具調控胰島素類澱粉蛋白凝集及非酵素性糖化作用之薑黃素降解產物-香草酚

晚期糖化終產物（Advanced glycation end products, AGEs）是細胞內還原糖與胺基酸側鏈上的游離胺基，經由非酵素催化反應所產生的共價化合物。晚期糖基化終產物會與其他蛋白質、核酸以及脂質形成交聯物，從而改變生體內部分蛋白分子的生理作用。大量晚期糖基化終產物的積聚與胰島素依賴型糖尿病併發症，包括腎病、視網膜病變及澱粉樣蛋白凝集等神經退化性疾病的形成有密切相關性。天然物學的研究已發現，薑黃次級代謝物中含量最為豐富之具strylpyrone化學結構骨架的薑黃素，已被發現具有抑制Aβ-胜肽、人類胰島澱粉樣多肽，α-突觸核蛋白等類澱粉蛋白凝集的生理功效。然而，由於薑黃素生物利用率極低，且在正常生理狀態下會被快速水解，使得薑黃的生體利用性備受限制。近期的研究指出，薑黃素經人體攝食後，90％的薑黃素在正常生理狀態下會發生分子碎裂而被快速降解，使其主要降解產物如香草酚(vanillin)、阿魏酸(ferulic acid)等，在尿液濃度比薑黃素高出1000倍。此外，薑黃素及其降解產物對於抑制白蛋白中的非酵素性糖化、晚期糖化終產物相關澱粉樣蛋白凝集作用與延緩阿茲海默症發展的藥理作用亦非常相似性，使得眾多研究人員對於薑黃素降解產物的研究產生高度興趣。義大利學者Iannuzzi 等人於2017年Sci. Rep.的研究報告指出，薑黃素主要活性降解產物「香草酚」在胰島素澱粉樣蛋白凝集過程中的作用與薑黃素類似，其會促進對正常細胞較無毒性的胰島素原纖維(insulin fibrils)加速形成。此外，香草酚亦會抑制晚期糖基化終產物的形成，保護細胞免受晚期糖化終產物誘導產生細胞毒性。此研究結果支持薑黃素的健康效益可歸因於香草酚等降解產物所產生生理協同作用，其亦為薑黃素在前瞻性開發方面，提供新的發展願景。

參考文獻:

Iannuzzi, C., Borriello, M., Irace, G., Cammarota, M., Di Maro, A. & Sirangelo, I. 2017. Vanillin affects amyloid aggregation and non-enzymatic glycation in human insulin. Sci Rep. 7:15086.

Shen, L., Liu, C. C., An, C. Y. & Ji, H. F. 2016. How does curcumin work with poor bioavailability? Clues from experimental and theoretical studies. Sci. Rep. 18:20872.