早衰症與纖毛異常有關 臺灣研究榮登歐洲EMBO Reports封面

由國立陽明大學生化暨分子生物研究所陳鴻震講座教授研究團隊，與國家衛生研究院生技與藥物研究所紀雅惠副研究員，在科技部的支持下合作研究發現，細胞初級纖毛的異常可能是導致罕見疾病「早衰症」重要的致病機轉，這個發現提供一個開發早衰症治療策略的新思維。這項傑出研究成果榮登知名的歐洲分子生物學組織雜誌（EMBO Reports），並獲選為10月5號當期的封面，受到國際重視。

早衰症Hutchinson-Gilford progeria syndrome (HGPS)患者在嬰兒時期就開始出現發育不良、皮下脂肪變少、產生皺紋、禿頭、骨質疏鬆、心血管疾病及關節出現問題等，平均壽命只有13歲。這個疾病最早是在1886年被發現，直到2003年才知道是因LMNA基因突變所致，但是病理機轉至今仍不清楚。LMNA基因表現A型核纖層蛋白（lamin A），是構成核纖層（nuclear lamina）的主要成分之一，扮演著細胞核骨架的功能，當LMNA基因發生突變，細胞核會出現不正常的皺摺現象，甚至凹陷變形。除了早衰症之外，LMNA基因突變也與其他至少10種人類疾病有關，例如 Emery-Dreifuss肌肉萎縮症（muscular dystrophy）、擴張型心肌病變（dilated cardiomyopathy）等，這些疾病統稱為核纖層蛋白病症（laminopathy）。

陳鴻震教授研究團隊首先在早衰症病患的皮膚纖維母細胞中觀察到有較少及較短的初級纖毛，由於初級纖毛的功能就像是細胞的天線一樣，用於偵測細胞外環境的變化，進而傳遞訊息讓細胞可以調適。因此，推測初級纖毛的異常可能是導致早衰症重要的致病機轉。研究團隊進一步利用LMNA基因的缺陷小鼠進行實驗，證實在核纖層蛋白缺陷的早衰小鼠，許多器官的細胞初級纖毛都出現問題。接著團隊利用RNA干擾技術，在人類視網膜色素上皮細胞中降低核纖層蛋白的表現，也同樣造成初級纖毛的異常。

在機轉的研究方面，研究團隊發現LMNA基因的缺陷，會造成細胞微絲骨架（actin cytoskeleton）的過度組裝，進而干擾初級纖毛的形成。反之，若抑制微絲骨架的組裝則可恢復初級纖毛的形成。這項發現不僅有助於了解早衰症及其他核纖層蛋白病症（laminopathy）的致病機轉，也開啟了開發治療相關疾病的嶄新研究方向。