「醣」在人體內的重要性

  人類的基因,有人說有三萬個,有人說是五萬個,實際數目不清楚。從基因表現蛋白的數目就更多了,而其中就有60%的蛋白質被醣基化(蛋白質結合了糖分子形成醣蛋白)。
  科學家對「蛋白質醣化」的功能始終不清楚。以大腸桿菌來說,大腸桿菌的蛋白質並沒有醣化現象,可是為什麼在人類身上,有這麼多的蛋白質需要加上糖分子,才有功能表現出來?可見蛋白質醣 化的重要性。不過它真正的功能,尤其在分子
層次的理解,目前並不清楚。

靈芝多醣扮演的是一個
訊號傳遞者的角色——
與受體作用後把
訊號傳遞進去,進而
啟動了免疫反應,並沒有
直接進到細胞裡面去。

「醣」是細胞與外界溝通的橋樑,它可以把訊息傳遞出去,也可以把外界的訊息接收到細胞裡。右圖是一個細胞,表面上有很多突出物,突出物的結構分兩部分,靠近細胞本體的部分是蛋白質,銜接在蛋白質上的則是「醣」。
(圖片/翁啟惠提供)

 

 
對於靈芝多醣的理解
分子量五千的活性多醣

  靈芝主要的成分就是醣蛋白,而且這個醣蛋白的分子量很大,差不多一百萬到一千萬左右,比一般的醣蛋白分子量都要大。當我們以蛋白水解酵素把醣蛋白的蛋白質破壞掉,發現它調節免疫的作用還是存在,這表示靈芝的主要功能在於多醣體。
  我們後來又利用水解把靈芝多醣分解成許多小結構,結果發現,不需要那麼大的醣分子,就能表現出多醣體的功能。
  目前我們掌握到具有活性的最小結構多醣體,其分子量大約是五千(這個靈芝多醣尚未發表,其比已發表在研究成果中的F3G2靈芝多醣片段還要小),沒有想像中的那麼大。

透過腸胃的受體,發揮調節免疫的作用
  醣類因為分子量太大,一般並無法進到細胞裡,更何況是靈芝多醣這種大分子。可是為什麼靈芝口服會有效,最近很多說法是,靈芝多醣很可能是透過腸胃的受體(receptor)來發揮作用。
  巨噬細胞是免疫細胞的主要成員,我們以它來做研究,結果發現,靈芝多醣可以透過巨噬細胞表面的TLR4受體啟動免疫反應。這是很重要的發現,我們確定了靈芝多醣扮演的是一個訊號傳遞者的角色——與受體作用後把訊號傳遞進去,進而啟動了免疫反應,並沒有直接進到細胞裡面去。
  不過,與靈芝多醣作用的受體很可能不只這一個,根據我們的研究,至少還有另外一個受體在樹突細胞(dendritic cells)上,目前正在確定中。

靈芝多醣的分支結構才是活性來源
  到底要多大的分子,才能與受體作用,並且把啟動免疫反應的訊息傳遞出去,目前我們還不清楚。現在最主要的工作,就是把「整個」靈芝多醣體(這裡指的是:具有活性的最小結構多醣體)的構造定出來。
  從來沒有人這樣做。過去雖然有人定過靈芝多醣的構造,可是只有針對靈芝多醣的主結構β(1→3),也就是β-glucan(β葡聚醣)。人參主要的多醣結構也是β-glucan,所以過去一直以為與靈芝作用的免疫細胞受體和人參一樣都是T細胞上的TLR3,可是我們的卻研究發現,靈芝多醣對T細胞並沒有直接的作用,所以靈芝多醣與人參多醣的作用是不一樣的。顯然,讓靈芝多醣有功效的並不是它的主結構,而是它的分支,這些分支上有很多突出物,會和細胞表面的受體結合。
  關於靈芝多醣體分支的構造目前並不清楚,我們要定的就是這些分支的構造,構造清楚後才能瞭解靈芝多醣的機制,進而應用在醫療層面。

忙碌於台美兩地研究工作的中研院基因體研究中心主任翁啟惠院士,特別在返回美國當天抽空接受本刊採訪。

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