穹頂下的希望！專訪全球首個證明「靈芝抗PM2.5」的研究團隊──中原大學助理教授招名威、曾嘉儀＆臺灣大學教授許瑞祥

詳細內容: 分類：焦點新聞; 建立於 2016-05-25, 週三 01:09; 點擊數：34313

今年（2016）四月，全球第一篇「靈芝抗PM2.5」報告問世，這可是頭一回有科學家告訴我們，有一個「東西」可以把吸入的PM2.5擋在血液循環之外，不讓它在體內到處搞破壞。研究的想法和材料來自臺大教授許瑞祥，規劃與執行由中原大學助理教授招名威和曾嘉儀職掌。三位在十幾年前的師生情緣，竟是這整個故事之所以發生的起源……

文／吳亭瑤

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由左至右：中原大學生物科技學系助理教授招名威，

中原大學生物醫學工程學系助理教授曾嘉儀，

臺灣大學生化科技學系兼任教授許瑞祥。（攝影／吳亭瑤）

「Everyone, Yes, we are on the paper !!!!」去年（2015）11月24日晚間11點35分，中原大學生物科技學系助理教授招名威一收到《American Journal of Chinese Medicine》主編的電子郵件，恭喜他們投稿的論文已通過審查，並將在來年春季刊登（2016年4月號），馬上把這個好消息轉寄給所有研究夥伴們。

三年多前播下的種子，如今終於開花結果、塵埃落定，不知道那個晚上他們是睡得比較好，還是反而睡不著覺？

或許全世界的人都該跟著歡呼，因為這篇論文證明了，對很多疾病都有效的靈芝，也可以幫我們對抗無所不在的PM2.5。

由招名威與同校生物醫學工程學系助理教授曾嘉儀共同率領的科研團隊，以臺灣大學教授許瑞祥育種栽培的松杉靈芝為材料，證明特定組成成分的靈芝萃取物，不僅能減輕PM2.5對細胞的毒害，還能阻止PM2.5從肺部進入血液循環。

這不僅是全球第一篇證明靈芝可以抗PM2.5的論文，更是自1970年代學界開始注意到PM2.5有害健康以來，頭一回有科學家告訴我們，有一個「東西」可以把吸入的PM2.5擋在血液循環之外，不讓它在體內到處搞破壞，引發各種毛病。

十幾年前的師生緣份，促成了這個研究

發表了這麼一篇緊扣時事的報告，換成別人，大概早早預約場地，擬好新聞稿，等著召開盛大的記者會，宣告全世界。

但該團隊並沒有做此選擇，僅有自己人舉杯以香醇紅酒，佐真的好海鮮，低調慶祝這些日子以來的努力，並在輕鬆談笑間接受筆者專訪，分享過程中的起承轉合。或許透過深度報導，更能呈現研究過程中的原汁原味而不走味。

回想當初之所以會想到用靈芝抗PM2.5，彷彿是冥冥中註定的緣份。

目前同在中原大學任教的招名威和曾嘉儀，是大學時的班對，2002年從臺大農化系畢業，待曾嘉儀取得臺大碩士學位後，便連袂前往美國羅格斯大學（Rutgers University）留學，分別攻讀毒理學博士和神經科學博士。爾後相知相惜的兩人又一起回台，繼續在事業上、人生上相互扶持。

許瑞祥則是這對伴侶大學時期微生物學的任課教授，同時也是招名威大二至大四在實驗室打工的「老闆」。正是因為這份深刻的師生情誼，讓招名威2012年暑假學成歸國時，特別返校和老師報告「我回來了」。

時光荏苒，當年臺大農化系的微生物組已經獨立出來，成為生命科學院底下的生化科技學系，但不變的是，曾由許瑞祥從他的老師王西華手中接棒主持、也是招名威待了三年的「應用微生物實驗室」依然屹立在農藝館106室，持續為靈芝等真菌的應用開發而努力。

當許瑞祥得知招名威在美國研究的主題，和柴油廢氣顆粒如何傷害心血管有關，並瞭解到柴油廢氣顆粒就是PM2.5的主要來源之一時，當下有如靈光乍現般的給出建議：要不要評估看看，如果加入靈芝萃取物，是否會有保護作用？

