2012年4月24日 星期二

科學方法:LPI 深具傳承與探索精神

image鏡頭慢慢拉近,從Linus Pauling Institute一棟近乎全新大樓的實驗室,到許多從移液管滴到培養皿的平凡清晰液體;然後再到試管實驗中各種細胞組成和構建生命本身的DNA;只要仔細看,您就能看見這一系列科學探索的機制。

新大樓、新實驗室、培養皿、移液管,和對科學無法衡量的熱情、知識與精力,這一切都是為了探索而存在。Linus Pauling Institute(LPI)所有的一切,均致力於探索 — 就像是一種為了幫助人們活得更長壽、更健康的遊戲。

image觀察

在奧勒岡州立大學(OSU)Corvallis 校區工作的研究人員,追隨的是一位將名字提供給研究所命名的科學先驅的腳步。這位 Linus Pauling 博士,是唯一獨得兩屆諾貝爾獎的科學家 — 1954 年的化學獎和 1962 年的和平獎。他從在母親地下室做研究的一名 13 歲少年化學家,成長為 20 世紀最重要的科學家之一;他在化學鍵性質和微量營養素的研究上有突破性的貢獻—特別是對於維生素 C 的重要性。

Pauling 在 1973 年與人共同創立了後來演變為 LPI 的機構。LPI 的科學家認為均衡而營養的飲食是理想健康的關鍵,並以此理念為基礎而進行研究,研究側重於維生素、礦物質、和植物化學物質(從植物萃取的化學物)在人類的健康上如何發揮作用。將近 30 年後,Pauling 堅信「微量營養素非常重要」的信念,至今依然是整合所有傳承他精神的研究人員的工作核心。

「當醫生們說『我們不需要這種維生素!』時,我總是嗤之以鼻。」LPI 主任兼榮譽教授、奧勒岡州立大學生物化學和生物物理學特聘教授 Balz Frei 博士說:「等一下,維生素 Vitamin?「Vita」就是拉丁文生命的意思。這些東西全是必要的營養素;我們當然需要它們。如果沒有它們,你就會死亡,或是罹患重病。」

由於懷抱這份「透過研究微量營養素來促進健康」的使命感,研究所日益獲得好評,進而最早成為美國衛生署(NIH)的國家補充及替代醫學中心所評選的兩家優良補充品及替代醫學研究機構之一。

假設

正因這份使命感和卓越的結合,促使 USANA 在 2007 年決定和 LPI 合作,當時宣布 10 年的合作關係,一同促進主要營養素的探索,以幫助人們活出健康又有成效的人生。

「我們的興趣和使命都非常相似。」Frei 說。「我們的重點是健康歲月的長短,而非壽命的長短。當然啦,如果你吃得正確,加上運動和服用正確的膳食補充品,就有希望活得更久,不過你也能活得更好。USANA 的重點也是健康的人生,就是試圖幫助人們保持健康直到老年,並且幫助他們活得有成效;不只是不生病,還要充滿活力、精神飽滿。因此,LPI 和 USANA 合作具有完美的意義。」

這項合作關係落實在 USANA 為研究所的科學和外展相關的研究項目提供財務資助,以及在彼此互惠的研究方案上做智慧性合作。這是一種雙贏的作法,LPI 因此獲得透過傳統管道很難取得的研究方案財務資助,而 USANA 則在開創性研究及營養科學進展持續保持連結。

實驗

和 Pauling 最密切有關的工作來自於 Frei 實驗室。他的一篇經典論文「維生素 C 是人類血漿中傑出的抗氧化劑」,曾被引用過 1,200 多次;Frei 一方面持續進行維生素 C 方面的研究工作,一方面也探討其他化合物和它們對減緩因血小板增加而引起的動脈硬化的功用。

Frei 的研究是檢測維生素 C 和硫辛酸之間的相互作用。他和 LPI 的研究夥伴 Tory Hagen 博士一起探索這些化合物的抗發炎特性。正在奧勒岡衛生科學大學(OHSU)進行的兩項臨床試驗,就是為了觀察補充硫辛酸對體重超重實驗者和心臟病患者的效果。

Frei 實驗室對研究黃酮類化合物和消化?的相互作用也有興趣。體外研究顯示,某些黃酮類化合物和萃取物,如葡萄籽和綠茶萃取物可抑制消化酶,減緩澱粉轉化成葡萄糖的速度,從而降低身體對這種高升糖指數食物的反應。目前他們正準備將這項研究從實驗室轉到人體上 — 這是 LPI 一切研究的目標。

