未來食物新浪潮：韓國微壽司 — 米粒大小的壽司

現在到處都在強調永續，包括永續糧食，最常聽到的就是碳足跡、不過度撈捕等等，也因此延伸出來可能的未來食物，在朝向永續的同時，飲食上會有什麼改變，其中一項大家有聽過的可能是培養肉。

▋永續以及未來食物

根據聯合國網站，永續食物(sustainable food system, SFS)分為三個面向：

• 經濟永續(Economic sustainability)：可以賺錢，有足夠的食物等等。
• 社會永續(Social sustainability)：對社會有益，包括勞工權益和動物福祉等等。
• 環境永續(Environmental sustainability)：和對環境的影響很低，或是有正面影響。

由於永續議題興起，有些食材和食物開始流行了起來，包括植物肉、培養肉之類的替代性蛋白質等等。



替代性蛋白質中，較有名的大概是 Beyond Meat，可能有人以為這是培養肉(cultured meat)，但其實它是植物性肉類(plant-based meat)。目前上市的培養肉公司有 UPSIDE Food 和 GOOD Meat，培養肉市場預估在 2034 年的時候可達到 $1.1B 美元。

除了培養肉和植物性肉類外，另一個則是昆蟲類蛋白質(insect-derived proteins)，市面上販售的主要是蟋蟀相關產品，例如蟋蟀蛋白粉或是蟋蟀能量棒等等。

我覺得比較特別的是 3D 列印食物(3D-printed foods)，其中一家公司 Foodini 是採用訂閱制，可以跟它租 3D 列印的機器，每個月 $580 美元，如果租的時間就長，每月的費用就比單月租少，在日本等等沒有提供月租制的國家則是可以直接買機器。

▋微壽司 — 另類培養肉

雖然培養肉算是個熱門議題，也有不少公司在做培養肉，之前韓劇「支配物種」就是講關於培養肉的。

不過，培養出一整塊的牛肉太麻煩又太費時了，韓國延世大學的研究團隊研發了一款富含蛋白質的「微牛肉壽司」，直接用牛肉細胞去包裹米粒。除了牛肉細胞、還可以用其他細胞，看你想吃啥就用什麼細胞去包米。

他們首先用魚的膠質裹住米粒，然後鋪在培養皿中，再把牛的肌肉細胞和脂肪細胞丟進去，讓它們附著在米粒表面生長，也試了不同種類的細胞。之後，測量了這種微壽司的營養成分，結果是每吃 100 公克的微壽司相當於吃進 100 克的米和 1 克的牛肉。

🌾 米的準備

他們用米是韓國本地產的，把魚膠溶液和轉谷氨酰胺酶以 1:1 的比例混合後，在 45°C 的溫度下攪拌 15 分鐘，然後把米加進去再攪拌 5 分鐘，在常溫下靜置 10 分鐘，把冰在冰箱 12 個小時。

基於永續的因素，他們選擇魚類的膠質而非動物的，魚類的比較便宜但是相對比較不穩定。轉谷氨酰胺酶(microbial transglutaminase)是用日本味之素(Ajinomoto)出產的，是個常見的食品添加酵素，可以把膠質中 glutamine 和 lysine 側鏈之間形成共價鍵，同時也可以幫助澱粉和膠之間的結合，並增強米的穩定度。

🧫 肉的培養和分化

牛細胞的來源是 29-31 個月大的韓牛肌肉和脂肪。

消毒過的米粒放在培養盤中，然後分別把 myoblast 和 adMSCs 細胞加進去，先培養 18 個小時讓細胞黏著在米粒上後，轉移到新的培養皿中再養個 5 到 7 天讓它增生，每天換培養液，之後讓它分化。

• 肌肉培養成 myoblast，然後分化成 myotubes 或是 myofibres
• 脂肪組織培養成 adMSCs，然後分化成脂肪細胞(adipocyte)

