丹參酮 IIA 抑制燒香微粒誘發星形膠質細胞的氧化壓力和發炎路徑

2023/05/30/慢性疾病暨健康促進研究中心/何雅雯

丹參酮 IIA 抑制燒香微粒誘發星形膠質細胞的氧化壓力和發炎路徑 慢性疾病暨健康促進研究中心 紀妙青主任 拜香與懸浮微粒的健康危害 燒香在亞洲許多文化及宗教儀式中十分普遍，許多亞洲家庭仍然每天在家中定時燃燒拜香，其中台灣每年消耗拜香量達4000噸。拜香由香料、草藥、木材、粘合劑粉末製成，當燃燒時產生氣體如一氧化碳 (CO)、二氧化碳 (CO2)、氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、醛類、多環芳烴(PAHs)等揮發性有機化合物，同時產生大量懸浮微粒，其中包含多種重金屬對神經細胞具有毒性。

已知懸浮微粒可促進活性氧(reactive oxygen species, ROS)產生，可能穿過血腦屏障對中樞神經系統(central nervous system, CNS) 產生不良影響，更可誘發多種疾病，包括呼吸系統疾病、心血管疾病、皮膚疾病，甚至癌症。 神經膠質細胞-星形膠質細胞 星狀膠細胞(astrocytes為神經膠質細胞的一種，分佈廣泛且數量豐富是中樞神經系統中的重要組成，主要負責維持、穩定神經網絡。

在星狀膠細胞數量、大小產生異常時將導致神經細胞死亡，研究已知重金屬的暴露(如甲基汞 (MeHg))將減少星形膠質細胞的數量，而星形膠質細胞功能障礙可能導致氧化壓力、發炎反應和隨後的神經細胞退化，這也與神經退行性疾病的發展有關 丹參酮 IIA的保護作用 丹參(Salvia miltiorrhiza Bunge)是最早出現的一種中藥，丹參根可分離出多達 40 種丹參酮，其中丹參酮 IIA 具最豐富的藥理學親脂性並被廣泛研究，丹參酮 IIA已知對細胞、中樞神經系統有益，包括抗發炎、抗氧化壓力、抗細胞凋亡、抗癌、抗糖尿病等，還具有心臟保護、腎臟保護、保肝，且已被認為具有神經保護特性，顯示出對局部缺血、帕金森氏症、阿茲海默症和多發性硬化症的保護作用。

丹參酮 IIA抑制星形膠質細胞凋亡和發炎反應 本研究評估拜香產生之PM2.5微粒的化學組成，並以大鼠動物模式探討拜香PM2.5微粒對大鼠星形膠質細胞 (CTX-TNA2) 是否具有生物毒性作用。同時探討丹參酮 IIA的保護作用和潛在的分子機制。拜香燃燒產生PM2.5微粒的組成分析發現，重金屬平均濃度6458 μg/g PM2.5，以鉀(K)、鈉(Na)佔比例最大(98%)，其次依序為鋁(Al)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、鉛(Pb)等微量金屬；PAHs平均濃度154.19 ± 23.30 μg/g PM2.5，主要以phenanthrene、pyrene、fluoranthene、chrysene與anthracene組成。

細胞毒性結果顯示拜香產生之PM2.5微粒對星形膠質細胞具有生物毒性，導致早期和晚期細胞凋亡、活性氧(ROS) 產生、MAPK（JNK、p38、ERK）和Akt信號活化和炎症相關蛋白（cPLA2、COX-2、HO-1、MMP-9）增加。同時也發現丹參酮 IIA的前處理(pre-treatment)可以顯著避免燒香微粒誘發的大鼠星形膠質細胞凋亡和發炎反應信號。這些發現顯示，用於預防與燒香微粒相關的不良健康影響上，丹參酮 IIA 作為候選藥物的具有潛力。

Chi, M. C., Lin, Z. C., Lee, C. W., Huang, C. C. Y., Peng, K. T., Lin, C. M., … & Chiang, Y. C. (2023). Tanshinone IIA suppresses burning incense-induced oxidative stress and inflammatory pathways in astrocytes. Ecotoxicology and Environmental Safety, 258, 114987.