南台科技大學
生物科技系
學生專題
砷長期暴露下對胰島素耐受性依賴型憂鬱症動
物疾病模式之影響暨相關分子機制探討
專題生：495H0917楊容宜、495H0919林麗絹、
495H0922張儷齡
指導教授：褚俊傑
中華民國九十九年五月
1
摘要
根據世界衛生組織 (World Health Organization; WHO) 統計發現，目前全世界約
有百分之三的人口罹患憂鬱症 (depression)，而各種疾病所引起的負荷或失能
中，精神疾病是最重要的因素，在西元1999 年精神疾病已高達各種疾病或傷害
所造成失能生命人年 (Disability Adjusted Life Years, DALYs) 的百分之十一點
五，且預估到了西元2020 年，將上升至百分之十五，其中又以憂鬱症佔百分之
三十六點五最多，因此世界衛生組織將憂鬱症、癌症以及愛滋病並列為二十一世
紀的三大疾病及衛教預防重點工作。
砷是存在於自然界地表土壤及地下水中的元素。人類暴露砷化合物的途徑主
要來自於職業暴露的工人以及來自於環境的暴露。過量的砷化合物暴露會造成的
健康效應有許多方面，包括癌症（如皮膚癌、膀胱癌、肝癌及腎臟癌等）、皮膚
疾病、神經疾病、血管疾病（包括周邊血管，心血管疾病等）。三氧化二砷所引
發的毒性為氧化壓力的產生，也包括反應性氧族的形成、脂質過氧化的增加，台
灣西南沿海地區地下井水的砷含量很高，根據文獻有超過50萬人口曾暴露在此環
境中而出現一獨特的周邊血管疾病—烏腳病。在先前的研究指出烏腳病流行區的
心血管疾病的死亡率及盛行率均有增高的現象，相關研究亦指出累積砷暴露量與
缺血性心臟病、高血壓等疾病有關，但與憂鬱症相關之研究極少。
本研究為探討砷暴露對憂鬱症動物模式之影響，砷暴露容易導致動脈硬化使
胰島素耐受性異常，形成的高胰島素血症亦可引起脂質代謝異常，本研究利用動
物實驗長期餵食三氧化二砷，並觀察相關生化值，如血中胰島素濃度、三酸甘油
酯(TG)、總膽固醇(Cholesterol)、高密度脂蛋白(HDL)及低密度脂蛋白(LDL)在血
液中的含量變化，並在犧牲小鼠後，取肝臟、腦部、腎臟以及脂肪藉由高效液相
層析儀定量出 5-HT 及單胺類神經傳導物質表現量，並透過腎臟、肝臟及腦部的
組織切片方式，觀察其結構的完整和細胞的叢集情形，探討胰島素阻抗導致憂鬱
症之相關機制。關鍵詞： 砷、胰島素耐受性、憂鬱症、5-HT
2
第一章 研究動機與目的
砷（arsenic）是地殼（earth crust）的組成分之一，原子序33，分子量74.92，
含量佔所有元素的第二十位，外觀看來成灰色，易碎，成結晶狀，在空氣中易失
去光澤。常與氧、氯及硫形成無機化合物，廣泛存於空氣，水及土壤中，也會與
碳或氫形成有機砷化物，常見於植物或攝食無機砷化物的微生物內。一般而言，
無機砷毒性高於有機砷，除了廣泛存於自然界外，砷也普遍應用於工業、製造業、
木材加工、農業、半導體製造及醫藥上，成為常見的環境污染物；人類可經由飲
用或攝取含砷井水、農產品、醫療行為或工商業行為所造成的砷污染物，而受到
砷暴露所帶來的傷害。
有關慢性砷暴露引起中毒的研究，可以分成兩大部分：第一部分分為職業
性暴露，包括採礦業、冶煉業及農藥使用者，第二部分則為環境暴露，主要為飲
水暴露。
當人體受到急性砷暴露中毒時，會引起腹瀉、嘔吐及肝和腎臟毒性。如接觸
至Arsine(AsH3) 氣體可引起溶血，嚴重時會產生急性腎管狀細胞壞死，最後導
致腎衰竭。然受到慢性砷暴露中毒的症狀較不明顯，一般發生症狀如普通感冒，
有體弱、腹痛、昏睡等症狀發生。長期暴露時，則皮膚上會有黑色素沈積、發生
