阻止肺部纖維化的解藥-五甲氧基色胺酸(5-MTP)

本次主題我們來探討有關肺部纖維化的研究，纖維化主要是由纖維母細胞 (fibroblast) 所致，它們分布於身體各組織中，可受到其他細胞訊息因子的刺激而分化成各種細胞，例如脂肪細胞或平滑肌細胞等等。纖維母細胞可分泌細胞外間質 (extracellular matrix, ECM)，這個東西包在細胞周圍，可以將細胞綁在一起，這也就是結締組織的主要結構，細胞被綁在一起才不會亂跑，藉此來維持整個身體的形狀。細胞外間質的成分主要是膠原蛋白 (collagen)、彈性蛋白 (elastin) 等這類纖維結構蛋白。纖維母細胞的生長速度比其他細胞還快，而這個所帶來的負面效果便是在身體組織受傷時，原本存在於此的細胞分裂速度比纖維母細胞慢，所以傷口便被纖維母細胞所佔滿，並產生這些纖維蛋白填滿此處，而纖維母細胞沒有原本存在於此處細胞的功能，所以這個區域就失去原本的功能，當器官傷的愈多，就有愈多纖維母細胞來搶位子，纖維化的位置也就愈多，這就是傷口纖維化的嚴重性。

當肺部大量細胞被破壞時，會有許多纖維母細胞進入除了分泌細胞外間質，還會分泌促纖維化物質，例如血小板衍生生長因子 (platelet-derived growth factor, PDGF)、轉化生長因子β1 (transforming growth factor β1, TGF-β1)、跟 類胰島素生長因子 (insulin-like growth factor 1, IGF-1)，會促進纖維母細胞分化成肌母細胞 (myoblast) 產生更多細胞外間質，加速纖維化。所以肺部可收縮的體積便減少，使呼吸的氣量減少，影響呼吸系統。而造成細胞死亡的原因，包含抽菸、空氣汙染和廚房油煙等等。在現在環境容易暴露其中，因此解決肺部纖維化，也是現今重要的問題之一。

5-甲氧基色氨酸 (5-Methoxytryptophan, 5-MTP)，是體內色基酸的代謝物，在過去的研究中顯示，它具有具有抗發炎、抗癌細胞生成、保護血管和抗纖維化的作用，因此在本篇所介紹的試驗將以5-甲氧基色氨酸，來看能否改善肺部的纖維化。

本篇將主要討論體外細胞試驗的測定，試驗中發現，當加入5-甲氧基色氨酸後，原本在培養盤中的人類肺臟的纖維母細胞 (Human lung fibroblast, HLFs) 受TGF-β1刺激分化成肌母細胞的比例，隨著5-甲氧基色氨酸的濃度增加而降低。而在細胞遷移試驗中，比較不同處理的培養盤中HLF的移動狀況，結果發現在同時有TGF-β1的刺激下，有加入5-甲氧基色氨酸的處理組移動距離減少，到達指定地的比沒有加5-甲氧基色氨酸的少。所以從中我們可知道，在有5-甲氧基色氨酸的情況下，可減少纖維母細胞分化成肌母細胞，抑制纖維母細胞的移動，因此纖維母細胞跟細胞外基質都減少，便能來抑制纖維化的發生。在下一篇文章中，我們將介紹纖維母細胞內的細胞傳遞途徑到底哪裡被抑制，以及在小鼠動物試驗中，是否能改善其肺部纖維化的狀態。

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撰寫/種咖啡的五色鳥

Fang L, Chen H, Kong R, Que J. Endogenous tryptophan metabolite 5-Methoxytryptophan inhibits pulmonary fibrosis by downregulating the TGF-β/SMAD3 and PI3K/AKT signaling pathway. Life Sci. 2020;260:118399. doi:10.1016/j.lfs.2020.118399