從菌種分類、鑑定和栽培起家的許瑞祥，研究靈芝超過三十年，看著靈芝「以不變應萬變」地陪伴人類經歷多少健康威脅，而今再遇上殺傷力強大的PM2.5，自是有一份期待。

其實PM2.5在2012年的台灣並不紅，那時馬英九總統剛連任、NBA華裔球員林書豪剛從紐約尼克隊發跡，舉國上下不是為了「油電雙漲」吵翻天，就是忙著討論為什麼會有「林來瘋」。

而接下來的兩年，全台又陷入以假亂真的食安風暴裡。直到2015年二月底，中國前央視主播柴靜自費拍攝的紀錄片《穹頂之下》在網路發酵，加上媒體對於台灣哪個地方「又紫爆了」的新聞播得愈益勤快，PM2.5才逐漸成為台灣社會關注的焦點。

所以如果不是招名威把國外學的「那一套」帶回來，再加上許瑞祥的神來一想，靈芝與PM2.5的連結，可能還要等上好一陣子。

PM2.5如何從肺部進到血液循環？

這位被許瑞祥形容「比韓劇《太陽的後裔》裡的男主角還要帥」的青年才俊表示，美國因為土地廣大，又不是以製造工業為主，受到PM2.5污染的情況並不嚴重，一般民眾也不怎麼關心這個議題。後來因為2008年奧運在北京舉行，才使得許多美國人開始擔心，他們的選手會不會因為在霧霾中比賽而影響成績？

PM2.5於是在那段期間成了美國社會輿論和學術研究的焦點，也給了招名威發想博士論文主題的靈感──他專攻的是毒理學，指導教授Marion K. Gordon博士那幾年的研究重心又放在心血管損傷的機制探討，以PM2.5串連兩者再恰當也不過。

早從2002年起即有學者證明，隨空氣吸入的PM2.5進入血液循環之後，會對血管、心臟造成慢性（例如加速血管粥樣硬化）與急性（例如引發心肌梗塞或中風）的危害。但PM2.5是如何從肺部進入血液循環的？這個在當時尚待釐清的機制，即是招名威的探討重點。

肺泡上包覆了許多微血管，我們吸入的氧和呼出的二氧化碳，會在這裡進行氣體交換，而此處也是PM2.5的侵入點。

「組成微血管的內皮細胞原本應該像這樣排列緊密，」招名威張開雙手手掌，指間與指間相對地十指交錯嵌合。「但PM2.5會把連接細胞與細胞間的蛋白瓦解，細胞的排列就會鬆動」，他稍微把手掌往左右兩邊拉開，讓十指之間露出縫隙，「這時PM2.5就能從中鑽進血管裡，跟著血流循環全身。」

PM2.5之所以有這個本領，是因為在它的刺激下，細胞內部會生成大量的自由基，細胞為求自保便啟動一連串防禦機制，問題是過程中會間接促使細胞本身分泌一種叫作VEGF-A（血管內皮生長因子A）的物質，就是它鬆開了細胞間的連結蛋白，讓組成微血管的細胞彼此出現空隙，導致血管通透性增加，PM2.5便可輕易地從外面穿過微血管壁，進到血液裡。

受到PM2.5威脅的內皮細胞雖然奮力抵抗，最後還是難逃一死。因為道高一尺、魔高一丈，PM2.5會讓細胞內的抗氧化酵素變少，沒有足夠的抗氧化酵素清理自由基，細胞只能任自由基宰割。當內皮細胞因為死亡而萎縮時，細胞與細胞間也會出現空隙，為PM2.5製造可趁之機。

長期以靈芝調理，才有保護作用

意想不到的是，回到台灣後，許瑞祥拿給招名威的那瓶松杉靈芝子實體熱水萃取物，竟阻止或減少了上面那些「必然」的發生。

他們先把人類臍靜脈內皮細胞浸泡在松杉靈芝萃取物裡兩個星期，再把細胞曝露在高濃度的PM2.5（柴油廢氣顆粒）底下24小時，結果不只細胞內的自由基降減到只剩一點點，各種抗氧化酵素顯著增加，可以瓦解細胞連接的VEGF-A也少了很多……。

