許多線蟲為寄生型線蟲,會寄生各類動植物,造成經濟作物巨大的損失,並在開發中國家廣泛傳染疾病。中央研究院分子生物研究所助研究員薛雁冰帶領研究團隊,於《美國國家科學院院刊》(PNAS)發表2篇「食肉真菌捕捉線蟲機制」論文,將可發展成新的生物防治方法,開發新藥對抗感染人體及動物的寄生性線蟲,應用於農業上。

蠔菇、杏鮑菇等側耳屬(Pleurotus)真菌,為相當常見的食用菇類,亦稱為食肉真菌。科學家發現,在貧瘠環境中,這些菇類的菌絲會麻痺並殺死線蟲以獲取養份,但是目前科學家對此快速麻痺機制所知甚少。

薛雁冰研究團隊利用模式生物「秀麗隱桿線蟲」(Caenorhabditis elegans)來研究食用菇類麻痺線蟲的分子機制。團隊發現,當線蟲碰到蠔菇的菌絲時,線蟲肌肉裡的鈣離子濃度會異常的飆高,使得肌肉過度收縮而麻痺癱瘓。

接著,研究團隊篩選隨機突變的線蟲,並找出具有真菌抵抗性的突變株,發現真菌的毒素,需要透過線蟲的感知神經纖毛進入線蟲體內使其麻痺,當線蟲因突變而失去感知神經上的纖毛結構時,對蠔菇毒素產生抗性,但是只要恢復一種感知神經元的纖毛結構,真菌便能再次麻痺突變線蟲。

薛雁冰研究團隊還發現,此真菌毒素能造成神經與肌肉細胞快速的壞死。此造成線蟲細胞快速死亡的機制,與現有的寄生蟲藥物如伊維菌素、涕滅威和左旋咪唑等截然不同。

薛雁冰研究團隊指出,現在的抗寄生蟲藥物是影響寄生蟲的神經活性。菇類的毒素則是能直接造成細胞死亡。因此在未來可望發展成新的生物防治方法應用在農業上,或是開發出新藥物,以對抗感染人體及動物的寄生性線蟲。

薛雁冰研究團隊論文已於3月17日刊登於《美國國家科學院院刊》,同時被選為封面故事之一,第一作者為中研院分子與細胞國際學程博士生李京翰。

(旺報 )

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