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沉香精油體外抗癌能力-Part1

 

文獻整理 / 胖小編 / 啟動生技研發部

校閱 / 莊哲仁 博士 / 美國麻省理工學院

 

序言

歷史上有醫學典籍對『沉香』有所記載,最早始於西元502~566年梁代陶弘景【名醫別錄】,被列為『上品』。漢族藥學著作【本草備要】記載:「沉香能下氣而墜痰涎,能降亦能升,氣香入脾,故能理諸氣而調中,其色黑。體陽,故入右臂命門,暖精助陽,行氣不傷氣,溫中不助火」。【大明本草】記載,沉香能調理五臟,益精壯陽,暖腰膝,止轉筋吐瀉冷氣」。

 

【本草綱目】也有記載沉香「治上熱下寒,氣逆喘急」。這些醫學典籍記載著沉香有極珍貴的藥理作用,但卻未有記載癌症相關機轉研究。因此,小編調查近五年國人十大癌症死亡排行,現今網路資訊發達比較常見到的衛教資料有乳癌、肝癌或肺癌…,但其實…有一項癌症在檢查時常被忽略,它就是『胰臟癌』😱😱😱!!!因現代人飲食習慣的改變、生活作息不正常及缺乏運動,長期吸菸、喝酒、攝取高脂肪肉類食物、糖尿病患者及慢性胰臟炎等都可能增加罹患胰臟癌的機會。

 

小編調查『胰臟癌』近五年 (102年~106年) 死亡排行統計顯示,胰臟癌佔台灣癌症死亡順位為第八位 (資料來源:衛生福利部統計處),且死亡率有逐年上升的趨勢。啟動研發團隊一直持續找尋沉香在化學成分及藥理作用上的相關研究。因此,小編這次主題要來介紹有科學研究學者探討沉香精油在體外抗胰臟癌細胞之能力。讓我們來瞭解一下這篇科學研究主題~~~

 

如何萃取沉香 (Aquilaria crassna) 精油呢 ?

取新鮮的沉香樹皮清洗後,切成細片狀再以研磨機研磨成粉狀。在室溫 (25±2℃) 下用五公升的蒸餾水浸泡 500g 沉香樹皮粉一週後,利用水蒸餾方式來提取精油,水蒸餾總時間為 48 小時。

 

沉香精油在體外抗胰臟癌細胞之能力實驗

研究作者利用提取的沉香精油進一步探討它對人類胰臟腺癌細胞 (MIA PaCa-2) 有沒有抑制細胞增生、抑制細胞移動 (在科學研究裡稱為細胞遷移) 及抑制細胞複製 (在科學研究中稱為克隆) 作用。並進一步用螢光染色 (染劑使用 Hoechst 33258 和 rhodamine 染色) 來確認觀察細胞核有沒有出現皺縮和粒線體膜電位的變化是否會造成細胞凋亡的現象。

 

體外細胞研究結果顯示

  1. 沉香精油具有抑制人類胰臟腺癌細胞自我增生能力,精油濃度增加抑制效果明顯,半抑制濃度 (half maximal inhibitory concentration, IC50) 為 11±2.18 μg/mL,僅比 5-FU (使用濃度為 10 μg/mL) 使用的劑量高一點點 (如下圖一) 。
 

圖一:

  • X軸:沉香精油使用濃度 (單位:μg/mL)。
  • Y軸:細胞增生抑制率 (%)。
  • Eos:指沉香精油
  • 5-fluorouracil:簡稱5-FU,它是一種氟有機化合物,構造近似於尿嘧啶,屬於抗腫瘤代謝藥的一種。在臨床上主要用於胃癌、直腸癌、結腸癌、肺癌、乳癌病狀之緩解的化學治療藥物。
  • values are represented as mean ± SD, n=3
 
  1. 在 12 及 24 小時細胞移動實驗結果顯示,陰性對照組 (Negative control) 為 0.1% 二甲
    基亞碸 (DMSO),沉香精油實驗組與陰性對照組相較下都有抑制細胞移動的能力,沉
    香精油濃度 10 μg/mL 有明顯的抑制效果 (如下圖二A),且細胞癒合率低於 10% (如下
    圖二B)。
 

圖二:

 

  1. 圖三A及B實驗結果顯示:隨著精油濃度的增加有明顯提升抑制 MIA PaCa-2 細胞群複
    製形成,抑制效果分別為:5 μg/mL 抑制 41±3%, 10 μg/mL抑制 28.6 ±2%, 20 μg/mL
    抑制 10 ±4%。實驗中陰性對照組 (NC:Negative control) 是使用 0.1% 二甲基亞碸
    (DMSO),陽性對照組 (PC:Positive control) 為 5-fluorouracil (10 μg/mL)。
 

 

  1. 圖四實驗結果顯示:
  • 圖 A:陰性對照組用1% DMSO 處理的細胞顯示完整的細胞膜及細胞核。
  • 圖 B:沉香精油作用細胞 6 小時後,細胞核有膜起泡和染色質凝聚現象 (白色箭頭處)。在粒線體膜電位結果與陰性對照組相較下,膜電位有些許下降。
  • 圖 C、E、F:沉香精油作用細胞 12 小時後,細胞核有出現核溶解的跡象 (白色箭頭處),此為晚期凋亡現象之一。實驗組凋亡指數 (22.6±10%) 與陰性對照組 (1.9±0.2%) 相比有明顯上升趨勢 (圖E);而粒腺體膜電位的變化也有明顯下降許多,同時也代表凋亡指數提升 (圖F),粒線體膜電位下降也是細胞凋亡指標之一。
  • 圖 D:陽性對照組 5-fluorouracil (10 μg/mL) 作用細胞 12 小時後,有出現晚期細胞凋亡現象 (白色箭頭處) 及粒腺體膜電位下降。
 

 

經由此篇文獻證實水蒸餾提取的沉香精油可誘發人類胰臟腺癌細胞凋亡,而造成凋亡可能是因為精油中的多種化合物的活性成分相互之間的協同作用。此科學研究結果未來期能提供做為臨床上抗胰臟腺癌之預防與輔助治療小幫手。 

 

◤參考文獻◢

Dahham SS, Tabana YM, Hassan LEA, Ahamed MBK, Majid ASA, et al. (2015) In vitro antimetastatic activity of Agarwood (Aquilaria crassna) essential oils against pancreatic cancer cells. Alexandria Journal of Medicine 52: 141–150.

 

◤專有名詞解釋◢

  1. 細胞遷移 (cell migration):也稱為「細胞爬行」、「細胞移動」或「細胞運動」,是指細胞在接收到遷移信號或感受到某些物質的作用後而產生的移動。
  2. 克隆 (clone):也稱為「複製」或「轉植」的意思,是指通過無性生殖而產生的,具有完全相同的遺傳組成的一群細胞或者生物的個體。
  3. 細胞凋亡 (apoptosis):又稱為生理上的細胞死亡 (physiological cell death) 或是計畫性的細胞死亡 (programmed cell death),細胞凋亡是細胞受環境刺激後,在基因調控之下所產生的自然死亡現象。
  4. 半抑制濃度 (half maximal inhibitory concentration, IC50) : 指某一藥物或某物質 (抑制劑) 在抑制某些生物程序 (或是包含在此程序中的某些物質,比如酵素,细胞受體或是微生物) 的半量,即抑制 50% 效果之意。

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