在我們生活環境周遭，存在著許多病原體，能夠透過辨識與結合在身體細胞表面的醣分子來達成感染的目的。例如常見的流感病毒，會辨識呼吸道細胞上的醣分子結構，以便進入細胞進行複製。另外一個典型例子，是導致胃部疾病的主要病原體：幽門螺旋桿菌。

幽門螺旋桿菌辨識醣分子

中央研究院生物化學研究所研究員林俊宏表示：「全世界約有半數以上人口受到幽門螺旋桿菌感染，大多不會出現明顯症狀，只有少數人會出現發炎、潰瘍，甚至形成胃癌。」雖然臨床上常使用抗生素來治療，但目前常有一至兩成的病人感染的是具有抗藥性的幽門螺旋桿菌，有時候甚至無法以現有的抗生素來應付。

幽門螺旋桿菌具有特殊的黏著蛋白，可辨識胃部表皮細胞上的醣分子，加以結合並附著在胃表皮細胞上。林俊宏的研究團隊發現，胃部表皮細胞為了抵禦幽門螺旋桿菌的入侵，會釋放醣水解酶，目的是改變宿主細胞表面的醣分子結構，使細菌無法附著。然而，林俊宏的團隊觀察到一個特殊現象，幽門螺旋桿菌為了反制宿主細胞，變得能夠攝取水解後的醣分子，得到額外的能量；更特別的是，醣水解酶的釋放與十二指腸潰瘍及胃癌有關。

針對感染機制來研發藥物

除了研究宿主細胞與幽門螺旋桿菌之間的互動關係外，林俊宏的團隊也藉由了解細菌的感染機制，希望能找到治療標的以及相關的藥物分子，來阻斷幽門螺旋桿菌的感染過程。除了可以幫助治療胃部疾病、對付抗藥性細菌，還能將相關經驗應用在其他疾病上。

林俊宏的另一項研究專題，也與腸胃道細菌有關：人可能會攝入外生物質（xenobiotics，即外來分子），例如藥物及塑化劑。外生物質進入身體後可能會產生毒性，因此肝臟會將外生物質進行葡萄糖醛酸化反應（glucuronidation），也就是為外生物質添加醣分子，增加親水性以排出體外。但是這些產物從肝臟回到消化系統後，連結的醣分子又再度被腸胃道細菌水解，因而延遲外生物質在體內的停留時間，增加身體的負擔。因此林俊宏的團隊也正研發，可抑制腸胃道細菌所產生的葡萄糖醛酸水解酵素，來解決代謝機制問題。

林俊宏認為，現今醣科學受到注目，原因之一是抗體藥物與生物製劑的崛起，需要許多醣分子相關技術的發展與支援。若能建構醣科學的基礎，將能帶給許多疾病治癒的希望。而病原體的感染與醣分子結構、相關酵素的作用方式，雖然仍有許多尚未明瞭的機制，但在林俊宏等人以及中研院的堅實醣科學能量推動下，已發展出台灣獨有的研究成果，未來在相關藥物的研發上，也將佔有重要地位。

本專題報導感謝科技部科國司科轉計畫(MOST 107-2514-S-214-005)支持

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