黃芩有效成分—黃芩素 (baicalein) 及漢黃芩素 (wogonin) 心臟保護作用的機轉研究

黃芩是傳統中藥常用的藥物，可清熱燥濕、瀉火解毒、止血、安胎。Baicalein (黃芩素) 及 wogonin (漢黃芩素) 是黃芩的二種主要黃酮素 (flavones)，被證實具有抗氧化及抗發炎作用。本論文的研究目的：於急性發炎動物模式下，探討 wogonin 及 baicalein 是否可產生活體心臟的保護作用；(1) 大鼠麻醉後進行開胸手術，將冠狀動脈結紮四十五分鐘，再循環二小時期，觀察 wogonin (5, 10, 20 mg/kg, ip) 是否可以降低心臟損傷，並探討可能機轉；(2) 將清醒動物靜脈注射 lipopolysaccharide (LPS) 10 mg/kg以誘發敗血症，注射 LPS 半小時後再給 baicalein 10 mg/kg，於 LPS 注射六小時後，觀察 baicalein 是否可以改善敗血症引起的心臟功能不良，並探討可能機轉。於心肌缺血-再循環模式下，預先給予 wogonin 10 mg/kg 可以明顯延後心肌缺血造成的心室早期收縮 (ventricular premature contractions; VPC) 及心室性心搏過速 (ventricular tachycardia; VT) 發生，可明顯抑制 VT 及心室性纖維顫動 (ventricular fibrillation; VF) 之發生率，可明顯降低心肌缺血造成的死亡率，亦可明顯降低心律不整分數 (Arrhythmia Scores)。但是低劑量及高劑量 wogonin (5 & 20 mg/kg) 未能明顯改善心律不整。再循環期間，wogonin (10 mg/kg) 可以明顯降低心肌組織釋放超氧游離基 (superoxide anion)，及血漿中組織壞死因子 (tissue necrosis factor-α) 含量，再循環二小時後，缺血區內心肌組織內單核球趨化蛋白-1 (monocyte chemoattractant protein-1; MCP-1)、磷酸化 p38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAPK)、磷酸化 p65、磷酸化 IκBα 以及活化態 caspase-3 蛋白質表現量明顯增加，而 wogonin (10 mg/kg) 可以明顯降低上述蛋白質表現量。另外，於敗血症模式下，LPS 投予六小時後血壓心跳明顯下降，離體心臟收縮功能明顯降低，給予 baicalein 可以維持血壓免於休克，心跳明顯增加，心臟收縮功能亦明顯改善；LPS 投予六小時後心室肌內血基質氧化酶-1 (heme oxygenase-1; HO-1) 蛋白明顯低於 sham 組，baicalein 可以明顯增加 HO-1 表現量，並且降低心室組織超氧游離基含量；LPS 投予六小時後心室組織內 inducible nitric oxide synthase、MCP-1、磷酸化 p65、磷酸化 IκBα 蛋白質表現量及 caspase-3 活性明顯增加，給予 baicalein 後可以明顯降低上述蛋白表現量以及caspase-3 活性。結論：wogonin 於心肌缺血時具有抗心律不整作用，可降低死亡率，並且改善缺血-再循環引起之發炎反應及心肌傷害 (壞死及凋亡)，wogonin 可能藉由其抗氧化作用及抑制細胞內 NF-κB 及 p38 MAPK 訊息傳遞路徑之活化而達到此保護作用； baicalein 改善敗血症引起之心臟收縮功能不良，此與 baicalein 可降低氧化壓力、抗發炎作用及減少細胞凋亡有關。由此活體實驗結果可知： wogonin 及 baicalein 可以保護心臟免於急性發炎的傷害。