中研院發現關鍵 ASIC3 蛋白,提供脊椎損傷、腦麻易跌倒病症新解

作者 | 發布日期 2016 年 05 月 31 日 11:40 | 分類 市場動態 , 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly
下載自shutterstock

中研院生物醫學科學研究所陳志成副研究員與英國亞伯丁大學合作,日前以創新的小鼠模式完成一項研究成果,報告中指出以往學術界僅知一種名為 ASIC3 的蛋白與誘發痠痛有關,這次研究團隊首度證實該蛋白還負責參與偵測肢體細微或快速的動作,它是生物體偵測自身肢體的存在、位置與動作的關鍵因素之一。這項結論對於未來了解因老化或疾病(如糖尿病、脊椎損傷、腦性麻痺)導致容易跌倒的病症,提供新的解釋基礎與發展醫療策略參考,國際專業期刊《自然通訊》(Nature communications)2016 年 5 月 10 日刊登這篇論文。




研究團隊解釋,對於生物體如何偵測到冷熱、光線、氣味、痛感等一些較具體的外來刺激的神經傳導機制,以往醫學界已經有所瞭解,然而對於生物體如何偵測到肢體的「動作」卻知之甚少。這是因為「動作」與生物機械力學(mechanical senses)密切相關,偵測過程又非常複雜。傳統的實驗設計,無法獲得妥當的解答,乃被長期忽略。此次陳志成博士延續其 2009 年首創的專一性量測機械力學的實驗設計「繫鏈模式」,始獲得全新的結論。

研究團隊首先建立幾個基因突變小鼠模式,藉由細胞內外所聯繫的蛋白的雙邊受力以控制離子通道的「繫鏈模式」,於小鼠本體感覺神經上阻隔 ASIC3 的功能,再據以觀察該蛋白於細胞、組織與行為 3 個層面的表現。結果發現,當本體感覺神經上的 ASIC3 蛋白被阻隔後,本體感覺神經細胞再也無法偵測細微的移動,同時分離出的肌肉對快速的動作會過度敏感,以及小鼠的肢體動作變得笨拙。

陳志成副研究員表示,ASIC3 受體蛋白負責參與偵測肢體細微與快速的動作或肢體如何移動,與生物的本體感覺密切相關。本體感覺讓我們知道肢體的存在感,而不易跌倒。同時,ASIC3 也是第一個在脊椎動物中,被證明是藉由繫鏈模式控制的離子通道;透過這項全新設計,未來亦可應用於探索其他與神經細胞偵測生物機械力學相關的重要課題,例如:血壓和疼痛。

論文第一作者林星宏博士原任職於中研院生醫所博士後研究,今年 4 月甫赴美國哈佛大學擔任博士後研究員。論文經費則由中研院與科技部支持。

(首圖來源:shutterstock) 

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