【本報訊】提到膠原蛋白，多數人最先聯想到保養品中的「抗衰神器」，但其實它的功能遠遠不止美容層面。膠原蛋白是人體含量最豐富的蛋白質，約佔全身蛋白質總量三分之一，皮膚、骨骼、肌腱、血管乃至內臟器官，都依靠它支撐結構。
過去半個世紀以來的教科書，都將膠原蛋白描述為細長堅硬的繩索結構，相互纏繞形成纖維，為人體構建穩固的「鷹架」。但體積如此龐大的膠原蛋白，究竟如何從細胞內輸送出細胞，始終是科學界一大謎題。
製造膠原蛋白的細胞「工廠」位於內質網，負責運輸蛋白質的囊泡直徑僅 60 至 90 奈米，成熟膠原蛋白卻是長達 400 奈米的細長桿狀結構。按照過往理論，這就好比要將長鋼筋塞進遠小於自身尺寸的箱子，體積完全無法匹配，60 年來科學家始終無法合理解釋。
近期，西班牙巴塞隆納基因組調控中心的研究團隊透過高解析活細胞成像技術觀測，終於解開謎團。原來過往認知存在根本誤差，教科書上那張「標準示意圖」，拍攝的是膠原蛋白離開細胞、組裝成纖維後的型態；在細胞內部，它的樣貌截然不同。
研究人員透過顯微鏡觀察人肝星狀細胞，這類細胞會在肝纖維化階段大量合成膠原蛋白，也是引發肝硬化的「元兇」之一。實驗出現意外發現：細胞內的膠原蛋白並非排列成堅硬桿狀，而是匯聚成無數微小液滴。這些液滴具備高度流動性，能夠互相融合、拆分，也可和周遭環境交換物質，如同水中分散的油滴一般，膠原蛋白在細胞內以「液態凝聚體」的形式存在。
那麼這些液態膠原蛋白如何送出細胞？過去學界普遍認為，蛋白質輸送仰賴專屬受體與囊泡系統，但膠原蛋白卻採取另一套傳輸路徑。
科學家發現一種名為 TANGO1 的蛋白質，並不像傳統受體那樣「綁定」運輸貨物，而是如同停泊樁，將膠原蛋白液滴穩固固定在細胞輸出通道位置。隨後液滴透過類似「潤濕」的物理作用附著於通道，順勢流出細胞。目前該傳輸機制仍屬理論模型，研究團隊正嘗試直接拍攝膠原蛋白離胞完整過程，並規劃透過動物實驗驗證。
若該模型獲得證實，這項發現的價值絕不只是改寫教科書。肝、肺、皮膚纖維化與多類癌症病灶中，病變細胞都會過度分泌膠原蛋白。以腫瘤為例，癌細胞大量釋放膠原蛋白，在週邊形成緻密的「保護殼」，阻擋化療藥物與免疫細胞靠近病灶。未來研究人員可望透過干擾膠原蛋白液滴生成或是傳輸流程，開發全新治療方向。
【編輯:陸語】
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