皮膚炎、角質化、脫毛等病變出現。一些研究指出慢性砷中毒可導致腎臟病變及
骨髓受損。長期受到砷暴露，嚴重會導致癌症，如肺癌、皮膚癌、肝癌、膀胱癌、
腎癌等，及心血管、末梢血管病變發生。
在台灣，近年來半導體產業，成為當今最閃亮的明星產業。這兩年，光電半
導體產業也急速地崛起加入生產行列，顯示這一波電子產業發展脈動仍持續蓬勃
發展中，然這兩種產業於製程中均會使用砷元素與砷化合物作為原料，對於作業
中之人員受到砷暴露的危害，也就令人需特別關心了。先前研究指出，於晶圓廠
中從事離子植入機台維修保養作業工程人員，在打開機台進行維修保養時，可能
會遭受到砷暴露的危害，因此該維修保養的過程，是項潛在危害的作業。該研究
亦指出人員的尿液中之總無機砷代謝產物濃度隨著工作後的時間而有上升的趨
3
勢。經檢測從事離子植入機之維修工程師於維修後之尿中總砷代謝產物濃度為
12.8~46.8μg/L(以肌酸酐濃度校正後之尿中總無機砷代謝物濃度為3.6~67.2μg/g
creatinine)，證明維修保養工程人員有受到相當砷含量的暴露。
來自於環境的無機砷暴露則主要來自於飲水，由於砷是存在於地表自然界
的元素，其天然形成的無機砷就很容易污染了地表的水源，包括井水。人類為了
取得較乾淨的飲水以免罹患腸胃道疾病就會挖井以取得較「乾淨」的飲水。如果
居民飲用井水遭到砷的污染，就有慢性砷暴露而中毒的機會。這種因飲水而造成
慢性砷中毒的現象在台灣、孟加拉、智利、匈牙利及日本等國家均出現過。在眾
多死亡率的研究中，慢性飲水砷中毒在肺癌、腎臟癌、膀胱癌或泌尿系統癌症的
標準化死亡比率，在智利、日本、台灣及孟加拉)的研究中均有較高的趨勢，而
皮膚癌在智利、台灣、孟加拉的研究中有較高的現象。另外，蔡氏等)在台灣烏
腳病流行區的研究中更發現除了上述癌症之外，該地區民眾尚有許多癌症均存在
有較高的標準化死亡比率，如肝癌、喉癌、胃癌、大腸癌及淋巴癌等。以上這些
研究均是針對飲水高砷暴露（>50μg/l）的研究。而在較低砷暴露濃度的研究中，
Buchet等人發現在每天吸收無機砷>35μg/day即會增加肺癌死亡率，陳氏等人的
研究也顯示即使每天使用符合50μg/l的飲水標準仍會有出現罹患癌症的風險。慢
性砷暴露造成人體最重要的健康效應在於其會造成人體癌症的產生在職業暴露
方面，作業勞工會有的砷暴露，主要來自於冶煉業過程中吸入所產生的含砷蒸汽
而產生肺癌。而一般大眾的砷暴露則來自於環境暴露，尤其是來自於飲水中無機
砷的暴露。居民長期飲用含無機砷的水源在眾多流行病學調查中顯示會造成多種
癌症的發生包括皮膚癌、肺癌、膀胱癌、腎臟癌、肝癌以及子宮癌，而且有些具
有劑量效應關係。
由以上眾多流行病學的研究顯示砷暴露會引發皮膚癌，肺癌，膀胱癌，腎
臟癌，肝癌以及子宮癌的發生IARC在1987年即已將砷列為group 1A即人類確定
致癌物。
在腦中風和有關砷中毒方面的研究，根據兩篇分別在台灣烏腳病流行區及
4
宜蘭地區以問卷方式所進行的探討腦中風病人與含砷飲用水暴露量之關係的研
究結果顯示，在宜蘭地區長期使用含砷井水的居民具有較高的腦中風盛行率，而
在烏腳病流行區之居民腦中風死亡率的研究中顯示並無增加的現象，但該地區的
腦中風同樣有較高的盛行率。在心血管疾病的研究方面，該地區居民長期的井水
砷暴露，無論在心血管疾病的盛行率及死亡率均有增加的現象，並且無機砷暴露
和頸動脈內膜中腔間的肥厚度(intima-media thickness, IMT)具有良好的相關性存
在著劑量效應關係。由此可知無機砷中毒和脂質代謝異常具有顯著的相關性。
近年來，許多研究也提出，脂肪酸組成的異常可能是引起憂鬱症的原因之
