Project title
探討Pentoxifylline抑制粒線體相關之細胞凋亡與纖維化機轉可預防腹膜硬化症---生體與體外實驗 (II)
Internal ID
NSC95-2314-B002-328-MY2
Principal Investigator
Start Date
August 1, 2007
End Date
July 12, 2008
Organizations
Partner Organizations
Project Web Site
Pentoxifylline Attenuates Mitochondria-Dependent Apoptosis and Fibrogenic Process for Pervention of Peritoneal Fibrosing Syndrome---In vitro and in vvo Experiments (II) = 探討Pentoxifylline抑制粒線體相關之細胞凋亡與纖維化機轉可預防腹膜硬化症---生體與體外實驗 (II)
Description
腹膜纖維化症候群(Peritoneal fibrosing syndrome，簡稱PFS)是指長期腹膜透析 病患的腹膜所發生之合併症。如何以藥物治療減少或預防PFS 發生，是當前透析治 療研究的重要課題之一。PFS 的發生機轉以腹膜表面細胞(human peritoneal mesothelial cell，簡稱HPMC)數目減少及過度累細胞外間質(extracellular matrix, 簡稱 ECM)有關。臨床觀察研究發現: 長期使用生物相容性較差的腹膜透析液，或透析液 其中的高糖(high glucose)成分，是造成PFS 的最主要原因。細胞試驗及動物實驗模 式證實:高糖誘發HPMC 細胞凋亡(apoptosis) 及刺激ECM 累積。我們過去也報告過: 高糖還可以間接藉由刺激細胞激素(cytokine)，如: TGF-β 或CTGF 等分泌增加，促進 ECM 累積。此外，這些細胞激素在其他模式也被發現與細胞凋亡有關。我們的假說 是:「高糖、細胞凋亡、及各種細胞激素之間，應該存在某種關係，而且與PFS 發生 有關」，而且其詳細的分子機轉如何調控?，目前也不清楚。釐清這些機轉對制定PFS 的預防與治療對策相當重要，值得進一步探討。 粒線體(mitochondria)是細胞凋亡機轉的主角。高糖誘發細胞凋亡，其中牽涉 的訊息傳遞分子可能有: extracellular signal-regulated kinase (ERK1/2), Akt, p53, PKC, 細胞色素(cytochrome C), 蛋白酵系列(caspase cascade)，及獨立於蛋白酵以外 (caspase-independent)的apoptosis-inducing factor (AIF), endonuclease G (EndoG)分子 等。pentoxifylline 在HIV 感染的病患研究發現可以減低細胞凋亡，cAMP 本身也會 調節減低細胞凋亡發生。我們的團隊過去證實: pentoxifylline(一種臨床上使用多年的 血小板抑制劑與免疫調節藥物)可以經由增加細胞內cyclic AMP (cAMP)，降低PFS 及抑制ERK1/2, TGF-β, Akt 等路徑調控細胞凋亡機轉，pentoxifylline 對HPMC 細胞 凋亡的影響值得深入研究。本研究計畫的目的就是要設計in vitro 和in vivo 實驗， 探討此一重要又複雜的分子調節網絡。 這是一個兩年期的研究計畫，主題可以分為六個部份：(一)透析液中的高糖成 份如何誘發HPMC 細胞凋亡(及程度變化) ?。 (二)上述的作用中，HPMC 內的粒線 體功能有何變化?，發生細胞凋亡時有哪些訊息傳遞路徑參與?，如何調控?。(三)探 討pentoxifylline 是否可以改變高糖成份之誘發HPMC 表現細胞凋亡? ， 有 pentoxifylline 存在下，對高糖刺激之HPMC 內的粒線體功能及訊息傳遞路徑有何影 響?。 (四)利用已建立(和臨床上近似)的PFS 鼠模式和高糖腹膜透析液引起慢性的 PFS 鼠模式，探討腹膜組織內的細胞凋亡變化。(五)生體觀察: 粒線體在PFS 發生階 段中的系列解剖構造變化與基因變異(DNA mutation)。(六)探討pentoxifylline 生體狀 況下對組織內上述(四)、(五)的作用，是否與減少PFS 發生有關?。