2011-01-25

Pitt 科學家釣到大魚:omega-3 如何減少發炎

Pitt pharmacologists go on a molecular fishing trip and hook prize catch
http://www.physorg.com/news192013677.html

May 2, 2010

Pittsburgh 大學醫學院的科學家持續一趟分子捕撈行程,而且抓到一種新的調停者(mediators),那不僅能解釋 omega-3 脂肪酸如何減少發炎,而且還暗示一群與發炎過程相關之疾病的新療法。他們的發現發表在今日 Nature Chemical Biology 線上版。

這有強烈證據指出,食用富含 omega-3 脂肪酸的食物,例如某些魚、植物油與堅果,或把 omega-3s 當成一種膳食補充品來用,能減少發炎並降低患病風險還有來自心血管與其他發炎性疾病的死亡, Bruce A. Freeman, Ph.D. 表示,Pitt 醫學院藥理與生化學系教授暨系主任,以及本研究的資深作者之一。

"對於熟悉這些令人印象深刻的臨床反應者而言,一個具煽動性的問題是:「omega-3 脂肪酸在實際上如何引發如此有益的藥理學效應」," 他說。"這項研究使我們對此過程有新穎且具啟發性的看法。"

在這項研究中,亦由該校助教授 Francisco J. Schopfer, Ph.D. 所領導,研究者檢查已活化之巨噬细胞(macrophages,一種免疫細胞,那總會出現在發炎組織)所產生的 omega-3 脂肪酸代謝副產物,並發現,先前未知的發炎生化調停者。

把一種稱為硫甘醇(beta-mercaptoethanol,BME)的小分子當成一種易產生反應的誘餌,Chiara Cipollina, Ph.D.,該研究的領導作者之一,以及一位來自義大利巴勒摩,Ri.MED Foundation 的博士後研究生,將數種 omega-3 脂肪酸衍生物(由免疫細胞所產生)「掛」在上面。這些衍生物在化學上經過修飾,成為親電子脂肪酸氧化產物(electrophilic fatty acid oxidation products,EFOX)這意味著它們會受電子吸引,也因而在許多不同細胞類型中,與關鍵分子標靶起反應。

透過與某些蛋白殘餘物(那有電子可供化學性結合)進行交互作用,這些衍生物模擬在細胞蛋白功能中的變化以及細胞的基因表現模式,導致廣泛的抗氧化劑與抗發炎反應。

該研究團隊發現,有種稱為第二型環氧酵素(環氧酵素二型,cyclooxygenase-2,COX-2)的酵素,是常見藥物的分子標靶,例如阿斯匹靈(aspirin)、異丁苯丙酸(ibuprofen)與乙醯胺酚(acetaminophen),調停著 omega-3 脂肪酸到 EFOX 的轉變。值得注意的是,細胞 EFOX 濃度在阿斯匹靈存在時顯著增加,這暗示該藥物有益效應的另一種機制。

"那有許多證據,支持把「最小化發炎」當成許多疾病的基礎療法," Dr. Freeman 表示。"我們的新洞見在部份上幫助解釋在 omega-3 脂肪酸與阿斯匹靈中所觀察到的許多有益反應,此外,發現由 omega-3 脂肪酸所衍生之新種抗發炎調停者,或能為藥物開發活動指出新穎且獲益良多的方向。"

他解釋,例如增強 EFOX 產生的藥物,像阿斯匹靈,可能有價值,或著能合成可以誘發類似 EFOX 所誘發之抗發炎訊號的新藥劑。Freeman 與 Schopfer 博士以及他們的藥物發現團隊現在正在研究其中某些方法。

※ 相關報導:

* Cyclooxygenase-2 generates anti-inflammatory mediators from omega-3 fatty acids
http://www.nature.com/nchembio/journal/v6/n6/full/nchembio.367.html
Alison L Groeger, Chiara Cipollina, Marsha P Cole,
Steven R Woodcock, Gustavo Bonacci, Tanja K Rudolph,
Volker Rudolph, Bruce A Freeman, Francisco J Schopfer
Nature Chemical Biology, 6, 433–441, 2010
doi: 10.1038/nchembio.367
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