刷一下肢体存在感 中研院发现关键ASIC3蛋白

▲每天7份水果!女罹糖尿病瘦10公斤。(图/卫福部丰原医院提供)

记者萧玗欣/台北报导

中研院生物医学科学研究所陈志成研究员英国亚伯大学合作,日前以创新的小鼠模式完成一项研究成果报告中指出以往学术界仅知一种名为ASIC3的蛋白与诱发酸痛有关,这次研究团队首度证实该蛋白还负责参与侦测肢体细微或快速的动作,它是生物体侦测自身肢体的存在、位置与动作的关键因素之一。这项结论对于未来了解因老化疾病(如糖尿病、脊椎损伤、脑性麻痹)导致容易跌倒的病症,提供新的解释基础发展医疗策略之参考,国际专业期刊《自然通讯》(Nature communications)2016年5月10日刊登这篇论文

研究团队解释,对于生物体如何侦测到冷热、光线气味、痛感等一些较具体的外来刺激之神经传导机制,以往医学界已经有所了解,然而对于生物体如何侦测到肢体的「动作」却知之甚少。这是因为「动作」与生物机械力学(mechanical senses)密切相关,侦测过程又非常复杂。传统实验设计无法获得妥当的解答,乃被长期忽略。此次陈志成博士系延续其2009年首创的专一性量测机械力学的实验设计「系链模式」,始获得全新的结论。

研究团队首先建立几个基因突变小鼠模式,借由细胞内外联系的蛋白之双边受力以控制离子通道的「系链模式」,于小鼠本体感觉神经上阻隔ASIC3的功能,再据以观察该蛋白于细胞、组织与行为三个层面的表现。结果发现,当本体感觉神经上的ASIC3蛋白被阻隔后,本体感觉神经细胞再也无法侦测细微的移动,同时分离出的肌肉对快速的动作会过度敏感,以及小鼠的肢体动作变得笨拙。

陈志成副研究员表示,ASIC3受体蛋白负责参与侦测肢体细微与快速的动作或肢体如何移动,与生物的本体感觉密切相关。本体感觉让我们知道肢体的存在感,而不易跌倒。同时,ASIC3也是第一个在脊椎动物中,被证明是借由系链模式控制的离子通道;透过这项全新设计,未来亦可应用于探索其他与神经细胞侦测生物机械力学相关的重要课题,例如:血压疼痛

论文第一作者林星宏博士原任职于本院生医博士后研究,今年4月甫赴美国哈佛大学担任博士后研究员。论文经费则由本院与科技部支持。