2015-08-11 02:24:51 聯合報 范明基
台灣離「四季如春」愈來愈遠了，年初乾旱，六、七月酷熱。除了擔憂氣候趨勢，我能做的只有少在日正當中出門，盡量躲在冷氣房，期盼台電員工想方設法，讓各式發電廠不故障，不要限電。
人類累積智慧，將地球各式能量轉換成電力，形塑現代社會各種面貌。只是電的運作特性和現狀無虞供應，讓大家輕忽發電廠的重要性。
同樣地，我們能思考、運動、創作、工作、遊戲人間，也需要「ＡＴＰ（腺苷三磷酸）」源源不斷供應。酵素（具催化能力的蛋白質）利用ＡＴＰ轉換成ＡＤＰ（腺苷二磷酸）時釋出能量，推動細胞中各項反應。ＡＴＰ在細胞裡的功能，就像電在現代社會的作用。
粒線體 細胞發電廠
細胞內需有發電廠，利用養分分解時釋出能量加上氧氣，以轉換低能量的ＡＤＰ成高能量的ＡＴＰ和釋出二氧化碳。這樣的發電廠在真核細胞內，叫做粒線體。粒線體是有三層脂質膜的胞器，每一層膜，以及膜與膜之間，嵌有由細胞質運送的各種蛋白質，形成生產線，逐步量產ＡＴＰ。
一個經常需要修理的發電廠，不僅讓社會斷電，過程中甚或排放有害物質。粒線體也是如此。粒線體若不能有效率運作，不僅未產生足夠ＡＴＰ，還會釋放自由基，提高氧化壓力，使細胞內各式蛋白質結構和功能損毀。
許多肌肉、內分泌、視網膜病變，都因為有缺陷的粒線體造成。
失智症 疑與粒線體有關
由於神經細胞耗用能量高，許多神經系統疾病，禍首也是粒線體。去年十月「細胞新陳代謝」期刊就報導了失智症和粒線體缺失的關聯性。
失智症成因一直是神經科學家研究重點，其中發現是隨年齡增加，愈來愈多貝他類澱粉胜肽形成聚合體，累積在神經細胞內外，逐漸使大腦皮層和海馬迴的神經細胞死亡，產生失智症病徵。
最近研究顯示，貝他類澱粉胜肽也會累積在失智症病人的粒線體，降低粒線體產生能量和去除氧化壓力的效率。
在「細胞新陳代謝」的文章中，德國費堡大學教授克里斯梅辛格（Chris Meisinger）團隊以酵母菌的粒線體為材料，在體外建構出檢測系統，可呈現即將嵌入粒線體的蛋白質，稱為初級蛋白質。
初級蛋白質前端帶有會被引導至粒線體的胜肽標誌序列，當到達粒線體正確膜層時，這個胜肽標誌序列會被ＭＰＰ蛋白質水解酵素剪掉，形成具活性、分子量稍小的成熟粒線體蛋白質，胜肽標誌序列更進一步被分解成胺基酸。
貝他類澱粉胜肽 拖垮粒線體
利用檢測系統，他們發現粒線體累積貝他類澱粉胜肽，分解效率下降，也使ＭＰＰ蛋白質水解酵素作用下降，後果就是成熟粒線體蛋白質形成變緩，粒線體整體功能就有缺陷。
作者進一步推測，年紀增長後，貝他類澱粉胜肽先在粒線體少量累積，使水解酵素功能下降，讓更多貝他類澱粉胜肽累積於粒線體，形成惡性循環。
未來的科學家要是能阻止或干擾此循環發生，是否會減輕或延緩失智症的發生呢？
（作者范明基為陽明大學生命科學院院長）
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