一，脂肪酸可與甘油以及其他成分如：膽鹼 (choline)、肌醇 (inositol) 等物質結
合構成磷脂質，儲存於組織中。磷脂質是腦部所有細胞膜結構的主要組成份，當
細胞膜磷脂質組成改變，可能會造成細胞膜微黏滯性或神經傳導系統的改變，如
血清素及 (nor)adrenaline，此兩種物質已被認為與憂鬱症的精神病理機制有關。
另外，Fehily 等人、Ellis 及Sanders 也發現，憂鬱症患者血漿磷脂質組成與正常
組比較有顯著差異。由此推測，磷脂質脂肪酸組成改變在憂鬱症的精神病理學扮
演重要角色。
脂肪異常，包括三酸甘油脂與LDL-C 的偏高，以及HDL-C 的偏低。在流行
病學的調查研究中可以發現，在對沒有糖尿病的健康族群所進行的橫斷研究中，
胰島素濃度與肥胖的確和脂肪代謝異常有關；也有研究發現，三酸甘油脂過高的
患者體內，游離脂肪酸與胰島素濃度都會比三酸甘油脂正常者來的高。而在追蹤
性研究中，肥胖與胰島素對於後來的脂肪異常的發生具有預測力。此外，基線胰
島素預測八年後三酸甘油脂的上升與HDL-C 的下降，以及體重減輕可以改善三
酸甘油脂過高和HDL-C 過低狀況，都證明體內胰島素上升與肥胖對血脂異常所
會造成的影響。
游離脂肪酸影響細胞的胰島素敏感性的機制可能有二。一是游離脂肪酸和葡
萄糖對於細胞而言都是能量分子，皆可轉化成乙醯輔脢甲(acetyl CoA)再進一步
5
轉換出能量，因此二者間存在著競爭關係。當體內充滿大量的游離脂肪酸與葡萄
糖時，由於葡萄糖代謝的糖解反應(glycolysis)會因為細胞內的acetyl CoA或中間
產物—檸檬酸(citrate) — 的增加而受到負回饋，因此最後細胞所利用的acetyl
CoA 主要來自游離脂肪酸，進而影響到葡萄糖的正常代謝；前述肝細胞會因游
離脂肪酸而增加糖質新生，亦是因為糖解反應受到抑制所致。除此之外，在正常
狀態下，肌肉與脂肪組織會受胰島素的調控而增加細胞膜上的葡萄糖運輸蛋白
(glucose transporter 4)；但當游離脂肪酸升高，一方面可能會影響該蛋白的基因表
現，另一方面降低胰島素受器後的訊號傳遞，因此會降低糖類代謝率，造成胰島
素抗性的現象。
理論上，在胰島素抗性的狀態下，在脂肪組織進行脂肪分解以及週邊組織無
法有效地代謝脂肪酸之下，肝臟增加其對游離脂肪酸的吸收，進而當肝臟將游離
脂肪酸轉化為三酸甘油脂之後，以VLDL-triglyceride 再送到血流中，因此
VLDL-triglyceride 量升高，此時VLDL 上的apo C-III 蛋白亦會增加。週邊脂蛋
白脂肪酵素(lipoprotein lipase)的活性會受到apo C-III 蛋白的干擾而降低，同時
apo C-III蛋白亦會干擾肝臟對VLDL的回收，使得來自肝臟的VLDL-triglyceride
在無法被有效利用或移除而逐漸於血液中累積。又因為VLDL12 triglyceride 的濃
度上升，因此VLDL-triglyceride 和LDL/HDL 之間藉由膽固醇脂轉移蛋白
(cholesterol easter transfer protein)所進行的三酸甘油脂與膽固醇交換反應會增
加，導致HDL-C 所攜帶的膽固醇下降。加上胰島素抗性狀態下，肝臟脂肪脢的
活性加強，加速肝臟對HDL-C 的移除。
血清素 (Serotonin, 5-Hydroxytryptamine, 5-HT) 於 1948 年 Rapport 等人由
血液首次分離出來，並之後証實存在於中樞神經系統。血清素廣泛存在於自然界