細胞分化好後，把包覆有分化細胞的米粒洗一洗以去掉培養液和一些雜質，接著把水倒掉，加入兩倍的水，微波 2 分鐘，常溫 5 分鐘，再重複一次。

🍣 微壽司的營養成分

在比較了不同細胞和培養條件後，他們發現：

• 細胞在有魚膠包覆的米粒上分化的比較好：米在潮濕的環境或是放久了，會因為米本身的酵素導致結構崩壞，變得粉粉或爛爛的，但是 魚膠包裹後形成的連結(bonding)會增加結構穩定性。
• myoblast 在有魚膠包覆的米粒上繁殖的比較好，細胞的密度比較高，adMSC 則沒太大差別。
• 肌肉細胞裡 actin 和 mysoin 加熱後會因為 denature 的關係，口感會比較硬和脆，因為澱粉鍊較短，所以也比較不黏。
• 微壽司所含的碳水化合物、蛋白質和脂肪都比純米要高，碳水化合物多了 0.16 g，蛋白質多了 310 mg，脂肪則多了 10 mg。

價格上的話，他們估計這種微壽司米每公斤的批發價只會比普通米貴 $0.03 美元。

大家會想直接吃肉配飯，還是會想吃這種微壽司呢？



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Articles:

Sustainable food systems - FAO

Introducing meat–rice: grain with added muscles beefs up protein

Rice covered in cow cells aims to provide nutritious, sustainable food | Science | AAAS


Publications:

S Park, M Lee, S Jung et al. Rice grains integrated with animal cells: A shortcut to a sustainable food system. Matter (2024) DOI: 10.1016/j.matt.2024.01.015

亞洲人的 ALDH2 變異不只讓你酒精代謝功能不佳，還會增加動脈疾病風險！

也許大多數人都知道，亞洲人因為 ALDH2 變異，所以比較難代謝酒精，喝一點酒會會臉紅，但你知道這個變異也和冠狀動脈疾病有關嗎？

▋ALDH2 和酒精代謝

酒精在體內的代謝分成兩個步驟：

1. ADH (alcohol dehydrogenase) 把酒精(EtOH, 乙醇)代謝成乙醛(acetaldehyde)
2. ALDH2 把乙醛降解成醋酸(acetate)



帶有 ALDH2*2 這個基因變異的人，它的 ALDH2 效能比較低，無法快速把有毒的乙醛轉變的醋酸，導致乙醛待在體內的時間較長，因此這類人喝酒不只宿醉會比較嚴重，也會影響健康，罹癌的風險較高外，心臟疾病的風險也可能增加高達 48%。

誰帶有這個基因變異？

大多數人都沒有這個變異，除了東亞，大概三人中就有一人帶有這個基因變異，全球大約有 8%。

▋ALDH2 和冠狀動脈疾病

ALDH2 變異也被認為和冠狀動脈疾病(coronary artery disease, CAD)有關，之前有研究顯示帶有 ALDH2*2 變異的人有心臟和冠狀動脈相關疾病的風險比較高，只是其中的連結並不清楚。

史丹佛醫學院的研究團隊想了解其中的關聯，於是分析了日本和英國 Biobank GWAS (genome-wide association study) 中冠狀動脈疾病的患者資料，和健康個體作比較，分析結果顯示東亞人帶有的 ALDH2*2 變異的確和冠狀動脈疾病相關，臨床上的評估也顯示帶有 ALDH2 變異的個體在小酌之後有血管舒張(vasodilation)的問題，就算只喝一杯就會嚴重影響血管舒張，沒有這個變異的人就沒這個問題。

他們測量了有變異和沒基因變異的人在喝酒後的血管舒張情況，發現正常人在喝酒後血管正常擴張，但是帶有基因變異的人在小酌之後 RHI (reactive hyperemia index) 指數較低，也就是血管舒張異常，其內皮細胞的功能較低(endothelial cells)，而內皮細胞失常是心臟疾病和冠狀動脈疾病的致病因子之一。

▍ALDH2 變異的內皮細胞功能異常

接著，他們把帶有 ALDH2*2 變異個體的幹細胞去誘導成內皮細胞後做體外實驗，發現這些內皮細胞有幾個特徵：

• 4-HNE 和 ROS 比較高，也就是較高的氧化壓力(oxidative stress)
• 發炎(inflammation)程度較高
• 幫助放鬆血管的一氧化氮(nitric oxide)較少

