「多元胺」──抗癌、保健的明日之星?

作者 | 發布日期 2018 年 11 月 05 日 0:00 | 分類 醫療科技 follow us in feedly

多元胺對細胞正常生長扮演重要角色,小鼠於胚胎階段若無法自行合成多元胺,會因發育受阻而胎死腹中,多元胺重要性可見一斑。



「多元胺」(polyamines)是一類細胞自身可合成的化學分子,1678 年荷蘭科學家雷文霍克於精液發現,目前已知廣泛存在於生物細胞組織。因具兩個以上胺基(-NH2),所以在細胞內會帶正電荷,並可與多種帶負電的生物分子發生交互作用,如 DNA、RNA、磷脂類及某些蛋白質等,進而影響細胞多種生物化學反應。

細胞常見的多元胺有精胺(spermine)、亞精胺(spermidine)等,先前美國國家衛生研究院(National Institutes of Health)科學家 Myung Hee Park 研究顯示,當細胞能將精胺及亞精胺代謝掉的酵素 SAT1(spermidine/spermine N1-acetyltransferase 1)大量表現時,細胞生長、蛋白質合成速度皆大幅下降。他們還進一步證實,精胺及亞精胺在細胞基因表現中,將基因密碼「轉譯」成為蛋白質的過程十分重要。

由於其重要性,正常細胞需嚴格管控多元胺的濃度,當正常細胞受生長激素刺激而加速生長時,多元胺的含量會伴隨上升,不需要生長需求時,多元胺含量亦隨之下降。

但癌細胞的此調節機制則失控,例如著名的致癌基因 MYC 即會促進合成多元胺的酵素(ornithine decarboxylase,ODC)表現,癌細胞的多元胺濃度持續保持高水平而不斷促進生長。基於此現象,以藥物抑制多元胺累積,一直是預防癌症及治療癌症的研發方向。

除了影響癌細胞生長,多元胺似乎還能幫助癌細胞躲避免疫系統的攻擊。先前許多研究陸續顯示,多元胺具有抑制巨噬細胞分泌發炎物質(如 IL-1、IL-6 等)的能力,也會抑制白血球生長,甚至能阻礙巨噬細胞毒殺癌細胞。

最近美國賓州藍肯澳醫學中心(Lankenau Medical Center)科學家於小鼠身上實驗,以兩種藥物同時抑制小鼠合成多元胺、細胞由外界吸收多元胺(polyamine blocking therapy,PBT)的途徑,結果有效控制住這些小鼠腫瘤的惡化。

當研究團隊仔細檢視這些小鼠的腫瘤時,他們發現腫瘤內肩負對抗癌細胞的免疫細胞活性增強了。綜合上述研究證據顯示,癌細胞產生過多多元胺,還會造成「免疫抑制」(immune suppresion)現象,助長腫瘤惡化。

當科學家想方設法要抑制癌細胞的多元胺以治療癌症時,也有些科學家發現健康的人若額外補充多元胺,似乎有保護心血管、延長壽命的功用。起初科學家發現,多元胺在人體的含量會隨著年齡增長而逐漸下降,後續研究顯示,給予實驗生物如酵母菌、線蟲、果蠅補充多元胺後,壽命明顯增加了 15%~30%。

2016 年刊登於《自然醫學》期刊的研究更進一步顯示,補充多元胺的小鼠壽命增加了 10%,且年老小鼠的心臟更健康有活力。一項追蹤達 15 年的調查研究最近公布結果,829 名受試者中若飲食(註)富含多元胺則壽命較長,心臟功能較好且罹癌風險未上升。結果登載於 2018 年 8 月的《美國臨床營養學期刊》(American Journal of Clinical Nutrition)。

人們對養生保健的觀念,經過千百年觀察早已歸納出「飲食勿過量」是健康的重要前提之一,此觀念與所謂「卡路里限制」(calorie restriction)不謀而合。雖然控制飲食對身體的益處早就是不爭的事實,但要人們總是抗拒美食誘惑並不容易,多數人都甘願臣服於一道道佳餚腳下。

然而研究證據顯示,飲食多補充多元胺似乎就有「限制」卡路里的效果,因此當成「卡路里限制模仿藥物」(calorie restriction mimetics)的潛力十分令人期待。只要吞幾粒藥丸就能使人更健康的「理想」,永遠都有人期待,不是嗎?

註:日常飲食某些食物含有高量多元胺,如熟成起司、黃豆、豌豆、小扁豆、馬鈴薯、草菇等。

(首圖來源:shutterstock)