動植物中，包括脊椎動物、水果、堅果類及毒蛇的毒液，血清素可以自然型態存
在，並且有刺激中樞神經及周圍神經系統之活性。血清素除了可以從一般飲食中
攝取，人體體內也能藉攝取飲食用色胺酸 (dietary tryptophan) 從腸胃道吸收，然
後和大型中性胺基酸 (large neutral amino acids (LNAAs): tyrosine, valine, leucine,
6
isoleucine, phenylalanine) 競爭進入中樞神經系統的途徑，進入後經由色胺酸氫化
脢 (tryptophan hydroxylase) 形成 5-氫化色胺酸 (5-hydroxy- tryptophan)，再經由
芳香族胺基酸去碳酵素 (AAAD: aromatic amino acid decarboxylase) 而產生內生
性血清素。血清素在體內會被單胺氧化酶 (monoamine oxidase) 和醛脫氫酶
(aldehyde dehydrogenase)很快代謝為 5-hydroxy-indoleacetic acid (5-HIAA).
血清素是一種神經細胞之間相互通信的化學傳導物質，目前認為它與許多病
症的病因及治療有關，尤其是關於中樞神經系統，像控制疼痛、抑制食慾、焦慮
感、驚恐感、興奮感、及睡眠習慣等情緒和記憶與學習等行為、體溫調節、心血
管功能、肌肉收縮、內分泌激素調節等。在神經系統中，以serotonin作為神經傳
遞物的神經元，主要調控的生理功能和運動活性、睡眠-覺醒-警覺迴路
(sleep-awake-alert circuit)、感覺神經訊息傳入、進食等動物行為相關。且serotonin
神經元對其他神經元活性的調控是有穩定的作用。
長期服用抗憂鬱劑會降低血清素和正腎上腺素接受體的功能與表現，但會活
化環狀磷酸腺苷（cyclic AMP）訊息傳導路徑，包括：增加PKA和轉錄因子CREB
（cAMP response element-binding protein）的濃度。單胺接受體活化後導致Ca2+激
酶濃度增加也可調節CREB 的表現。活化cAMP 訊息傳導路徑意味著血清素和
正腎上腺素正向調節（up-regulated）了一些大腦功能。最近的研究發現腦內神經
滋養因子BDNF（CREB 轉錄因子的目標物）也會在長期服用抗憂鬱劑後表現量
增加。研究證實長期給予抗憂鬱劑會活化cAMP 訊息傳導路徑，進而增加了大腦
海馬結構的BDNF mRNA 表現量。BDNF與神經的分化、生長及維持大腦成熟神
經細胞的存活有關。有相關研究指出BDNF與憂鬱症的關連性：臨床大腦影像研
究發現憂鬱症病人的海馬結構萎縮且BDNF mRNA 表現量下降。綜論上述研究
顯示了BDNF也許與憂鬱症的病理成因有著顯著的關連性。
本研究為利用高膽固醇飼料以及三氧化二砷誘導 C57BL/6 小鼠動脈硬化模
式，監測相關生化值，如血中胰島素濃度、三酸甘油酯(TG)、總膽固醇
(Cholesterol)、高密度脂蛋白(HDL)及低密度脂蛋白(LDL)在血液中的含量變化，
7
引發胰島素阻抗性造成脂質代謝異常，並利用十字形迷宮(EPM)測定觀察小鼠是
否有憂鬱症行為產生，以探討砷暴露所造成脂動脈硬化以及胰島素耐受性異常對
憂鬱症之影響，並再犧牲小鼠後，取肝臟、腦部、腎臟以及脂肪定量出 5-HT 以
及單胺類神經傳導物質表現量。在組織病理檢查方面，透過腎臟、肝臟及腦部的
組織切片方式，觀察其結構的完整和細胞的叢集情形，以探討在長期砷暴露下誘
發之胰島素阻抗影響憂鬱症動物模式之分子機制。
8
第二章 實驗材料與方法
第一節、實驗動物與材料