除此之外，這些基因變異也會導致心血管無法有效生長，當心臟病發後，需要血管生長時，這些人就無法長出新血管。

不過，當他們用 CRISPR 修正了 ALDH2*2 變異，使 ALDH2 功能恢復後，內皮細胞的功能也恢復了，可以觀察到 ROS 降低，NO 生產上升，新血管的生長也改善了。

🍺 酒精的影響

帶有 ALDH2*2 變異的細胞，在酒精加入後，會使情況加劇：

• 內皮細胞產生更多 ROS → 氧化壓力(oxidative stress)
• 發炎反應較大
• 產生的 NO 較低

這三項都會造成上皮細胞的損害，而酒精會使其功能失常更嚴重，包括產生的 ROS 更多，NO 更少，血管增生功能更弱。

▍糖尿病藥物 SGLT2 抑制劑(SGLT2i)可改善內皮功能

研究團隊透過 in silico 分子搜尋來尋找可能彌補 ALDH2 缺失的藥物，發現糖尿病藥物 SGLT2 抑制劑(SGLT2i)，包括 empagliflozin, canagliflozin, dapagliflozin 都可以使帶有 ALDH2*2 變異的內皮細胞減少 ROS 產生，並增加 NO，而其中 empagliflozin 的效果最好。

在基改的 ALDH2*2 老鼠模型身上，empagliflozin 也可以緩和變異造成的內皮功能失常。

帶有一個 ALDH2*2 變異的老鼠跟人類一樣有血管舒張的問題，酒精也會加劇這個情況，包括血管壁厚度增加等等，而 empagliflozin 則恢復了其血管功能，血管壁厚度減少了約 14.5%，在帶有 ALDH2*2 變異的糖尿病老鼠模型上也顯示同樣的效果。

▍Empagliflozin 的作用機制

Empagliflozin 不是直接作用在 ALDH2，而是在鈉離子通道 NHE-1 (Na+/H+-exchanger 1)，而 NHE-1 會促使 ROS 產生。

Empagliflozin 的作用機制為：

• 抑制 NHE-1 和細胞內的鈉離子濃度，進而降低 ROS。
• 加強 AKT 的活動，啟動 eNOS (endotelial NO synthase) 途徑，促進 NO 的產生。

透過這兩個途徑，進而緩和 ALDH2*2 變異造成的內皮功能失常。

不過，empagliflozin 是作用在酒精代謝的下游機制，所以帶有變異的人喝酒後臉還是會紅，而臉紅是因為組織氨(histamine)的釋放。

帶有這個基因變異的人，如果有固定喝酒習慣的話，得到心臟病的風險是沒有這個變異的人的四倍。

▍不負責結論

有這個基因變異的人最好少喝酒 😢

▍備注

Empagliflozin 的原廠藥是 Boehringer Ingelheim 的恩排糖(Jardiance)。

不過，糖尿病患者如果血糖沒控制好的話，不建議喝酒，會影響藥效，也可能會加重藥的副作用。



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Article:

Diabetes drug may reduce coronary artery disease in those with 'Asian glow'
NHS | Common questions about empagliflozin

Publications:

H Guo, X Yu, Y Liu et al. SGLT2 inhibitor ameliorates endothelial dysfunction associated with the common ALDH2 alcohol flushing variant. Sci Trans Med (2023) DOI: 10.1126/scitranslmed.abp9952

Google Trends 2025 年二月生技、醫藥熱門相關話題

2025 年二月，加拿大和美國在 Google Trends 上生技、醫藥相關的熱門話題和搜尋關鍵字有哪些？

▋加拿大

除了前幾個月也有的大麻公司、魁北克個人健康資料和問股外，出現不少沒聽過的公司，好幾家是印度公司頗意外。

▍生技相關熱門話題

📍 Moleculin Biotech: 於 2015 成立於休士頓，專攻癌症和病毒，目前的產品線包括用來治療急性骨髓性白血病(acute myeloid leukemia, AML)的抗生素 annamycin 和治療多形性膠質母細胞瘤(glioblastoma multiforme, GBM)的小分子藥物，包括 STAT3 抑制劑。Annamycin 是次世代蒽環類抗生素(anthracycline)，目前進入第三期臨床試驗。蒽環類抗生素為 Streptomyces spp 產生的抗生素，本來就被用來治療多種癌症，包括用來治療乳癌的包括用小紅莓類藥物 Epirubicin 和 Doxorubicin。

