尿酸又稱醣醛酸,是一種高分子多醣體,主要存在自然界脊椎動物的結締組織如:雞冠、臍帶、眼球、軟骨等部位,它可維繫人體內部的膠原蛋白,研究顯示口服高分子量(High molecular weight)的玻尿酸(hyaluronan)對於皮膚保養和維持關節健康具有效果。此試驗由華盛頓生物和醫學研究所的研究人員與匈牙利國家衛生中心進行,他們的試驗組是對大鼠和米格魯犬餵食單一劑量經放射標記的玻尿酸(radioactively-labelled HA),控制組則是餵食放射性锝(radioactive technetium)做對照。結果顯示大鼠所攝食的放射性玻尿酸有87-96%會回收,大部分在糞便中。在攝取15分鐘後持續48小時,所有組織皆顯示有放射性玻尿酸結合。24小時後偵測到皮膚、骨骼與活動關節都顯示有放射性玻尿酸存在,但並沒有發現放射性锝。研究中另指出經放射性標記的玻尿酸在組織中會累積,因此本研究提出口服玻尿酸是會被全身結締組織吸收並參與循環作用的(Balogh et al., 2008)。
日本第一化學製藥曾在2002年發表以老鼠餵食玻尿酸後的動態試驗報告,研究證實玻尿酸經食用後可以進入血液循環,而裡面大約有90%被消化器官吸收作為人體能量與營養所需,玻尿酸可到達並停留在皮膚,最終會被代謝為醣類。(日本第一化學製藥,2002)
臨床上治療退化性關節炎的主要方式有(1)口服葡萄糖胺(2)關節腔內注射玻尿酸。經由文獻回顧,不論國內外對於關節腔內注射玻尿酸對退化性關節炎的療效大多持正面的看法,但葡萄糖胺的療效則反對者和支持者各佔一半。研究中評估合併使用口服葡萄糖胺和玻尿酸關節內注射(兩次玻尿酸關節內注射療程中加入一次三個月口服葡萄糖胺治療)對膝關節炎患者的臨床疼痛症狀改善,並與單獨使用玻尿酸關節內注射比較,發現對於疼痛指數的減低、疼痛強度的減低、柏格氏平衡量表總分的進步及身體站姿平衡測量總分的進步等各部分兩組間並無顯著差異。因此提出使用玻尿酸關節內注射輔以口服葡萄糖胺的治療方式並不比單獨使用玻尿酸關節內注射有效(顏家祺,2009)。
國際天然營養素中心報導(2004),人體雙盲臨床實驗證實口服玻尿酸4小時後,血液中玻尿酸開始增加,12小時候達到最高峰,比對照組高出70倍,連續服用7天可達最穩定的濃度與代謝。含有小分子玻尿酸、第二型膠原蛋白、軟骨素等黏多醣體成分的產品會產生偕同作用提高口服玻尿酸的吸收率。
有鑑於玻尿酸(HA)對胚胎發育過程中結締組織和老化之間的動態平衡的重要性,本研究旨在探討在體外試驗下人類真皮層的纖維母細胞利用外源玻尿酸對其總蛋白、膠原蛋白和玻尿酸的合成的影響。研究顯示,外源性玻尿酸的存在並不影響玻尿酸的合成,但在細胞外間質中,相對高濃度的玻尿酸在開發過程和第一階段的組織修復會部分限制細胞外基質和膠原蛋白的沉積,這意味著玻尿酸在早期階段的傷口癒合過程會發揮作用來延緩組織分化並防止纖維化和疤痕的形成(Croce et al., 2001)。
玻尿酸是一種細胞外基質的大分子量成分,由間質細胞分化產生。這些細胞也產生玻尿酸酶來降解玻尿酸,導致了身體內存在各不同分子量的玻尿酸。所有玻尿酸均能夠與周圍的細胞相互作用,利用玻尿酸結合蛋白和受體加以調控(Robert et al., 2010)。
玻尿酸被應用於退化性關節炎的干預治療,研究指出高分子量玻尿酸對於阻止移植牛軟骨中纖維連接蛋白片段的分解和在體內試驗中利用兔膝關節作為模型偵測損傷反應等這兩部分均有效果。纖維連接蛋白會誘導人體軟骨中cytokine的催化作用,抑制蛋白聚糖(proteoglycan)的合成並誘導基質金屬蛋白酶降解蛋白聚糖。以人類膝軟骨試驗,研究發現玻尿酸可完全抑制蛋白聚糖降解為纖維連接蛋白片段。玻尿酸阻止損害的發生是透過阻止纖維連接蛋白片段穿透和降低基質金屬蛋白酶的表達。然而利用促進蛋白聚糖的合成達到抑制損傷並促進修復。這些數據清楚表明,玻尿酸可完全用以保護移植的人體軟骨,並可促進受損的軟骨蛋白聚醣恢復(Kang et al., 1999)。
膠原蛋白在整個身體中擔負著重要的機械功能,特別是在結締組織中。此外,膠原蛋白的重要功能還包括透過細胞的生長介質的結合或釋出調控細胞內微環境。在關節軟骨中,纖維狀膠原蛋白提供細胞外基質的運作中最重要的生物力學特性,膠原基質則是一般退行性關節病和聯絡矩陣病變中被破壞的的主要目標之一。因此膠原支架的發展是軟骨修復治療的主要目的。目前越來越多研究針對膠原蛋白支架是適合應用於細胞和(生長)因子以運輸到軟骨病變進行修復的,因此膠原蛋白不僅是維持結締組織完整性和功能的主要成分,也是組織破壞和再生的主要目標,並可能成為重要的工具以達到組織的修復
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