專題討論5:生物科技研習營-恆定與疾病:從分子到心靈

S5-3
缺氧、過氧與疾病
蔡少正 特聘教授
國立成功大學醫學院生理所

  氧氣是所有生物,除了絕對厭氧的細菌以外,所賴以生存的元素。以人類來說,大腦只要缺氧超過4-6分鐘,就會造成無法回復的傷害,並進而危及生命。相反的,過多的氧氣在身體內,不但無益於身心健康,反而會因為產生許多過氧化物,造成細胞老化甚至細胞凋亡。因此,如何維持體內氧分壓的恆定,就成為一個很重要的課題。我們的身體到底是如何感受氧氣的濃度?又透過什麼樣的分子機制來調控氧氣的恆定呢?氧分子在身體內的運輸及被利用又是透過什麼樣的機制呢?在某些情況下,體內的氧分壓恆定無法維持(例如,中風、心血管疾病、癌症等),缺氧的細胞會產生一連串的變化,來適應新的環境。如果缺氧的情況持續一段時間,細胞便會演化出一套新的基因表現模式,並進而調整細胞對氧氣的依賴性,使得細胞得以存活在比較低的氧分壓中。著名的例子是癌細胞總是特別『飢餓』,要比正常細胞消耗更多的葡萄糖分子,但也因為如此,癌細胞比正常細胞更耐酸、更能生存在低氧環境下、甚至具有抗藥性。目前許多醫學研究都針對氧分子如何影響細胞的生理、病理反應進行深入的探討,期望藉由瞭解這些分子機制來發展更新、更有效的藥物或是更有效的預防、治療方法,來增進人類的健康。此次的演講,將針對氧氣與健康相關研究之最新的發展,作一深入淺出的解說。