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腎小管形成，環境軟硬差別大

97/05/07 20494

王郁涵｜臺灣大學新聞研究所

成功大學生理所教授兼教務長湯銘哲，是該校「菁英班」的主要推手。注重「身教」的湯銘哲，要帶學生親自感受印度垂死之家、馬雅文化的震撼，湯教授重視人才養成環境的概念，和他研究「腎臟細胞生長環境」的初衷，有著幾分相似。

10 年前，學者大多著重在細胞化學性質的探討，少有人注意到細胞生長的物理環境「是軟是硬？」。在美國密西根大學攻讀博士學位時，教授要他天馬行空地思考研究主題，養成他獨立思考的能力。腎小管細胞在不同物理性質的膠原纖維（collagen fibril）凝膠中發展成形的問題，是湯老師回臺灣後逐漸醞釀形成的研究方向。早期很少人注意，現在已逐漸成為熱門的議題。

湯教授的團隊發現細胞周圍的物理環境會影響細胞成長，其接觸的介質軟硬度大大影響著細胞生死存亡的命運。但是介質軟硬要如何讓細胞知道，以便進行接下來的事情？過去的研究都認為化學訊息的傳遞，是藉由接受體與配體的結合進行的，然而物理訊息如何傳入細胞，則甚少探討。細胞周圍「是軟是硬」的訊息，是由細胞膜上的接受體 α2β1 integrin 傳遞到細胞內。湯銘哲教授的研究發現，若細胞感知周圍環境較軟，就會開始抑制細胞膜上這種接受體的活化和聚集，細胞的生長速率就會下降。

接受體是指生物體內與配體結合的大分子化合物，特定接受體與配體結合產生特定效用，兩者結合後訊息便會傳遞下去。經由訊息傳遞，腎細胞像是接到指令似地任由一隻「看不見的手」神奇地揉捏出腎小管。

對膠原纖維而言，目前知道其細胞膜上的接受體有兩種，integrin 及 DDR1。湯教授的研究團隊發現這兩種接受體彼此間會相互影響拮抗，膠原蛋白接受體 DDR1 被活化，會啟動下游蛋白質去攔截受體 α2β1 integrin 傳送訊息，細胞就會停止移動。受體 DDR1 等於抑制細胞「移行」的機制，DDR1 受體還會進一步抑制細胞的「生長」。此外，受體 α2β1 integrin 在軟性介質中受到抑制，可能會使細胞走向「凋亡」的命運。

這些令人振奮的研究成果，也受到國際知名期刊的重視，讓人們對腎細胞形成腎小管機制的了解更往前推進了一步。

深度閱讀

Yao-Hsien Wang, Wen-Tai Chiu, Yang-Kao Wang, Ching-Chou Wu, Tsu-Ling Chen, Chiao-Feng Teng, Wen-Tsan Chang, Hsien-Chang Chang and Ming-Jer Tang (2007) Deregulation of AP-1 protein family in collagen gel-induced epithelial cell apoptosis mediated by low substratum rigidity. Journal of Biology Chemistry, 282(1), 752-763.
Wang, C.Z., Su, H.W., Hsu, Y.C., Shen, M.R. and Tang, M.J. (2006) A DDR1/SHP-2 signaling complex inhibits a2b1 integrin-mediated Stat1/3 activation and cell migration. Mol. Biol. Cell, 17, 2839-2852.
湯銘哲教授網頁：http://phys.med.ncku.edu.tw/fac-tan.php, 2007/9/25

資料來源

《科學發展》2008年5月，425期，77頁

膠原蛋白(24)

腎小管形成，環境軟硬差別大

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