實驗材料
2 %高膽固醇飼料、鼠科正常飼料 (Basal diet, Product Code 5755)、含 EDTA 採血
管、三氧化二砷（As2O3）
、胰島素（Insulin）
、乙醇（Ethanol）
、封片膠、血糖儀、
血糖試紙片、注射針頭。
實驗動物來源
本實驗所使用的C57BL/6品系的小鼠由國家實驗動物中心購得，並飼養於奇美醫
院實驗動物中心。小鼠分別飼養於不銹鋼籠中，自由取食及飲水。動物房溫度維
持在21 ±2 ℃，相對溼度50-70 %，以自動定時器控制光照週期，08:00~20:00 為
光照期 (light period)，20:00~08:00 為黑暗期 (dark period)。
第二節、實驗動物模式設計
實驗動物模式設計如下：
實驗動物進入動物中心後先以正常飼料 (Basal diet, Product Code 5755) 餵食二
週 ， 並隨機分為4組，每組10 隻，分別進行蛇根鹼(reserpine)誘導憂鬱症模式，
以2mg/kg的劑量連續腹腔注射5天後，再依下列組別：
【1】 6 週雄性 C57BL/6 品系小鼠－給予正常飼料並任其自由取食及飲水，共餵
食 20 週。
【2】 6 週雄性 C57BL/6 品系小鼠+砷－給予正常飼料 8 週後，於飲用水添加砷
(133
g/ml)餵食 12 週，共 20 週
【3】 6 週雄性 C57BL/6 品系小鼠+2 %高膽固醇飼料－給予內含 2 %高膽固醇之
飼料，給予正常飲水及任其自由取食及飲水，共餵食 20 週。
【4】 6 週雄性 C57BL/6 品系小鼠+ 2 %高膽固醇飼料+砷－給予 2 %高膽固醇飼
9
料 8 週後，並於飲水中添加砷（
）餵食 12 週，共餵食 20 週。
實驗期間依照各實驗測量需求時間點採取樣品進行相關分析：
每週測量及紀錄小鼠的體重，實驗期間依照各實驗測量需求時間點採取血液進行
相關生化值分析及血清蛋白質分析，並於各設計時間點犧牲小鼠，取下大腦、小
腦、肝臟、腎臟進行IHC染色、組織砷含量分析、血清三酸甘油脂等生化值分析、
胰島素耐受性測試。
實驗設計及測試樣品採集時間點
品
系
隻數
10
組
別
實驗
餵食正常飼料 20
週
§每兩週
-體重
C57BL/6
正常飼料
-胰島素耐受性
10
餵食正常飼料 8 週
後，在飲用水中添
加砷 12 週
(
)
-血清生化值分析
(TG,TC,HDL,LDL)
-血中蛋白質分析
-十字形迷宮(EPM)
餵食 2 %高膽固醇
飼料 20 週
10
C57BL/6
2 %高膽固醇
飼料
10
餵食 2 %高膽固醇
飼料 8 週後，在飲
用水中添加砷 12
週(
)
10
第三節、血液生化值測試
將上述四組實驗動物，採血進行相關生化值檢測。使用採血管收及小鼠眼窩
血液，以拇指及食指拉住眼睛後面皮膚，讓眼球凸出，微離心管從內側眼角進入，
經過結膜到眼球後方，輕輕轉動管子，血液會延管子流出，確認有血液流出後再
以採血管承接，採得血液後對眼皮稍加壓力可止血。採取約 0.5ml 全血，經 5000
rpm 10 分鐘離心後，取 0.2ml 血清以進行生化值實驗，血液生化值 (總膽固醇
TC、三酸甘油脂 TG、高密度脂蛋白 HDL 和低密度脂蛋白 LDL) 是由 Hitachi
model 7600 automatic analyzer 以比色法原理測得。
第四節、胰島素耐受性測試（ITT）
依設計時間點將上述五組實驗動物，測量胰島素耐受性，於實驗進行前禁食
8 小時，接著腹腔注射胰島素 0.5U/Kg。使用血糖儀 MAJOR II 在腹腔注射胰島
