO、DAS及DADS對於血漿中尿素、乳酸、肌酸濃度相較灌食玉米油組無顯著差異，然而，在葡萄糖濃度方面，除了DADS80組顯著高於CO組外，其他各組與CO組並無顯著的差異；尿液肌酸的量方面，也以GO200組在12小時收集的尿液中最低。 在頸部淋巴球複製率方面：當Concanavalin A (Con A)濃度為75 μg/ml時，各組淋巴細胞複製率均達到最大，隨後則遞減，且GO、DAS與DADS灌食組的複製反應均大於CO組，且呈現劑量依賴反應（dose-dependent response），三者比較則是DAS>GO>DADS。 由本實驗結果得知，灌食大蒜精油、DAS及DADS對於抗發炎反應只有部分影響，至於在淋巴球複製率方面，則GO、DAS及DADS均具有增加淋巴球複製率的能力。由於本實驗欠缺同時間未經LPS誘發的處理組以為對照，因此，無法顯現出LPS誘發下的真正反應。因此在未來的實驗設計上，應該增加未經LPS誘發的處理組方能證明大蒜及其活性成分抗發炎反應的真正效果。 GO、DAS與DADS透過改變解毒酵素或抗氧化酵素活性及蛋白表現顯示他們的多樣生理活性；至於部分結果，比如脾臟重量上，DAS及DADS與GO所顯現出的不一致作用，顯示GO成分中還有其他活性成分值得進一步分析。 在免疫調節活性上，GO、DAS及DADS均可增加頸部淋巴細胞的增生，但是對於抗發炎的效果，本實驗的設計並不完全，需進一步的實驗才能獲得更充分的證明。