生老病死是我們每個人的必經之路,但人為什麼會生病呢?中央大學生物資訊及系統生物研究所教授黃榮三透過「反向醫學」模式研究發現,轉化生長因子(transforming growth factor-β,TGF-β)在疾病中扮演關鍵角色,透過TGF-β拮抗劑及增強劑的研發,可以有助於治療心血管疾病、糖尿病、惡性腫瘤、阿茲海默症等,研究成果獲得肯定,日前登上國際期刊《細胞科學雜誌》。
生長因子 人體不可或缺
何謂「反向醫學」?傳統醫學主要是透過分離或合成方式來進行篩檢,從中找出適合的治療藥劑。而反向醫學則是先了解疾病原因與機制,再據此來設計出治療疾病的藥物,因此成功率較傳統醫學來得高。
黃榮三表示,由於TGF-β具有促進生長和抑制生長的作用,跟多項疾病息息相關,研究發現TGF-β拮抗劑,對糖尿病、組織纖維化(如:肝硬化)等疾病有療效;而TGF-β強化劑,則可用來治療動脈硬化與自體免疫疾病等。
生長因子是體內不可缺的功能蛋白,動物從受精卵發育到器官完整的胚胎,都需仰賴生長因子。另外,像是骨骼的生長、年老細胞的新陳代謝、受損組織的修復,也都少不了生長因子。也就是說,在生物體內的不同類型細胞都需透過不同生長因子來促進其生長。
不只如此,生長因子在人類疾病中也扮演要角,很多癌細胞本身就會製造生長因子來促進自體生長,而腫瘤 (carcinoma)則會製造及分泌生長因子來促進微血管的生長,而微血管則對腫瘤提供氧氣與養分。
在細胞方面,TGF-β拮抗劑有助於截斷TGF-β的訊息傳遞及減少TGF-β所引起的細胞外基質增生。黃榮三表示,經由動物實驗發現拮抗劑對皮膚傷口的癒合有美化效果;因此推估拮抗劑也可用來治療肝臟纖維化與其他器官組織的纖維化。
研究團隊表示,學者專家普遍認為TGF-β著床到細胞膜,訊號傳遞的過程主要發生於細胞內的核內體(endosomes)。事實上,TGF-β著床細胞膜的受體(receptor)後,就已開始進行訊號傳遞,不須要進入細胞內部。研究發現,利用化合物Dynasore可以阻滯TGF-β及其受體在細胞膜上的「內含蛋白包被小凹」上(clathrin-coated pits)而藉此強化TGF-β誘導的訊號傳遞。換言之,Dynasore可做為促進TGF—β強化劑之用。