▍生技相關熱門搜尋關鍵字

📍 Arbios Biotech: 把垃圾轉變成生物燃料(bio-oil)的公司。

📍 Phyton biotech: 1900 年時由兩位康乃爾大學的博士後成立的，主要技術為 Plant Cell Fermentation (PCF®)，也就是用植物細胞來發酵，大量生產活性物質，包括產量較少的植物萃取物，以及中藥藥草中的物質。他們目前主要的產品為用於癌症治療的太平洋紫杉醇(Paclitaxel)和歐洲紫杉醇(Docetaxel)，為全球最大紫杉醇的供應商，由 BMS (Bristol-Myers Squibb) 以商品名 Taxol® 販售，歐洲紫杉醇則由 Sanofi 以商品名 Taxotere®販售。

📍 Ulysse Biotech: 位於魁北克的生技公司，主要產品為用於植栽的生物激素(biostimulants)，讓植物健康外且提高農作物產量。

📍 AstraZeneca: 他們於 2024 年以加幣 $3B 收購了位於 Hamilton (Ontario) 的 Fusion Pharmaceuticals，計畫投資 $820M 加幣於加拿大大多倫多地區，提供超過 700 個工作機會。另外，他們和 Amgen 合作用來治療慢性鼻竇炎(chronic rhinosinusitis) 的 Tezspire (tezepelumab) 在第三期臨床試驗中效果不錯。

Fusion Pharmaceuticals 是專攻用於癌症治療的放射性同位素，專攻 α 射線同位素，以及同位素和靶向癌細胞的分子之間的連結(linker) — Fast-Clear™，包括抗體。目前大多數的藥物都還在研發階段，只有兩個進入第一期臨床試驗，以及正在第二期臨床試驗的 FPI-2265，是小分子藥物連結 α 射線同位素的 225Ac-PSMA I&T，適應症是轉移性去勢抵抗性攝護腺癌(metastatic castration-resistant prostate cancer, mCRPC)，針對攝護腺癌細胞的 PSMA。

Hamilton 位於加拿大東岸，距離多倫多市區大約一個小時車程，算是在大多倫多地區內，McMaster 大學便在 Hamilton，是一個大學城。

關於放射線同位素抗體，可參考之前抗體藥的這篇：精準治療 — 單株抗體藥物在臨床上的應用

▍醫藥相關熱門話題

開始關心起美國政治，Robert F. Kennedy Jr. 和 Elizabeth Warren 出現快速上升的熱門主題之中。

可能是因為加拿大印度人多，印度股市 NIFTY 50 也出現在快速上升的熱門主題之中。

📍 West Pharmaceutical Services: 醫療器材公司，產品包括藥物注射器和藥品玻璃瓶等等。二月時在 2024 Q4 公佈後，股價從約 $340 鎂跌到約 $210（跌了約 38%），雖然它的 Q4 相較於前一年並只掉了一點，但還是低於預期。

▍醫藥相關熱門搜尋關鍵字

📍 GFR Pharma: 溫哥華的保健食品製造和供應商，服務除了做保健食品配方，還有包裝等等。它會上榜應該是因為一則條狀包裝(stick packaging)市場的新聞，條狀包裝市場預估會在 2035 年超過 $2277.5M 美元，GFR Pharma 是十大條狀包裝之一。（條狀包狀就是現在流行的各種保健食品、咖啡的等等的單次食飲用包裝。）

📍 Bionano: 主要是做 OGM (optical genome mapping)的儀器，可應用在癌症的基因變異檢測等等。一月底的時候，股價一度跌到只剩 $0.1，回去看發現它在 2020-2021 年的時候股價從約 $400 鎂兩個月內飆高到 $8220。

