興大發現新核苷酸訊號分子

記者徐義雄∕台中報導

國立中興大學食品暨應用生物科技學系副教授陳曄帶領的研究團隊，投入細菌與病毒抗衡機制研究10多年，發表兩項重大成果，發現前所未見的新型核苷酸訊號分子─環雙嘧啶核苷酸，有助新型抗生素之藥物開發，對抗超級細菌，並從中發現細菌的抗病毒防禦蛋白與人類的抗病毒免疫蛋白結構相似度極高，解密人類免疫系統的演化起源。4個月內已有兩篇相關成果刊登於《自然通訊》。

陳曄指出，核苷酸訊號分子是基因體的組成分，也是所有生命體皆廣泛使用的訊號傳遞方式，從細菌到人類，核苷酸訊號分子皆調控許多重要的生物功能。在細菌中，核苷酸訊號分子能夠幫助細菌更快速地抵禦病毒的侵襲；而在人體，核苷酸訊號分子在阿茲海默症和帕金森氏症的發病機制以及癌症免疫療法中扮演重要的調控角色。

細菌和病毒作為地球上存活最久的物種，兩者互相抗衡持續億萬年，細菌因此演化出了不同的「分子武器」以抵禦病毒的感染。興大團隊發現當病毒入侵細菌時，細菌內會產生新型的核苷酸訊號分子─環雙嘧啶核苷酸，此分子就像警報器，在敵人入侵時發送訊號，啟動自我毀滅防禦機制，使被感染的細菌與入侵的病毒同歸於盡，阻斷病毒的感染。

研究團隊也發現細菌抗病毒防禦蛋白與人類的抗病毒免疫蛋白具有高度的結構同源性，顯示人類先天免疫系統的核心成分應起源於古老的細菌防禦機制，對於人類免疫系統的演化起源提供了革命性的新觀點。以上2項研究成果，在2023年8、12月刊登於「自然通訊」。

抗生素濫用而導致許多抗藥性的細菌產生，世界衛生組織更將抗生素抗藥性列為全球人類健康最大的威脅之一。若抗藥性問題持續惡化，到2050年預估每年將有1千萬人因為抗藥性問題而死亡。目前上市的抗生素幾乎皆以殺菌為導向。

陳曄表示，未來可透過阻斷細菌防禦系統的信號傳遞，削弱細菌的防衛能力，去除武裝的致病菌將大大降低存活和致病能力，但又不至於因為殺死細菌而導致抗藥性的產生。此次研究成果為未來的臨床試驗提供學理基礎，研發不會引起抗藥性的新型抗生素，作為對抗超級細菌的一大利器。