臺灣團隊找到早衰症致病關鍵 獲選EMBO Reports當期封面故事

左起為陽明大學生化暨分生所助理褚璟彤、陽明大學生化暨分生所教授游麗如、科技部政務次長謝達斌、陽明大學生化暨分生所講座教授陳鴻震、陽明大學生化暨分生所副教授王琬菁、陽明大學生化暨分生所博士范嘉榕。

文:藍萍|圖:編輯部

灣團隊發現細胞初級纖毛(primary cilium)的較少或較短,推測可能導致早衰症致病的關鍵,這項研究成果提供治療新思維,登上歐洲分子生物學組雜誌(EMBO Reports)當期封面。

科技部今(12)日表示,早衰症Hutchinson-Gilford progeria syndrome (HGPS)是在1886年被發現的罕見的先天遺傳性疾病,患者的衰老速度很快,壽命平均只有13歲,直到2003年才被美國科學家發現,早衰症與LMNA基因突變相關,甚至於至少10種人疾病有關,像是肌肉萎縮症(muscular dystrophy)、擴張型心肌病變(dilated cardiomyopathy)等,這些疾病統稱為核纖層蛋白病症(laminopathy)。

左圖:大多數的正常細胞都只有一根纖毛稱之為初級纖毛(primary cilium),其功能就像是細胞的天線,可偵測到細胞外環境的變化。右圖:陽明大學陳鴻震教授研究團隊發現核纖層異常的細胞(例如早衰症病人的細胞),造成細胞微絲骨架(actin cytoskeleton 以紅色線條表示)的過度組裝,進而干擾初級纖毛的形成。

陳鴻震教授研究團隊指出,首先在早衰症病患的皮膚纖維母細胞中,觀察到有較少及較短的初級纖毛,而一般大家所熟知在人體器官的多纖毛,被稱為運動纖毛,由於初級纖毛的功能就像是細胞的天線一樣,用於偵測細胞外環境的變化,進而傳遞訊息讓細胞可以調適。

不過,從小鼠的實驗,早衰症的小鼠,許多器官的細胞初級纖毛都出現問題,即使利用RNA干擾技術,在人類視網膜色素上皮細胞中降低核纖層蛋白的表現,也同樣造成初級纖毛的異常。而研究細胞核很裡面的事情,竟然發現跟細胞表面天線有關,細胞核異常對上失落的細胞天線,正常細胞會透過這個基座,嘗到一定長度的纖毛,但當細胞核纖層的基因發現問題後,這個核就變得怪怪的,會導致紅色代表細胞質的骨架變得很緻密,干擾初級纖毛的生成。

研究團隊認為,這項成果發現,將有助於未來開發治療相關疾病要藥的研究,只要破壞細胞維絲骨架的過度組裝,就能恢復初級纖毛再長回來,讓對應的組織生長能夠健全,這項研究成果榮登歐洲分子生物學組織雜誌(EMBO Reports),並獲選為10月5日當期封面。

這項研究由科技部支持,團隊成員包括陳鴻震實驗室的博士後范嘉榕、國衛院副研究員紀雅惠、陽明大學生化紀分子生物研究所游麗如與副教授王婉菁。

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