紫草素是萃取自硬紫草的原植物紫草。紫草在中國醫學用來治療傷口癒合已經有數千年歷史，臨床上用以治療燒燙傷、擦傷、蚊蟲叮咬或皮膚感染性疾病。紫草素也被研究發現抗發炎、抗細菌等作用，但是詳細明確的作用機轉仍未清楚。近年來研究發現發炎反應與許多慢性疾病有關，文獻上紫草主要成分紫草寧及其衍生物為萘醌類化合物，具有抗發炎、抗腫瘤及調整免疫作用和抗菌、抗病毒作用，還有抗肝臟氧化損傷和抗生孕作用。
本研究使用脂多醣刺激人類血管內皮細胞建立急性發炎模式，實驗結果發現，紫草素對急性發炎反應引起之細胞膜電阻下降，呈現抑制作用，且與藥物濃度呈現劑量相關作用，其意義為抑制細胞通透性的改變。發炎過程白血球會黏附至局部，但是在本實驗中紫草素事前處理血管內皮細胞，對單核球黏附反應隨劑量上升有少量抑制影響。在即時定量聚合酶鏈鎖反應中，觀察紫草素對急性發炎反應之黏附因子與相關發炎分子的基因調控，發現黏附因子ICAM-1 、VCAM-1表現抑制的調控反應，急性發炎相關因子COX-2、TNF-α、IL-1β、 IL-6、IL-8都觀察到抑制的基因調控作用，與紫草素濃度呈現相關作用。在西方墨點法實驗中，觀察紫草素對急性發炎反應之黏附因子蛋白質生成，發現黏附因子ICAM-1 、VCAM-1表現抑制的調控反應，與藥物濃度呈現劑量相關作用。綜合以上結果可為紫草臨床抗發炎效果提供藥理上有意義的分子機轉。

Shikonin, a phytocompound identified and purified from Lithospermum erythrorhizon, has been used to improve wound healing for thousands of years in Chinese medicine. It is often used in clinic for treating burn injury, abrasion wound, insects bite, or skin infection. Shikonin has been shown to exert anti-inflammatory and anti-bacterial activities, however, the detailed mechanism is not yet elucidated.
In this study, we demonstrated that shikonin could normalize the permeability of human umbilical vein endothelial cells（HUVEC）under lipopolysaccharide (LPS) stimulation by transepithelial electrical resistance (TER) analysis. We also found that the adhesion of monocytes to shikonin-treated HUVECs was slightly reduced under LPS stimulation in a dose-dependent manner. Results from RT/real-time PCR and western blot analysis showed that the LPS-induced expressions of ICAM-1 and VCAM-1 were down-regulated in HUVECs at both the mRNA and protein levels. Additionally, results from RT/real-time PCR showed that shikonin could markedly decrease the LPS-enhanced expressions of other inflammatory molecules such as TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8 and COX-2 in HUVECs dose-dependently.
These results suggest the anti-inflammatory effect of shikonin might be resulted from different mechanisms including normalizing the barrier protection of endothelial cells, reducing LPS-induced monocyte adhesion by down-regulating ICAM-1 and VCAM-1 expression and decreasing the LPS-induced expressions of inflammation-related genes such as TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8 and COX-2.

目 錄
指導教授推薦書
口試委員會審定書
授權書…………………………………………………………. iii
誌謝………………………………………………………………… iv
中文摘要……………………………………………………………v
英文摘要……………………………………………………………vi
目錄…………………………………………………………… vii
圖目錄…………………………………………………………….....ix
第一章 前言………………………………………………………1
第一節 背景與動機……….……………..…………………1
第二節 實驗研究目的…………………..…………………….3
第三節 文獻回顧………………………………………….4
一、發炎反應生理機轉…………..………………………..…4
二、中藥紫草之臨床應用與藥物學研究……………………….…6
第二章 實驗方法與材料…………………………………………19
第三章 實驗結果…………………………………………………27
一、紫草素對人類血管內皮細胞生長的影響…………………27
二、紫草素對脂多醣刺激之人類血管內皮細胞通透性的變化. 27
三、紫草素對脂多醣刺激之人類血管內皮細胞黏附反應的影響27
四、紫草素對發炎相關基因mRNA表現的調控…………. 28
1. ICAM-1、VACM-1、E-selectin……………………….28
2. COX-1、COX-2…………………………………….......28
3. TNF-α、Fractalkine……………….………………..28
4. IL-1β、IL-6、IL-8………………………………….29
五、紫草素對黏附因子的蛋白質生成的調控………….29
第四章 討論………….…….……………………….……………. 42
第五章 結論…………………………………………………… 46
參考文獻…………………………………………………………… 47

圖目錄
圖1-1急性發炎局部的表現………………………………………..10
圖1-2急性發炎白血球移動至局部並穿越血管內皮細胞的過程…..11
圖1-3 急性發炎反應黏附分子…………………………………….12
圖1-4 血管內皮細胞與白血球間黏附分子的調控…….……………13
圖1-5發炎反應中代謝花生四烯酸所生成之發炎分子示意圖……14
圖1-6 LPS引發感染相關敗血症之病理機轉……….……..….….15
圖1-7紫草全植物…………………………………………………16
圖1-8 紫草素衍生物………………………………………..…….17
圖1-9 紫草素衍生物抗發炎之作用相關文獻………….…………18
圖3-1 紫草素對人類血管內皮細胞生長的影響………….………..30
圖3-2 MTT assay測量不同紫草素濃度對血管內皮細胞之影響31
圖3-3 利用TER來量測紫草素對發炎之細胞膜電阻改變（1小時）. 32
圖3-4 利用TER來量測紫草素對發炎之細胞膜電阻改變（3小時）. 33
圖3-5 利用TER來量測紫草素對發炎之細胞膜電阻改變（6小時）. 34
圖3-6利用TER來量測濃度與時間對發炎之細胞膜電阻改變……35
圖3-7 黏附試驗（Adhesion assay）…….….………….…….………36
圖3-8 以RT/real time PCR觀察ICAM-1、VCAM-1、E-selectin的mRNA變化……………………………………………………… 37
圖3-9 以RT/real time PCR觀察COX-1、COX-2的mRNA變化……………………………………………………………38
圖3-10 以RT/real time PCR觀察TNF-α、Fractalkine的mRNA變化……………................................39
圖3-11 以RT/real time PCR觀察IL-1β、IL-6、IL-8的mRNA變化………………………………………………………………40
圖3-12 用西方墨點法觀察ICAM-1、VCAM-1、E-selectin的變化………………………………………………………………41

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