台灣發展中草藥多醣研究的
優勢與弱勢
生物實驗很強,結構構形太弱 你問我,以靈芝多醣研究作為其它中草藥開發的模式,而台灣在發展這個研究模式時,我們缺的是什麼?強的地方又在哪裡?我想我們強的是生物實驗(assay),而結構構形的部分則比較弱。所謂「結構構形」指的是,釐清到底是什麼成分在作用,而這個成分又是什麼化學結構──這是我希望能解決的問題。
靈芝多醣研究瓶頸是化學的問題
所以靈芝多醣的研究瓶頸是化學的問題,而不是生物的問題。全世界對於靈芝的研究都在做生物實驗,用的材料成分是複合物,不同實驗室取得的靈芝,其總體成分也都不一樣,因為包括產地、栽種條件、採收時機等因素,都會影響靈芝的代謝物。可是做再多生物實驗,靈芝的研究還是只能停滯在這個層次,無法再往前進一步將其實際應用在醫療領域。
我想主要的問題出在這些研究始終停留在生物學家的手中,他們沒有辦法突破分子層次的問題;如果把化學與生物結合起來探討這些問題,不只是靈芝,所有中草藥的研究才可能會比較有突破性的進展。因此,我想建立天然物構造的決定與合成,配合生物學方面的研究,只有這樣才能在中草藥開發上有所突破。
唯有結合生物與化學,才能解決問題
在台灣很奇怪,製藥界的領導者都不是學化學出身的,我這種人會被人視為外行人,但是在美國剛好相反。台灣一直在談生物科技,可是自然科學的人老被認為是外行人而被排除在外。
其實生物科技最後的主要貢獻大多是與自然科學有關,像是構造的決定、基因體序列的決定、合成、PCR、甚至生物實驗所用的工具很多是來自化學家的貢獻。學生物的人是用工具去發現自然現象,而我們學化學的人則是發明分子或決定構造,去瞭解自然現象的那個有效成分,以及結構與功能的關係,這是需要自然科學專家的貢獻。
只有結合生物與化學,生物科技研究才會有突破性的進展。很多研究使用的工具,就是由物理、化學、工程人員和瞭解生物的人共同設計和發明出來。所以生物與化學應該要結合在一起才有前景。可是在國內,這兩個領域是完全分開的,這是很不幸的,甚至在中研院也是分得清清楚楚,我常不知道自己是哪一組,我是數理組的人,可是我都在研究生命科學的問題。所以總的說來,台灣現代科學研究的瓶頸問題就出在「分工分得太清楚」。
臨床實驗太弱
此外,台灣的初期臨床實驗也很弱,目前很少人知道要如何設計臨床實驗,不過這可能要等結構解出來之後才能做。
如果有一個實驗室,
一年內就能把靈芝多醣解構出來
因為大家都說靈芝多醣有效,所以我才會對它做分子層次的研究。靈芝孢子和子實體裡都有多醣體,中國大陸許多研究都指出孢子比子實體更有效,但我們的研究結果正好相反,靈芝的有效多醣主要在子實體上。
靈芝多醣體大約在1970年代就開始被討論,講了三十幾年,研究上一直停留在某個層次,一直沒有進展;要能突破的關鍵,在於必須清楚解構多醣的立體構造,要把多醣體能與受體作用的部分決定出來。
大家都在等這個答案出來,如果有一個實驗室,再加幾個人,我全心投入,大約一年就能做出來。等靈芝多醣的整個序列和有效構造決定出來後,我們就能比對不同種(species)、不同品種(strain)、不同時期採收的靈芝,其多醣的構造和含量上是否有差別,很快就可以得到答案。
切割靈芝多醣可能出現的問題─
削弱其與免疫細胞的親和力
由於醣類與蛋白質的親和力很弱(很容易被分開),所以自然界常利
用multivalent interaction〔很多個『受體』與很多個『配體』(能與受體作用的結構)〕來增加它們的親和力。
例如是流行性感冒病毒,當它進入人體後,也是透過multvalent interaction來感染宿主。因為紅血球表面的醣蛋白上也有很多突起的糖分子Sialic Acid(唾液酸),而流行性感冒病毒的表面也有很多由醣蛋白組成的突出物,這些突出會與紅血球上許多的Sialic Acid結合。因為結合的點很多,病毒於是能緊緊抓住紅血球,這個動作等於轉動了開啟紅血球細胞大門的鑰匙,病毒便可長驅直入,在細胞內進行複製。
靈芝很可能也是用這種與「眾多受體」結合的方式,來增加它與免疫細胞的親和力與專一性。因為靈芝多醣的主結構有很多分支,而細胞表面的受體也很多,不只一個,如果要有好的親和力,一定要透過這麼多分支與細胞表面的眾多受體結合。
如果是這樣,那麼被切割出來的靈芝多醣片段,親和力可能因為分支減少而變得很小;當親和力變小,功能就表現不出來,或者需要很高很高的濃度才有效果。這是我們在切割靈芝多醣必須注意的。
|
|