最後的具體成效就是：內皮細胞存活率提高了將近三成，血管通透性則減少近九成，「基本上PM2.5只會堆積在肺泡上，無法進到血液裡。」招名威指出這項研究的價值核心。而光是不會隨著血液趴趴走，不知就讓PM2.5的威脅少掉多少！

值得一提的是，一般體外實驗要檢測某個成分有什麼作用，通常會把它和細胞放在一起培養一、兩天，了不起最多三天。但在招名威的實驗裡，細胞卻是泡在松杉靈萃取物裡長達兩週，而這麼長的時間，正是影響整個實驗成敗的關鍵。

「一開始我們只讓內皮細胞和靈芝一起培養24小時，但一遇到PM2.5，細胞馬上就死光了。即使把培養時間延長至48小時、72小時，還是一樣很快被毒死，不過細胞存活的時間好像有延長一些。」招名威回想最初實驗的情景，這也是整個研究做下來唯一遇到的「困難」。

於此之際，與他最契合、也是最美麗的夥伴曾嘉儀給了建議：「不然，讓細胞和靈芝培養的時間延長到兩個禮拜如何？」為什麼是「兩個禮拜」，曾嘉儀也說不上來，純粹就是一種直覺。沒想到拉長靈芝的「調理時間」果然奏效，而且經靈芝調理兩週的內皮細胞，比起只調理一週者，更能抵擋PM2.5的傷害。

「我們確實看到，細胞浸在靈芝裡的時間愈長，長得愈好。」曾嘉儀補充說明。許瑞祥則進一步指出關鍵所在：「其實這就是事先預防和長期保養的概念，不是說你馬上吃靈芝，馬上有保護作用，而是必須天天吃、常常吃，才有效果。」

其實PM2.5也不是馬上吸，馬上就會生病，而是需要好幾年的累積。以肺癌為例，根據中國科學院所做的追蹤調查，至少要有七年的相關期。因此，靈芝在任何時候介入，只要長期吃下來，都有力量可以和PM2.5的傷殺力拉鉅。

「換言之，在PM2.5的污染下，必須一輩子吃靈芝，才能一輩子保平安，這對整個靈芝產業來說，商機無限呀！」許瑞祥畫出美麗的願景，「但重點還是得再回到『吃什麼靈芝』才有效？招名威的實驗結果，用的可是特定菌種、特定栽培方式、特定組成成分的松杉靈芝啊！」

靈芝抗PM2.5的故事未完待續

招名威很感謝當初參與的實驗室學生，在他和曾嘉儀剛到中原大學任教之初，實驗設備還沒那麼齊全的情況下，一起通力合作把這個研究完成。若再加上跨刀提供實驗點子與實驗材料的許瑞祥，這篇靈芝抗PM2.5的論文發表，可說是三代師生聯手的作品。

關於接下來的研究規劃，招名威表示，他們之前曾試著給懷孕的母鼠吃同樣的松杉靈芝萃取物，並讓母鼠吸入PM2.5，等到小老鼠出生後，再對牠們的腦部組織做分析。初歩看起來，鼠媽媽有沒有吃靈芝，鼠寶寶的腦神經發育確實有差異，但到底差別在哪裡，會是他們後續想要研究的主題之一。

此外，按目前的實驗結果看來，PM2.5只會堆積在肺泡上，無法進到血液裡。那麼，對於深受PM2.5威脅的肺組織，靈芝是否也能減輕或防止損傷？招名威和曾嘉儀也都認為值得探究。

話題進行至此，許瑞祥突然想起1970年代中國學者曾做過的動物實驗：研究者先讓老鼠吸入燃燒稻草的濃煙，再給老鼠餵食或注射靈芝萃取物，結果發現靈芝有鎮咳和袪痰之效。其實燃燒稻草的濃煙裡就含有PM2.5。所以有沒有可能，靈芝可以透過保護氣管和支氣管纖毛和黏膜組織，使其功能健全，進而把PM2.5帶出體外，減少它在肺部的累積？

