葉黃素對雄性小鼠生殖功能損傷模式之免疫調節作用機制

類胡蘿蔔素（carotenoids）中的葉黃素(xanthophylls) 系列化合物包括存在於 微藻（microalgae）蝦紅素（astaxanthin）、斑蝥黃質（canthaxanthin）、藻褐 素（fucoxanthin）等，其中蝦紅素的臨床研究結果顯示具改善男性生殖功能作 用。而根據我研究室近期成果的推論認為具保護蛋白質作用的蝦紅素可能是以其 聚烯(polyene)結構與亞硒酸鈉（sodium selenite）結合來減緩亞硒酸鈉所造成 的損傷；因此，本研究規劃第一年以恆溫滴定熱卡計（isothermal titration calorimetry）來確認不同結構的葉黃素是否具有相似的特性；此外，由於已知 過量或缺乏硒的雄性成鼠皆會造成精子生成（spermatogenesis）的異常，因此 後續將利用調控小鼠的亞硒酸鈉的飲食作為雄性生殖異常的動物模式（male fertility dysfunction animal model），繼而探討比較餵食蝦紅素等對小鼠體 內血漿/精液中硒的含量、氧化性指標、生殖及相關抗發炎/免疫功能的調控情 形。又基於初步研究結果顯示微量蝦紅素與抗發炎藥物indomethacine 類似，能 減緩花生四烯酸（arachidonic acid）所造成的血管收縮，為了證實蝦紅素可能 具有抑制花生四烯酸的代謝作用，因此第二年計畫利用對位虛擬篩選(docking virtual screening)來分別篩選類可能與環加氧酶（cyclooxygenase)、5-脂氧 合酶(5-lipoxygenase)兩大類之花生四烯酸代謝酵素活性位置結合的葉黃素或 具聚烯結構化合物， 經光譜儀器確認活性之候選葉黃素（ selected xanthophylls ）， 則利用脂肪多醣類（ lipopolysaccharide ） 對巨噬細胞 （macrophage）的細胞激素（cytokines）或COX-2 誘導表現等相關免疫調節作 用來分析該候選葉黃素之免疫活性機制。而由於糖尿病造成的免疫發炎機制被認 為可能與生殖功能低下有關，第三年則規劃測試候選葉黃素對高血糖刺激巨噬細 胞膜蛋白TLR 和CD14 等表現的影響；其活性最佳化合物則繼而利用免疫毒性物 質（streptozotocin）所造成的糖尿病（diabetes）小鼠作為雄性生殖異常的動 物模式，來檢視該化合物對糖尿病小鼠免疫與生殖細胞異常之作用機轉。