臺美合作研究细胞能量 解開老化之謎

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【大紀元2012年02月10日訊】(大紀元記者沈玉清綜合報導)老化、癌症、代謝性疾病……未來或許通通都不是問題,經過三年努力,臺大醫學院研究團隊和美國約翰霍普金斯醫學院的研究團隊合作,運用基因功能篩檢技術,不僅揭開細胞能量平衡之謎,也解開細胞老化之謎,在癌症及代謝症候群疾病治療機轉上,也有革命性突破。

研究成果有助解開人類重大疾病之謎

研究結果發表在最新一期《自然》(Nature)期刊上。臺大醫學院院長楊泮池表示,這項研究成果有助於解開多項人類重大疾病的機轉,甚至可望開發出「不老丸」,進而延長人類壽命。

Nature內容集中各種生物醫學,是醫學界重量級的期刊,臺灣至今只有少數學者的研究能攻占這個期刊的領域,因此這項研究報告的發表也受到重視,臺大9日開記者會宣布此消息,研究團隊成員臺大醫學院生物化學暨分子生物研究所助理教授林育誼、臺大醫院檢驗醫學部主治醫師呂金盈、中研院核糖核酸干擾設施平臺林志隆博士等均出席,林育誼是論文的第一作者。

兩類蛋白質失衡 易導致惡性腫瘤疾病

林育誼表示,生物學家發現,細胞能量失去動態平衡,會導致老化和癌病等疾病;但細胞如何因應多變的環境刺激,維持能量的動態穩定,以進行正常的生理功能,一直是個謎。

研究團隊在人類肝臟細胞中發現一個關鍵的「能量感知蛋白質復合體」會受到乙醯化的調節,過去醫學界只知道人體內有兩大類共數十種蛋白質與老化相關,一類是「乙醯基轉移酶」,另一類是「去乙醯酶」,這兩大類必須維持細胞內「乙醯化」和「去乙醯化」動態平衡,蛋白質去乙醯酶控制了人體中包括代謝、發育和細胞分裂等相當多的生物功能。

林育誼表示,當乙醯酶和去乙醯酶兩者平衡,細胞就充滿能量和活力。人年輕時,兩類蛋白質維持能量均衡,人在老化的過程,細胞處於能量相對匱乏的狀態,並且「去乙醯酶」的力量也遠超過於「乙醯基轉移酶」,以致使細胞能量動態失衡,也導致許多代謝相關疾病產生,包括糖尿病、肥胖或癌症,這也是人的年齡愈增長,愈容易形成惡性腫瘤和代謝性症候群等細胞能量失衡疾病的原因。

他比喻,乙醯酶的作用如同手機插上座充充電,電池充飽了電,就可以拔掉座充插頭;當去乙醯酶作用較大,等於充電過程中不斷拔掉插頭,導致充電不足,細胞就會逐漸老化,或影響抑癌基因,無法發揮正常功能。

新技術將用於瞭解癌症藥物治療的作用

在過去,醫學界已經發現一些和人類老化相關的基因,但不知這些基因如何和體內其它物質產生交互作用,林育誼和研究團隊成員透過改良的去氧核糖核酸干擾技術,對已知與老化相關的基因AMPK做交互作用篩檢,才發現有「HDAC1」與「p300」兩種蛋白質,與AMPK相關,而這也是醫學界首次找到可調控AMPK的蛋白質,對解開使人老化的「去乙醯化」原因踏出一大步。

林育誼用現代人愛用的Facebook(臉書)作比喻,他說,基因和人一樣無法獨自存在,需要和其它基因互動才能產生作用,而就像大家都有朋友網絡一樣,基因也有自己的交互作用網路,所以只要知道一種「去乙醯酶」,就可以推衍出其它有共同性質的「去乙醯酶」,未來將有更多可調控基因老化的「乙醯酶」將會被陸續發現。

雖然從研究,到應用在臨床的路還很漫長,但目前醫學界已經用「去乙醯酶」抑制劑治療癌症,因此林育誼也期望研究能有助於厘清人類多項重大疾病的原因,研究團隊也共同建構「全基因組核糖核酸干擾」技術,希望能進一步運用在了解癌症藥物治療的作用與抗藥性機轉,利於未來發展更有效的復合性治療處方。

臺大醫學院長楊泮池表示,這項研究成果不但是臺灣基礎醫學最好的表現,更將有助於解開多項人類重大疾病的機轉,進一步可應用在治療技術的研發,同時也證明年輕學者的研究能力及與國際醫學研究機構合作的實力。

(責任編輯:貝利)

 

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