橙皮素在活體及離體抗氣喘的作用機轉

part I
橙皮素 (hesperein) 是一種選擇性PDE4的抑制劑，然其是否有治療氣喘的作用，目前還未有研究，因此是本篇研究的目的。
本實驗將 BALB/c 小鼠腹腔內注射卵蛋白 (ovalbumin; OVA) ，使其敏感化，再以卵蛋白 (OVA) 氣化噴霧刺激 (secondary challenge) ，利用整體體積描述器來分析因 methacholine (MCh) 引起的氣道過度反應 (airway hyperresponsiveness response; AHR)，結果顯示 hesperetin 能抑制卵蛋白 (OVA) 引起的氣道過度反應 (AHR)，hesperetin (10~30 mol/kg, i.p.) 亦能依劑量相關性且有意義地減少 MCh (25~50 mg/ml) 引起的 Penh 值增加。投與hesperetin (3~30 mol/kg, i.p.) 的小白鼠與暴露於 OVA 氣化噴霧但未敏感化 (non-sensitized) 之小白鼠無異。觀察肺泡灌流液 (BALF) 的細胞沉澱物，發現 hesperetin (10~30 mol/kg, i.p.) 具有統計意義地 (P < 0.05) 減少總發炎細胞數、嗜中性血球、嗜伊紅白血球、淋巴球及巨噬細胞。Hesperetin (3~30 mol/kg, ip) 有統計意義地 (P < 0.05) 降低 IL-2, IL-4, IFN- 和 TNF- 的釋放，當劑量高達 30 mol/kg 時更可顯著地抑制 IL-5 的釋放 (P ＜ 0.05)。Hesperetin (30 M) 有意義地抑制累加之 OVA (10~100 g/ml) 所造成敏感化離體天竺鼠氣管的收縮。由 Lineweaver-Burk 分析發現 hesperetin (10~100 M) 對PDE4 呈競爭性的抑制作用。結論，hesperetin 具選擇性且競爭性地抑制 PDE4，在所用劑量 (10~30 mol/kg, i.p.) 具抗發炎及支氣管擴張的作用，因此推測hesperetin極具治療氣喘的潛力。

Part II
西方各國均認為選擇性的PDE4抑制劑是治療氣喘及慢性阻塞性肺病的希望，只可惜會結合到腦的rolipram高親和力的結合點 (HARBS)，而造成嘔吐及胃酸分泌的副作用。有些類黃鹼素也對PDE4具選擇性的抑制作用，因此有必要了解它們在腦部顆粒HARBS結合的情形，以篩選出治療氣喘有用的藥物。
敏感化與未敏感化的天竺鼠全腦細胞顆粒 HARBS，以Scatchard plots分析，結果顯示兩者之間之Bmax在統計上並無差別。
本文結果顯示luteolin及genistein會依濃度相關性地取代結合在敏感化天竺鼠全腦細胞顆粒HARBS之 [3H]-rolipram，其EC50值分別為11.2及47.7 µM，其他所測定的類黃鹼素其EC50值均超過300 µM。因diosmetin之EC50值大於luteolin，顯示C-4´之 OH基被甲基化之後就比較不會與HARBS結合。而luteolin-7-glucoside之EC50值大於luteolin，推測C-7之OH基被醣化後形成的龐大體積，使其不易與腦部的HARBS結合。Biochanin A或prunetin之EC50值均大於genistein，顯示C-4´或C-7之OH基甲基化後，較難與 HARBS結合。
Biochanin A的PDE4H/PDE4L比大於35，不過biochanin A對PDE1及PDE2也有抑制的作用，對PDE4的選擇性相對較弱。Hesperetin 和hesperetin triacetate的PDE4H/PDE4L比分別為11和12，其中hesperetin可選擇性的抑制PDE4，它們或許能成為治療氣喘及慢性阻塞性肺病的藥物。