當然啦,LPI 的科學家並非只有 Frei 一人浸淫在有趣的研究中而已。只要拜訪 Emily Ho 博士的辦公室,就能很容易猜出她實驗室的其中一項興趣了;就是放在她桌子旁邊的椅子上那綠色的填充玩具。

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綠花菜 — 尤其是在花椰菜幼苗中發現的蘿蔔硫素 — 是 Ho 的實驗室正在研究的兩個領域之一。這位 LPI 的主要研究員和公共衛生及人類科學系副教授,也在進行鋅的研究方案。她的研究與預防前列腺癌息息相關,此外,她也在觀察炎症反應和免疫功能。

image「你不能老是從別人身上拿到前列腺吧!所以我們還是得研究其他的事情。」Ho 笑著說。

Ho 和她的研究夥伴最近進行一項有關控制餵食的研究,以觀察鋅和 DNA 損傷的關係。他們發現在研究的消耗期,DNA 損傷增加;但透過飲食和補充品攝取足量的鋅 4 個星期之後,受測者的 DNA 損傷程度即可恢復正常。不過鋅的狀況並沒有良好的生物標記,因此 Ho 的任務之一,就是找出計量的方法,來標示這項重要抗氧化劑的不足。

此外 Ho 也和 LPI 的同事共同合作,鑑定蘿蔔硫素的一項新機制。目前他們正在 OHSU 進行兩項對乳癌患者和前列腺癌高風險男性的臨床試驗。Ho 使用表觀遺傳生物標記 — 在 DNA 外面發生的基因組並改變細胞行為模式的可逆轉變化,以測試蘿蔔硫素的影響。

每位 LPI 研究員都不一樣。Adrian “Fritz” Gombart 博士的辦公室就沒有任何填充玩偶。這位 LPI 的主要研究員及生物化學與生物物理學副教授,則專注於維生素 D 對於天生免疫系統反應的作用;當有病原體存在時,免疫系統會發出信號,並阻止它在體內立足。

Gombart 目前所進行的研究對維生素 D 在免疫功能方面的作用不僅提供了更深入的認知,還能揭示其在不同免疫細胞中對一種名為抗菌蛋白的抗微生物?基因具有調節能力,以及它對不同的傳染病的反應。他希望不久可以進行人體臨床實驗,以測試在更高的維生素 D 情況下,能否為廣大的健康族群造成更高的抗菌蛋白水平。

成果

Fred Stevens 博士在 LPI 有許多事要做。這位 LPI 的主要研究員和藥物化學副教授,正在從事開發能加快通常過程緩慢的科學進展的尖端技術。

這些技術提供探討問題的不同方式,以便盡快找出各種科學性的關連。在最近的一項研究中,Stevens 和他的同事利用該技術發現了一種關於缺乏維生素 C 的有趣現象。其結果顯示維生素 C 是維持細胞能量代謝的關鍵,因此也說明了為什麼維生素 C 不足會導致疲勞的原因。

另一位 LPI 的主要研究員 Gerd Bobe 博士,正運用 Stevens 的技術來探索各種食物對健康的益處。這位動物科學助理教授 Bobe 說,這些技術使我們對藥物、補充品、或飲食對特定人士產生的作用有更多了解,好讓我們能夠進行更個人化的治療和預防措施。

結論

Bobe 也把他的統計學技術應用在健康少年(Healthy Youth)計劃上;這項宣傳計劃是為了解決校園中營養和體能教育的問題。自 2009 年成立以來,健康少年計劃接觸的範圍已大為增加。它一開始從小學生的健身和營養及他們所攝取的微量營養素進行研究與評估;現在則推出兒童烹飪班,並與 Corvallis 高中合作開墾一個由學生照顧的園圃。

健康少年計劃的員工已經從一名增加到五名,這項計劃的影響力仍在持續快速擴大中。USANA 已捐贈了 $250,000 給健康少年計劃,支持他們提供教育與活動方案給兒童和他們家庭的事工。

透過共同合作尖端科技研究和支持為兒童提供營養教育與活動的計劃,USANA 發現與 LPI 真是志趣相投。未來這種合作關係將持續幫助人們找到健康與更長壽、更有成效的生活。

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