靈芝抗PM2.5的故事顯然未完待續。這篇才發表的報告還只是靈芝抗PM2.5的首部曲而已！隨著師生三人的熱烈討論，二部曲、三部曲似乎也已經有了譜。

期待這群橫跨三個世代的師生再次聯手出擊，為穹頂下的蒼生帶來更多的好消息，同時也讓更多人明白，在這個「可以不吃黑心食品、卻無法不吸髒空氣」的年代，至少還有靈芝可以靠，而且可靠得面面俱到。

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【PM2.5小檔案】擋不住、濾不掉、躲不了......

和PM2.5有關的疾病，可真是族繁不及備載。不只是肺癌、氣喘、皮膚過敏而已，還有乳癌、肝癌、膀胱癌等各式各樣的癌症，動脈硬化、心肌梗塞、中風等各種急、慢性心血管疾病，以及糖尿病、肥胖、失智症等等，全都牽扯其中，甚至連發育中的胎兒，也會因為媽媽長期吸入PM2.5，比較容易得到腦、心、腎相關的先天性疾病，或是因此早產或體重過輕。

PM2.5之所以影響如此廣泛，就是因為這些以固體或水滴形式飄浮在空氣中的污染微粒，直徑不超過2.5μm（微米），微小如看不見的細菌，比起那些體積大的懸浮微粒（如PM10，即直徑不超過10 μm的懸浮微粒）容易吸附有毒物質，也更容易透過呼吸深入肺部，再從肺部進到血液循環裡。當血流經過哪裡，遇上些組織細胞，PM2.5的毒害就發揮到哪裡，難怪全身都要拉警報。

由於PM2.5不是口罩所能阻擋，亦非空氣清淨機所能夠過濾（所有廣告宣稱都只是「廣告」而已），所以如果不想呼吸也會病、也會胖，搬家成了趨吉避凶唯一選擇。

只是沒被PM2.5污染的地方何其少，全球只有兩成不到的城市，PM2.5和PM10符合世界衛生組織WHO建議的安全標準（超標即有健康之虞），而全台也僅有台東接近國際標準，如果再加上工作、家庭、人際關係等各種因素，還真不知道可以搬到哪裡？

註：台灣訂的PM2.5國家標準比WHO寬鬆，WHO建議「年平均值」為每立方公尺不能超過10 μg，台灣則是訂15 μg；WHO建議「24小時平均值」為每立方公尺不得超過25 μg，台灣則是訂35 μg。台東在2013～2015年三年間的PM2.5年平均值將近11 μg，台灣的最後一片淨土，在WHO眼裡仍舊不合格。事實上長期處在超過10 μg的濃度裡，生病機會就會明顯升高。

長期與PM2.5為伍，成了多數人必須面對的挑戰。以前你只能默默忍受它的傷害，而今隨著科學證據的呈現，很可能只要長期吃靈芝，讓體內的組織細胞長時間「泡」在靈芝裡，就能讓你獲得保護。

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主要參考文獻

1. Tseng CY, et al. Potent in vitro protection against PM2.5-caused ROS generation and vascular permeability by long-term pretreatment with Ganoderma tsugae. Am J Chin Med. 2016 Apr;44(2):355-76. doi: 10.1142/S0192415X16500208.

2. 蘇元和：致癌髒空氣，全台PM2.5超標大揭露。民報，2015年4月7日。

3. 許多世界最貧困城市的空氣污染水平上升。世界衛生組織新聞稿，2016年5月12日。

4. Chao MW, et al. Diesel exhaust particle exposure causes redistribution of endothelial tube VE-cadherin. Toxicology. 2011 Jan 11;279(1-3):73-84. doi: 10.1016/j.tox.2010.09.011.

5. Chao MW, et al. DEP induction of ROS in capillary-like endothelial tubes leads to VEGF-A expression. Toxicology. 2012 Jul 16;297(1-3):34-46. doi: 10.1016/j.tox.2012.03.009.