素前以尾部取血測量一次血糖，注射胰島素後 15、45、95、135、180 分鐘測量
一次血糖， 分別記錄後繪圖觀察曲線變化。
第五節、疾病動物模式建立_憂鬱症的誘發
舉臂式十字形迷宮(Elevated plus maze test)
高架十字迷宮是一種常用來檢測動物憂鬱及焦慮的行為測驗工具，此迷宮離
地50cm 高，路徑狀似中文的「十」字，四邊分別由相對的開放端及封閉端所構
成，可用來觀察動物進入開放端和封閉端的次數及時間、停留在正中開放空間的
時間、動物頭部下探行為及動物的活動。
此儀器由兩個開放臂(30 ×5 cm) 及兩個封閉臂(30×5 ×15 cm)，中以開放之正方形
(5 ×5 cm) 相連接，距離地面50 cm高所組成。將小鼠放入正方形處，面向開放臂，
在完全黑暗連續測定5 分鐘。並評估進入開放臂及封閉臂時間與進入開放臂及封
閉臂次數。
11
評估指數
焦慮
抗焦慮
進入開放臂時間和次數
↓
↑
進入封閉臂時間和次數
↑
↓
第六節、數據處理與分析
本實驗數據處理及繪圖使用 sigmaPlot 軟體，實驗結果表示方法均為 mean±SE，
各組間顯著差異（p < 0.05）則是使用 sigmaPlot 軟體中 T-test 計算。
12
第三章 結果
Control
As
Reserpine
Reserpine(HFD)
Reserpine(As)
Reserpine(HFD+As)
40
Body Weight (g)
35
30
25
20
圖一. 體重變化
15
Day1
Day20
Day30
Day40
Day50
圖一.體重變化
Control
As
Reserpine
Reserpine(HFD)
Reserpine(As)
Reserpine(HFD+As)
Plus maze
% Time Spent In Open Arm
60
50
40
30
20
圖二. 十字迷宮(開放臂時間)
10
0
10 Day
6Weeks
4Weeks
圖二. 十字迷宮(開放臂時間)
13
8Weeks
Plus maze
% Time Spent In Close Arm
100
Control
As
Reserpine
Reserpine(HFD)
Reserpine(As)
Reserpine(HFD+As)
80
60
40
20
0
10 Day
4Weeks
6Weeks
8Weeks
圖三. 十字迷宮(封閉臂時間)
Oral Glucose Tolerance Test 4week
Blood glucose (mg dl-1)
350
Control
As
Reserpine
Reserpine(HFD)
Reserpine(As)
Reserpine(HFD+As)
300
250
200
150
100
50
0
15
45
95
圖四. 口服葡萄糖耐受性試驗
14
135
Time(min)
Oral Glucose Tolerance Test 6week
Blood glucose (mg dl-1)
400
Control
As
Reserpine
Reserpine(HFD)
Reserpine(As)
Reserpine(HFD+As)
350
300
250
200
150
100
50
15
0
45
95
135
Time(min)
圖五. 口服葡萄糖耐受性試驗
Insulin Tolerance Test
4weeks
Control
As
Reserpine
Reserpine(HFD)
Reserpine(As)
Reserpine(HFD+As)
