促進骨骼生長之臺灣本土植物開發及其系統生物學平台之建立(2/3)

隨著高齡化社會的來臨，人類壽命的延長，骨質疏鬆已躍居全球第二 大重要流行病，骨質疏鬆症及其可能引起之骨折對於老年人生命的威脅， 在兒童青春發育時期，其身高的發育問題，均與骨骼生長有關連，因此可 促使骨骼痊癒或促進骨骼生長相關之保健食品或藥品，極具開發之價值。 臺灣本土植物為臺灣珍貴、特殊的天然資產，不僅提供學術研究，亦深具 應用開發之潛力。因此，在本計畫中，我們建立類人類骨母細胞 (human osteoblast-like cells, MG-63 細胞) 為模式，進行臺灣本土植物之促進骨骼生 長的活性試驗，再以人類初代骨母細胞株 (human primary osteoblast cells, HOb 細胞) 來進一步評估。於本實驗室之預試驗中，發現臺灣本土植物－ 通天草 (Uraria crinita Desvaux) 和臺灣山香圓（Turpinia formosana Nakai）在MG-63 細胞不具細胞毒性的濃度下，對於造骨細胞分化時期的 指標－鹼性磷酸酶活性 (alkaline phosphotase, ALP) 有促進作用，分別提升 至105.50±2.77 和128.31±0.72 (100 μM)；在礦化（mineralization）之染色分 析活性實驗中，其礦化活性也分別提升至108.15 ± 1.90 和111.20 ± 3.36。在 HOb 細胞中，其鹼性磷酸酶（ALP）活性分別提升至105.89 ±0.77 及126.27 ± 1.98。因此，擬進行此兩種臺灣本土植物於促進骨骼生長之應用開發及其 系統生物學平台之建立，全程計畫擬分成三年目標進行： 第一年計畫 (1) 進行臺灣本土植物－通天草 (U. crinita) 之活性成分探 討。以類人類骨母細胞 (human osteoblast-like cells, MG-63 細胞) 為活性平 台，進行其活性成分的分離、純化與構造解析，再利用人類初代骨母細胞 株 (human primary osteoblast cells, HOb 細胞) 進一步評估。(2) 利用NCBI GEO 資料庫與GeneSpring®軟體分析，建立促進人類成骨細胞分化之基因微 陣列圖譜相關基因與分子交互作用網絡之預測資料平台。 第二年計畫 (1) 通天草 (U. crinita) 之活性劃分部或活性成分，配合基因晶 片技術，進行微陣列生物晶片試驗與系統生物學之分析，驗證分子圖譜之 正確性與再現性。(2) 依照第一年所建立活性平台之研究策略，進行臺灣本 土植物－臺灣山香圓（T. formosana）之活性成分探討。 第三年計畫 (1) 進行臺灣山香圓（T. formosana）之活性劃分部或活性成分 之微陣列生物晶片試驗與系統生物學之分析，驗證分子圖譜之正確性與再 現性。(2) 利用分子細胞學實驗，驗證及探討其促進成骨細胞生長之嶄新偵 測的生物標記機轉。