📍 Dr. Reddys: 印度公司，學名藥生產販售商，二月十股價大跌。

📍 Dalton Pharma Services: 藥品製造供應商，服務項目包括合成化學物質和胜肽，和開發藥物配方等等。

📍 IREDA: 印度再生能源公司，不確定和醫藥有何關係。

▋美國

政治相關的關鍵字沒了，一樣多了不少沒看過的公司。

▍生技相關熱門話題

一樣有 Moleculin Biotech，且在熱門主題和搜尋關鍵字都是第一名，好奇查了一下它的股價，IPO 竟然高達約 $800 鎂，現在只剩約 $1 鎂。Aurion Biotech 也是 2024 年的美加熱門關鍵字之一，最近的新聞是它也準備要 IPO。

📍 Limitless Biotech: 賣各種研究用胜肽

▍生技相關熱門搜尋關鍵字

有趣的是有一個熱門搜尋關鍵字是 biotech is in a dark place，咕狗一下發現是 STAT 的專欄文章，但是 Reddit 上有討論。

📍 Edesa Biotech: 位於溫哥華的加拿大生技公司，專攻免疫疾病和呼吸系統疾病，包括白斑(vitiligo)、急性呼吸窘迫症候群(acute respiratory distress syndrome, ARDS)和肺纖維化(pulmonary fibrosis)等等，他們除了開發小分子藥物外，也有做抗體藥，其中治療白斑的 EB06 是抗 CXCL10 的單株抗體，用來治療肺纖維化的 EB07 則是抗 TLR4 的單株抗體，兩個都在第二期臨床治療。

同樣也是抗 TLR4 的單株抗體的 EB05 是針對 ARDS，已進入第三期臨床試驗，另一個進入第三期臨床試驗的藥物是治療過敏性接觸性皮膚炎(allergic contact dermatitis)的 EB01 (daniluromer)，為 sPLA2 抑制劑。最近的新聞是它獲得 $15M 的私募基金。

📍 Ark Biotech: 軟體開發，用 AI 加速和改善生物製成(bioprocessing)，看影片是用他們的軟體來最佳化 scale-up 的參數，包括 culture size, pH, CO2 等等。

▍醫藥相關熱門話題

📍 aTyr Pharma: 滿特別的一家公司，之前沒看過這個技術，是用 tRNA synthetases 作為 modulator。如果對蛋白轉譯有點了解，大概會知道 tRNA synthetase 負責把氨基酸接到對應的 tRNA 上面，每個氨基酸都有自己的 tRNA synthetase。

公司創辦人 Paul Schimme 和他在 Scripps Research Institute 的同事發現從其中一個 tRNA synthetase 基因衍生出來的蛋白可以調節血管增生(angiogenesis)，顯示 tRNA synthetase 可能有其它種要的功能。

他們目前的免疫調節劑(immunomodulator) efzofitimod 已進入第三期臨床試驗，適應症為間質性肺疾病(interstitial lung disease, ILD)，是透過 neuropilin-2 調節活化的骨髓細胞(myeloid cells)，進而緩和炎症(inflammation)。

它還有一個子公司 Pangu BioPharma 在香港，主要和香港科技大學(HKUST)合作，進行基礎科學和轉譯研究(translational research)。

最近的新聞是它股價上漲了一點，不過 2015 年它 IPO 後的股價曾經高達 $362，目前只剩下不到 $5。

📍 Natco Pharma: 印度的學名藥製造商，最近新聞除了去年 Q3 的營收減少外，還有因為川普要加關稅，正在美國找可收購的公司。

📍 Mayne Pharma: 澳洲藥廠，主要開發皮膚相關疾病、傳染病，以及和女性健康相關的藥物，同時也是 CDMO，幫忙藥物商品化等等。最近的新聞是 Cosette Pharmaceuticals 想要收購它，擴展女性健康相關領域。

▍醫藥相關熱門搜尋關鍵字

大家仍持續關注 Purdue Pharma 的官司

📍 Lumos Pharma: 專攻罕見疾病，它的 LUM-201 是口服的 ibutamoren，可刺激腦下垂體(pituitary gland)分泌生長激素(growth hormone)，適應症為兒童生長激素缺乏症(Pediatric Growth Hormone Deficiency, PGHD)，目前正在進行第二期臨床試驗。