Blood glucose (mg dl-1)
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
0
15
45
95
圖六. 胰島素耐受性試驗
15
135
Time(min)
圖六
TC
300
1week
3week
6week
250
mg/dl
200
150
100
50
0
1
Control
2
As
3
4
5
6
Reserpine Reserpine Reserpine Reserpine
(HFD+As)
(HFD)
(As)
圖七. 總膽固醇量(total cholesterol)
TG
80
1week
3weeks
6weeks
mg/dl
60
40
20
0
1
Control
2
As
3
4
5
6
Reserpine Reserpine Reserpine Reserpine
(As)
(HFD+As)
(HFD)
圖八. 三酸甘油脂(triglyceride)
16
圖八
HDL/LDL
16
HDL/LDL Ratio
14
1week
3weeks
6weeks
12
10
8
6
4
2
0
1
Control
2
As
3
4
5
6
Reserpine Reserpine Reserpine Reserpine
(As)
(HFD)
(HFD+As)
圖九. 高密度脂蛋白/低密度脂蛋白
分別為六組
第一組正常對照組(餵食一般飼料)、第二組餵食砷(As)、第三組餵食蛇根鹼
(reserpine)、第四組餵食蛇根鹼(reserpine) 與高膽固醇飼料(HFD)、第五組餵食蛇
根鹼(reserpine)與砷(As)、第六組餵食蛇根鹼(reserpine)與高膽固醇飼料(HFD)+砷
(As)
17
第四章 結論
砷是存在於自然界地表土壤及地下水中的元素。來自於環境的無機砷暴露則主
要來自於飲水，由於砷是存在於地表自然界的元素，其天然形成的無機砷就很容
易污染了地表的水源,人類暴露砷化合物的途徑主要來自於職業暴露的工人以及
來自於環境的暴露。過量的砷化合物暴露會造成的健康方面有許多影響,砷暴露
容易導致動脈硬化使胰島素耐受性異常，形成的高胰島素血症亦可引起脂質代謝
異常,當人體受到急性砷暴露中毒時，會引起腹瀉、嘔吐及肝和腎臟毒性。如接
觸至 Arsine(AsH3) 氣體可引起溶血，嚴重時會產生急性腎管狀細胞壞死，最後
導致腎衰竭。
本實驗為探討砷暴露對憂鬱症動物模式之影響，砷暴露容易導致動脈硬化使胰島
素耐受性異常，形成的高胰島素血症亦可引起脂質代謝異常，本研究利用動物實
驗長期餵食三氧化二砷，並觀察相關生化值，如血中胰島素濃度、三酸甘油酯
(TG)、總膽固醇(Cholesterol)、高密度脂蛋白(HDL)及低密度脂蛋白(LDL)在血液
中的含量變化，並在犧牲小鼠後，取肝臟、腦部、腎臟以及脂肪藉由高效液相層
析儀定量出 5-HT 及單胺類神經傳導物質表現量，並透過腎臟、肝臟及腦部的組
織切片方式，觀察其結構的完整和細胞的叢集情形，探討胰島素阻抗導致憂鬱症
之相關機制。
18
參 考 文獻
1.Chen, K.P., Wu, H.Y. Epidemiological studies on blackfoot disease, a study of
source of drinking water in relation to the disease. J. Formosan Med Assoc. 61：
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