醫學

超越上癮的尼古丁

了解尼古丁抑制發炎的機制,可引領新藥的開發。

撰文/梅爾頓(Lisa Melton)
翻譯/涂可欣

醫學

超越上癮的尼古丁

了解尼古丁抑制發炎的機制,可引領新藥的開發。

撰文/梅爾頓(Lisa Melton)
翻譯/涂可欣

尼古丁正在打造新的形象,至少在生物醫學界是如此。過去幾年來,研究人員發現尼古丁可緩和阿茲海默症和潰瘍性結腸炎等疾病的症狀,然而科學家並不清楚尼古丁是如何對抗這些疾病的。現任職於美國紐約州曼赫斯特北岸大學附屬醫院的烏洛亞(Luis Ulloa),在研究敗血症的過程中,發現了尼古丁作用的生化路徑,可供開發效力更強的消炎藥物。


敗血症是細菌入侵血液引發的致命性發炎症,高居已開發國家第三大死亡原因,每年美國死亡人口中有10%是敗血症造成的。其中固然有感染造成的傷害,但真正讓病患陷入病危的,是患者身體發動的激烈免疫反應,巨噬細胞源源不斷製造大量的促發炎性細胞素(cytokine)。如此強烈的免疫反應導致組織受損,患者最後因心血管疾病和多重器官衰竭而亡。


烏洛亞和同事發現了尼古丁的驚奇效果:它可以關閉小鼠過度激烈的發炎反應,而逆轉敗血症的病程。從治療發炎的角度來看,這是一種非常有效的藥物。烏洛亞在今年2月英國倫敦的諾華基金會研討會上解釋:「尼古丁可引導人體原有的有效消炎機制,這是我們採用方法的漂亮之處。透過尼古丁,我們仿效了演化篩選保存下來的免疫系統調控機制。」


更準確的說,尼古丁模擬了乙醯膽鹼(acetylcholine)的作用。乙醯膽鹼是一個宛如灰姑娘的神經傳遞物質,長久以來遭到忽視,後來因為它具有聯繫神經系統和免疫系統的功能,而成為耀眼的明星。透過乙醯膽鹼,神經系統得以控制體內經常突然爆發的發炎之火;而能接收乙醯膽鹼信號的受體,不僅分佈於神經細胞末稍,免疫細胞也有。尼古丁可與這些受體結合,並活化接下來的反應路徑,讓腦和免疫系統得以對談。


荷蘭阿姆斯特丹學術醫學中心的迪強(Wouter de Jonge)專門研究巨噬細胞對乙醯膽鹼反應,他評論道:「這真是個驚人的發現。有吸菸習慣的結腸潰瘍患者,病症似乎會減輕些。我們已有尼古丁可緩和發炎症狀的線索,不過沒有人知道該如何運用這些線索。」


現在烏洛亞的研究團隊提供了一個可能的解釋,為什麼尼古丁對許多疾病(像是精神分裂症、阿茲海默症、帕金森氏症、妥瑞氏症和結腸潰瘍)會有正面的效果。烏洛亞在實驗中證明尼古丁會抓住巨噬細胞上的菸鹼受體,阻止細胞釋放發炎性細胞素,其箝制的效果極強。研究人員還鑑定出尼古丁結合的特定受體:α-7乙醯膽鹼受體。尼古丁與巨噬細胞上該型受體結合之後,可讓巨噬細胞停止繼續製造細胞素。


但要成為藥物,尼古丁卻有太多毒性方面的問題。尼古丁除了會讓人成癮,還可能引發心血管問題,並導致癌症。烏洛亞說:「沒有人會利用尼古丁來治療發炎。我們想用的方法是設計一些能針對這些特定受體的化合物,有尼古丁消炎的效果,卻避開它附帶的毒性。」


美國匹茲堡大學的加護醫療專家芬克(Mitchell Fink)說:「毫無疑問,這是免疫學近年來最重要的發展之一。」未來我們不僅可用一些結構類似尼古丁的化合物來救治敗血症,還能治療許許多多慢性疾病,其中包括心臟病、癌症和糖尿病。目前的任務就是找出最好的尼古丁替代物,而烏洛亞的研究肯定值得繼續注意。


【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2006年第53期7月號】