評估巴比妥酸衍生物在抑制肝纖維細胞活化及治療肝纖維化的研究

肝炎及肝硬化是肝癌的重要危險因子，肝細胞在發炎狀態下，會刺激肝內纖維組織大量增生以進行修復，一旦肝臟過度進行修補則會形成肝纖維化，若更進一步惡化則可能導致肝硬化或肝癌。在肝臟組織中，星狀細胞是主要的纖維細胞，當肝臟受到傷害時，星狀細胞會進入活化狀態，並開始製造α-SMA及細胞外基質。此外，腸道中微生物所產生的相關毒力因子，如LPS，會經由肝門靜脈進入肝臟，進而促使下游NF-κB訊息傳遞鏈的活化，而讓星狀細胞的活化增加。且研究證實NF-κB訊息傳遞鏈和TGF-β1所誘導的訊息傳遞鏈在同時活化下，將會加速肝纖維化的發生。由於臨床上目前尚未發展出可有效治療肝纖維化的藥物。因此我們認為，若能找出一個相關新藥能降低星狀細胞活化並且同時抑制NF-κB訊息傳遞鏈的活化，將能有效調控星狀細胞的活化，並減緩肝纖維化的發生。巴比妥酸藥物自1955年就大量使用於安眠藥的化合物，臨床上常利用官能基的改變來合成不同巴比妥酸衍生物去作為鎮定劑和抗驚覺藥，但在治療肝纖維化的效果仍未知。
我們與清華大學許教授合作，合成一系列巴比妥酸衍生物，經由初步篩選後，我們發現其中一個衍生物（簡稱１D）會抑制人類星狀細胞的活化。因此，本論文將以1D進行細胞實驗的機制探討與動物實驗的驗證。
實驗結果發現， 人類肝星狀細胞在給予不同濃度1D（0~50μM）作用48小時之內仍保有80%以上的存活率，且1D能夠有效抑制TGF-β所誘導的肝星狀細胞活化，並同時減弱下游α-SMA和Col1a2在蛋白及mRNA的表現量以及smad蛋白的磷酸化。此外，給予1D作用後，能減緩LPS刺激所誘導的BAMBI蛋白表現下降。肝星狀細胞在給予LPS刺激後，會促使下游蛋白IKKα/β、IκBα和NF-κB的磷酸化增加，而在給予1D處理後，能有效減少下游蛋白的磷酸化，此外MyD88的表現量也會降低，然而1D對TLR4的蛋白表現量並無影響。我們也發現，1D能夠減緩LPS所誘發的NF-κB入核，細胞核質分離試驗結果也得證給予1D處理後，細胞核中NF-κB（p-65）的表現量會下降，進而抑制下游MCP-1的mRNA表現量與釋放。在動物實驗中，我們發現施打1D的小鼠體重和control組相比並無太大變化，此外，利用血液分析儀檢測肝功能（ALT和AST）及腎功能（CREA和BUN）相關生化分析可以發現，施打1D並不會造成肝臟或腎臟的受損，但能夠降低CCl4所誘導的肝臟中α-SMA、Col1a2、TGF-β以及MMP2的mRNA表現量和collagen的堆積。
總結來說，我們的研究證實巴比妥酸衍生物1D能夠透過抑制TGF-β和NF-κB兩條pathway有效降低星狀細胞的活化，並同時減緩CCl4所誘導的小鼠肝纖維化。