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更新日期:110年5月26日

醫學院分子醫學研究所潘俊良教授團隊 發現神經訊號遙控全身粒線體狀態的新機制

臺(tai)大醫(yi)學院分子(zi)醫(yi)學研究所潘俊(jun)良教授的(de)(de)團隊以線(xian)蟲(C. elegans)為模式生物,發(fa)現神(shen)(shen)經的(de)(de)粒線(xian)體(ti)動態(tai)(tai)變(bian)化,可透過神(shen)(shen)經訊(xun)號調(diao)控全身(shen)的(de)(de)粒線(xian)體(ti)形(xing)態(tai)(tai)與功能,增進對病菌的(de)(de)抵(di)抗力。此論文已於(wu)(wu)美(mei)東時間5月12日於(wu)(wu)頂(ding)尖期刊(kan)《發(fa)育細(xi)胞》(Developmental Cell)刊(kan)出,為學界(jie)首(shou)度證實神(shen)(shen)經系統的(de)(de)粒線(xian)體(ti)動態(tai)(tai)平衡,可主導生物體(ti)全身(shen)器(qi)官的(de)(de)粒線(xian)體(ti)形(xing)態(tai)(tai)。

為適應逆(ni)境壓(ya)力(li),生物發展出獨(du)特的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)反(fan)應以試圖修正細(xi)胞功(gong)能的(de)(de)(de)缺(que)陷(xian)。在多細(xi)胞生物中,不同(tong)組(zu)織的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)反(fan)應需彼(bi)此(ci)協調才得以達到對個體的(de)(de)(de)保護作用。線蟲(chong)的(de)(de)(de)神經(jing)系統可透(tou)過(guo)分泌神經(jing)訊號(hao)以調控全身(shen)性的(de)(de)(de)粒線體壓(ya)力(li)反(fan)應,然而不同(tong)細(xi)胞之(zhi)間如何協調彼(bi)此(ci)的(de)(de)(de)粒線體功(gong)能狀態,其(qi)機制尚未(wei)完全闡明。

潘老師(shi)實(shi)驗室發(fa)(fa)現,在神經(jing)系統(tong)中抑(yi)制粒(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)體(ti)(ti)融合的(de)fzo-1/Mitofusin基(ji)因(yin)改變(bian)粒(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)體(ti)(ti)的(de)動態時,會引發(fa)(fa)腸道(dao)(dao)的(de)粒(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)體(ti)(ti)壓(ya)力反應,多種(zhong)神經(jing)傳(chuan)導物與(yu)神經(jing)胜肽都(dou)參與(yu)對粒(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)體(ti)(ti)狀態的(de)調(diao)控。有趣(qu)的(de)是,當神經(jing)細胞的(de)粒(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)體(ti)(ti)動態平衡改變(bian)時,會透(tou)過(guo)粒(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)體(ti)(ti)的(de)自噬作用(mitophagy)改變(bian)腸道(dao)(dao)裡的(de)粒(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)體(ti)(ti)形態,並透(tou)過(guo)粒(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)體(ti)(ti)壓(ya)力反應與(yu)形態變(bian)化(hua),來增加對綠(lv)膿桿菌的(de)免疫(yi)力。神經(jing)系統(tong)與(yu)粒(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)體(ti)(ti)在免疫(yi)功能所扮演的(de)角色日漸受(shou)到學(xue)界重視,本(ben)研究為此(ci)重要課(ke)題開(kai)拓(tuo)新的(de)研究模式與(yu)方向。

本(ben)論文三位共同第一作者均(jun)為分子醫學(xue)研究所的(de)碩士(shi)班畢(bi)業生(sheng):林志達(da)同學(xue)發現重(zhong)要的(de)神經訊(xun)號(hao),奠定本(ben)研究的(de)主軸(zhou);林良憶同學(xue)解(jie)析其中的(de)神經迴(hui)路,並揭示粒線(xian)體動態(tai)與(yu)免疫力(li)(li)之間的(de)關聯;陳力(li)(li)慈同學(xue)總結整(zheng)個研究計(ji)畫,完(wan)成論文投稿與(yu)修改(gai),宛如接力(li)(li)賽的(de)過程充分展現臺大(da)研究生(sheng)團(tuan)隊(dui)合作、科學(xue)傳承的(de)精(jing)神。此外(wai),徐均(jun)旻同學(xue)、吳(wu)毓(yu)純同學(xue)也參與(yu)本(ben)研究中的(de)重(zhong)要實(shi)驗或數據分析。本(ben)計(ji)畫由科技部、國家(jia)衛生(sheng)研究院與(yu)高教深耕精(jing)準醫學(xue)研究中心經費支持(chi),特(te)此致謝(xie)。

論文全文網址:

  • 圖1

    神經粒線(xian)體(ti)調控(kong)免疫力(li)的新機(ji)轉

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