國際生醫新聞

1. 細胞也需要「倒垃圾」
2. 對運動訓練、物理治療有重要影響
3. 為肌無力、心臟衰竭和神經疾病新療法指明方向
4. 太空任務也需要

清除受損的細胞成分對維持人體組織和器官至關重要。由波昂大學領導的國際研究團隊對「清除細胞廢物」的機制有重大發現，並顯示肌力訓練 (strength training) 能活化這種機制。這些發現可能成為治療心臟衰竭和神經疾病的新療法的基礎，甚至對載人太空任務也有好處。相關研究已發表於《Current Biology》中。

細胞也需要「倒垃圾」
肌肉和神經是長期使用的高性能器官，其細胞元件會不斷耗損，必須移除。蛋白質「BAG3」在這清除過程中扮演關鍵角色 ─ 它能識別、結合、並確保這些受損元件被細胞內的膜包圍，形成「自噬體」(autophagosome)，而「自噬體」就像一個垃圾袋，將細胞廢物收集在其中，以便日後進行粉碎和回收。一旦 BAG3 系統缺失、「垃圾」無法清運，就會導致肌肉虛弱、心臟衰竭，甚至神經疾病。

不過，波昂大學的研究團隊指出，BAG3 必須「被活化」才能達成此功效，而「肌力訓練」可有效活化肌肉中的 BAG3。

對運動訓練、物理治療有重要影響
研究團隊中的德國科隆體育大學與希爾德斯海姆大學的科學家表示，現在他們已經知道何種強度的肌力訓練才能啟動 BAG3 系統，因此可用於優化運動員的訓練計劃，或是幫助接受物理治療的患者們更有效地增強肌肉。

為肌無力、心臟衰竭和神經疾病新療法指明方向
BAG3 系統活躍於肌肉，與肌無力、心臟衰竭有密切關係。不僅如此，BAG3 的突變還會導致一種稱為 Charcot-Marie-Tooth 症候群的神經疾病，該疾病會導致手臂和腿部的神經纖維死亡，使患者的手腳無法活動。

研究人員在進一步的分析中發現，靜止肌肉中的 BAG3，是「被磷酸化」的非活化狀態；在活化過程中，磷酸基團會被磷酸酶 (phosphatase) 移除 (即「去磷酸化」)。因此科學家認為，下一步就是要找出關鍵的磷酸酶，期望能找出可影響 BAG3 在人體中活化狀態的物質。這項研究可能會為肌無力、心臟衰竭和神經疾病帶來新的治療可能性。

太空任務也需要
BAG3 的相關研究甚至還引起了德國太空總署 (German Space Agency) 的興趣。研究人員指出，缺乏機械刺激 (例如，生活在失重環境中的太空人，或是長期臥床的病患)，常會導致肌肉迅速萎縮，這其中至少有一部分原因是因為缺乏機械力作用致使 BAG3 沒有被活化、細胞手損成分無法有效清運，最終導致肌肉細胞死亡。

因此，此項機制的發現，無論是對於醫療 (如肌無力、心臟衰竭、神經疾病、物理治療、臥床病患之照護)、運動訓練，甚至對於太空人的健康狀態，都是個相當重要的發現。

資料來源：Medical Xpress、ScienceDaily