細胞運輸定身術 光照點穴阻病毒
清華分醫所特聘教授林玉俊（左）指導碩士生曾能杰（右）以光照控制線蟲定住不動。圖／清大提供
人體細胞運作像一座城市，須透過精密運輸系統將各種物質送到正確位置。清華大學分子醫學所特聘教授林玉俊研究團隊最近研發一套「鉚釘系統」（RIVET），如同細胞運輸定身術，透過光照可在幾秒內讓細胞內特定的運輸泡泡像被「點穴」般瞬間暫停不動，此一突破可控制胰島素分泌、營養吸收、神經傳導、病毒入侵，為多種疾病的治療帶來新希望。
這項突破幫助科學家更深入了解生命的運作機制，登上頂尖期刊「先進科學」（Advanced Science）。清大指出，研究團隊在實驗動物身上驗證此技術，顯微鏡觀察原本不停蠕動的線蟲在被特定波長的藍光照射後，因細胞內負責傳遞神經訊息的突觸泡泡被暫停，一旦關閉光源，線蟲又恢復蠕動，顯示此技術可精準且可逆地控制神經系統的運作。
生命的運作須仰賴細胞運輸各種物質，林玉俊說，若要將這些物質正確地送往目的地，細胞會將要運送的營養、荷爾蒙等物質，用如同一個個小泡泡的細胞胞囊包覆起來，然後讓運動蛋白帶著這些泡泡沿著細胞「微管」，運送到正確的目的地。而開發的鉚釘系統，就如同車輛的急煞系統，可以在15秒內就讓運輸泡泡完全停下來。
林玉俊表示，過去研究細胞內的運輸系統時，要讓它暫停下來以便觀察，必須抽離或是抑制運輸泡泡的相關分子，需要3天時間，很沒效率。但研究團隊開發的鉚釘系統解決了這個問題，它以基改方式在特定的運輸泡泡及微管上產生不同的「生物膠水」，在特定波長的藍光照射下，泡泡與軌道就會像AB膠一樣黏合起來，暫停不動。
林玉俊說，控制細胞運輸系統除使用光照外，也可使用化學藥劑，但加藥後很難清除，無法隨意啟動和停止，相較之下，光照方式更理想。這項技術的發現其實來自一個意外。林玉俊指導分醫所碩士生陳筱奇做研究時，發現原本設計的對照組出現了不符合預期的現象，但研究團隊轉個念頭，反而將意外發揚光大。
「如果我們能隨意控制細胞，就不再有疾病，也不用吃藥。」林玉俊說，團隊在研發出鉚釘系統後，也應用在不少研究上，例如新冠肺炎病毒就是靠ACE2泡泡進入人體內，研究團隊已成功利用鉚釘系統關閉ACE2泡泡的運輸，來阻擋病毒入侵。
除了控制線蟲的細胞運輸，鉚釘系統也可以用來控制果蠅、老鼠等實驗動物。更重要的是，林玉俊團隊發現，老化也與細胞內運輸功能息息相關，如果能控制細胞運輸，將為老化相關疾病、病毒感染、神經疾病的治療帶來新的研究方向。
來源：udn/元氣網
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發表於 2025-1-4 00:51:48
