【有片】清華大學研發「細胞運輸定身術」　可阻病毒入侵登頂尖期刊

圖文／ 鏡週刊

人體細胞的運作方式就像一座城市，必須透過精密的運輸系統，將各種物質送到正確的位置。但由於運輸的速度太快，也為研究它的科學家製造了很大的難題。清華大學分子醫學所特聘教授林玉俊領導的研究團隊最近研發出一套「鉚釘系統」（RIVET），如同細胞運輸定身術，只要透過光照，就可以在幾秒鐘內讓細胞內特定的運輸泡泡如同被「點穴」一樣瞬間暫停不動。

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研究團隊進一步在實驗動物身上驗證這項技術。從顯微鏡中可以觀察到，原本不停蠕動的線蟲在被特定波長的藍光照射後，因細胞內負責傳遞神經訊息的突觸泡泡被暫停，竟如電影《哈利波特》中被下了定身咒一樣，一動也不動。一旦關閉光源，線蟲又如解除咒語一樣恢復蠕動，顯示這項技術可以精準且可逆地控制神經系統的運作。

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林玉俊指出，這項突破不僅能幫助科學家更深入了解生命的運作機制，也可以控制胰島素的分泌、營養吸收、神經傳導、甚至病毒入侵，為多種疾病的治療帶來新希望，登上了頂尖期刊《先進科學》（Advanced Science）。

生命的運作必須仰賴細胞來運輸各種物質，成千上萬不同的運輸泡泡奔馳在如省道、國道等不同的軌道上，好比複雜又精密的物流系統。但這些物質如何正確地送往目的地呢？林玉俊解釋，細胞會將要運送的營養、荷爾蒙等物質，用如同一個個小泡泡的細胞胞囊包覆起來，然後讓運動蛋白帶著這些泡泡沿著細胞「微管」這條天然的高速公路，運送到正確的目的地。

「細胞內的運輸速度很驚人！」林玉俊說，如果將運輸泡泡放大成一輛汽車，它行駛的速度可達時速700公里，比高鐵還要快。而林玉俊開發的鉚釘系統就如同車輛的急煞系統，可以在15秒內就讓運輸泡泡完全停下來。

林玉俊表示，過去研究細胞內的運輸系統時，要讓它暫停下來以便觀察，必須抽離或是抑制運輸泡泡的相關分子，需要3天的時間，很沒效率。但研究團隊開發的鉚釘系統解決了這個問題，它以基改方式在特定的運輸泡泡及微管上產生不同的「生物膠水」，在特定波長的藍光照射下，泡泡與軌道就會像AB膠一樣黏合起來，暫停不動。

林玉俊說明，控制細胞運輸系統除了使用光照外，也可以使用化學藥劑，但加藥後很難清除，無法隨意啟動和停止。相較之下，光照方式更理想，「打光照誰，誰就停，關掉藍光又動起來，就像有開關一樣靈活。」

這項技術的發現其實來自一個意外。林玉俊指導分醫所碩士生陳筱奇做研究時，發現原本設計的對照組出現了不符合預期的現象，但研究團隊轉個念頭，反而將意外發揚光大。

「如果我們能隨意控制細胞，就不再有疾病，也不用吃藥。」這是林玉俊身為生醫科學家的大願。事實上，他領導的團隊在研發出鉚釘系統後，也應用在不少研究上。如新冠肺炎病毒就是靠ACE2泡泡進入人體內，林玉俊研究團隊已成功利用鉚釘系統關閉ACE2泡泡的運輸，來阻擋病毒入侵。

除了控制線蟲的細胞運輸，鉚釘系統也可以用來控制果蠅、老鼠等實驗動物。更重要的是，林玉俊團隊發現，老化也與細胞內運輸功能習習相關，如果能控制細胞運輸，將為老化相關疾病、病毒感染、神經疾病的治療帶來新的研究方向。

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