📍 Dragon Pharma: 賣健身用的保健產品

📍 UCB Pharma: 主攻免疫和神經相關疾病的小分子藥物和抗體藥，看起來也想跨足基因治療，目前已申請 FDA 審查的是用來治療 TK2d (thymidine kinase 2 deficiency) 的小分子藥物 MT1621，是 doxecitine (deoxycytidine, dC) doxribtimine (deoxythymidine, dT) 的混合物，其他進入第三期臨床試驗的包括用來和 Biogen 合作用來治療紅斑性狼瘡(systemic lupus erythematosus, SLE)的抗體藥 Dapirolizumab pegol，是針對 CD40L。我比較有興趣的是它的抗體藥 Bepranemab，是針對阿茲海默症的致病蛋白 tau，目前還在第二期臨床試驗。

最近的新聞是去年獲得 FDA 許可，用來治療乾癬性關節炎(psoriatic arthritis, PsA) 的 IL-17A/IL-17F 抑制劑 Bimzelx®，上市三個月後市場反應不錯，使用過的患者大多給予正面評價，知名度也比 AbbVie 的 Rinvoq 和 Skyrizi 還要高。

📍 Oyster Point Pharma: 已於 2022 年被 Viatris 收購

📍 Lexitas Pharma Services: 眼睛疾病藥物的 CMO，幫藥廠做臨床試驗。

📍 Tata Motors: 印度汽車公司，最近的新聞是它開始氫燃料(hydrogen-powered)卡車，是印度第一個氫燃料卡車試驗。不懂會什麼會出現在醫藥關鍵字搜尋，它的股價二月底大跌。是說好奇咕狗了一下才發現已經有氫燃料電池電動車(FCEV)了，一直以為還在開發階段，目前看到已經上市的有日本的豐田(Toyota)和本田(Honda)、韓國的現代汽車(Hyundai)，以及 BMW。





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創新細胞療法：聽搖滾樂就能調節血糖？

在減肥神藥出來之前，糖尿病患者主要是用胰島素維持，糖尿病患者主要仰賴胰島素注射治療。然而，這種傳統方法存在諸多不便，包括需要定時注射和調整劑量，以防止低血糖(hypoglycaemia)等情況發生。

近年來，多個研究團隊致力於開發更智能、更便捷的胰島素釋放系統，為糖尿病患者提供更優質的生活品質。

▋口服奈米胰島素膠囊

挪威北極大學(Arctic University)與澳洲雪梨大學(University of Sydney)的研究團隊合作開發了口服奈米胰島素膠囊。這種創新技術利用肝臟葡萄糖苷酶(glucosidase)在血糖升高時才會活化的特性，使胰島素只在高血糖時釋放，而在血糖正常或偏低時保持不活躍狀態，以降低了低血糖的風險。

細胞治療新策略：搖滾樂與硝化甘油的奇妙應用

瑞士 ETH Zurich 大學的研究團隊則另闢蹊徑，聚焦細胞治療。他們嘗試利用搖滾樂和硝化甘油 (nitroglycerin, NTG) 等非傳統方式，精準啟動細胞釋放胰島素或 GLP-1，為糖尿病治療帶來前所未有的創新思路。

▋用搖滾樂啟動胰島素釋放

他們基因改造胰臟裡分泌胰島素的 β 細胞為 MUSIC INS 細胞，MUSIC (music-inducible cellular control)為可被音樂啟動的機關，INS 則是胰島素(insulin)。

MUSIC INS 細胞的獨特之處：

• 聲波感應機制：現大腸桿菌的鈣離子通道 MscL (large-conductance mechanosensitive channel)，MscL 對聲波有反應，因此可以透過聲音打開，讓鈣離子進入細胞內。
• 胰島素儲存系統：細胞內表現胰島素前驅物(insulin precursor)，並將其儲存在細胞囊泡中。
• 鈣離子觸發機制：當鈣離子進入細胞後，會觸發囊泡與細胞膜融合，通過外泌作用(exocytosis)將胰島素釋放到細胞外。

最佳音樂和聲波參數

研究人員先在培養細胞中試驗，測試哪個頻率的聲波可以啟動打開離子通道，結果發現聲音在約 60 分貝(decibels, dB)和音頻約 50 赫茲(Hz)的時候，可以有效打開離子通道，而當聲音或音樂持續 3 秒以上，並暫停 5 秒以內的情況下，可以釋放出最大量的胰島素，如果暫停的間隔太長，釋出的胰島素就會較少。最後，他們測試哪種音樂可以達到 85 分貝，釋出最大量的胰島素，結果發現有低音的搖滾樂可以做到，皇后樂團的 We Will Rock You 的效果最好，可以在五分鐘內釋放出 70% 的胰島素，在十五分鐘內釋出全部，再來是復仇者聯盟(The Avengers)的電影配樂，古典樂和吉他的效果比較不好。

▍We Will Rock You

接著，他們把 MUSIC INS 細胞用水凝膠(hydrogel)包裹後，注射進第一型糖尿病老鼠的腹部，然後再用音樂去啟動 MUSIC INS。

他們在植入 MUSIC INS 的老鼠肚皮外面放音樂，發現放 15 分鐘 60 分貝(50 m/s2)的低音頻可以釋放出胰島素，We Will Rock You 則可以快速釋放出胰島素，調節餐後的血糖，而環境音則不會觸發胰島素的釋出。

▋硝化甘油 (NTG) 啟動 GLP-1 釋放：hNORM 系統的化學訊號

他們最近發表在 Nat Biomed Eng 的研究中則是用硝化甘油，類似搖滾細胞 MUSIC INS，他們的 hNORM (human nitric oxide-responsive transgene regulation modality) 系統是是基改 HEK 細胞。

hNORM 系統的組成：

• 表現粒線體的的 ALDH2，把硝化甘油轉變成氧化氮(nitric oxide, NO)。
• 表現 sGC (soluble guanylate cyclase)，負責把 GTP 轉變成 cGMP。
• 表現 PKG1 (protein kinase G1)，磷酸化和活化 CREB。
• 表現 PCRE-driven GLP-1，CREB 被活化後會啟動 GLP-1 的表現。

貼片給藥：硝化甘油穿皮啟動 GLP-1 釋放

他們把硝化甘油加進貼片中，患者只要把貼片貼在皮膚上，硝化甘油就可以穿過皮膚，進入基改 hNORM 細胞。這些細胞表現的 ALDH2 會把硝化甘油轉化為 NO，NO 會活化 sGC，把 GTP 轉變成 cGMP。接著，cGMP 會活化 PKG1，進而活化 CREB，啟動 GLP-1 的表現，進而促使胰臟的 β-cells 分泌胰島素，調解血糖，並抑制食慾。

他們一樣用水凝膠把基改的 hNORM 細胞包裹後注射進第一型糖尿病老鼠腹部，然後在老鼠肚皮上每兩天貼一次貼片，35 天後測量體內的 GLP-1。結果：血液中的 GLP-1 有顯著增加，體重恢復正常，胰島素表現正常外，胰島素阻抗的情形也消失了，血糖也保持穩定。

不負責任感想

感覺很有趣，但是不確定是否可以一次注入很多，然後分批釋放，例如每個貼片只夠釋放 10% 的植入 hNORM，那這樣就可以好幾天才植入一次(一天三次的話，就可以三天才注射一次 hNORM 細胞)，其他時間只要換貼片就好。用聲波的話，就可以定時放搖滾樂，如果不喜歡搖滾樂的可能就不適合。😂



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Articles:

Cells with an ear for music release insulin | ETH Zurich

A new switch for the cell therapies of the future | ETH Zurich


Publications:

H Zhao, S Xue, M Hussherr et al. Tuning of cellular insulin release by music for real-time diabetes control. Lancet Diabetes & Endocrinology (2023) DOI: 10.1016/S2213-8587(23)00153-5

M Mahameed, S Xue, B Danuser et al. Nitroglycerin-responsive gene switch for the on-demand production of therapeutic proteins. Nat Biomed Eng (2025) DOI: 10.1038/s41551-025-01350-7