人類終將擁有超人的力量？ 談抑制肌肉生長的蛋白質

在電影「超人：鋼鐵英雄」(Man of Steel)中，超人的父親（羅素克洛飾）說，因為太陽系的太陽是黃色的，超人吸收了太陽散發出的輻射，就會變得更強。電影中當然不會講這套理論的科學原 理，不過加拿大一位教授E. Paul Zehr指出，透過移除「肌肉生長抑制素」(Myostatin)的作用，肌肉可以增大到原來的兩倍。既然超人是外星人，肌肉長到無所不能也是可能的。
也許是因為剛看完了這部電影，加拿大英屬哥倫比亞的維多利亞大學教授E. Paul Zehr撰文表 示，1936年登場的超人，有著「速度比子彈快、力氣比火車大、一跳躍過一幢大廈」的能力，但並非全是空想來的。目前人類已知有兩種蛋白質，分別控制肌肉 的大小與數量：「肌肉生長抑制素」(Myostatin)與「激活素A」(Activin A)。有肌肉生長抑制素存在，肌肉質量不會大幅增大；有激活素A，肌肉細胞不會無限制分化以增加數量。因為有他們的存在，動物得以維持目前勻稱的體態，當 然，你可能會覺得，這樣太瘦弱了。
「超牛」
你可能會聯想到，「肌肉生長抑制素」在畜牧業可能是一個話題，因為，如果豬牛羊等人類的肉食來源動物如果移除了肌肉生長抑制素的作用，他們的肌肉就會增大，也就代表人類的肉食來源就變多了，這對目前全球糧食短缺的現象，可能有些幫助。
Zehr指出1807年一位英國農夫就形容了缺乏「肌肉生長抑制素」的牛的生理特徵。這些牛肌肉相對骨骼的比例變多、脂肪較少。以下這段影片是國家地理頻道的片段，影片中可以很明顯地看到身上的肉長得十分「蓬勃」的「比利時藍」牛。透過基因工程，這些牛的肌肉組織長得特別大，被稱為「雙倍肌肉」：
此外，科學家也用相同的原理養殖出肉鼓鼓的快要滿出來似的「超鳟魚」：

transgenic-trout-six-pack-muscular_17693_600x450
（圖片來源：saludesencial.org）
在人類身上也有？
這兩種蛋白質在囓齒類、狗、豬、羊，甚至人類身上都有。在一項2004年的研究中，一個人類嬰兒的個案可以用來描述肌肉生長抑制素缺乏的現象。下圖 上半部是這位小朋友的照片，左邊是出生六天的腿部照片，右邊是七個月大的照片，透過箭頭所指的方向，可以看到他的大腿肌肉往外突出一塊，這是大腿肌肉大幅 成長的現象。

同樣這張圖的下半部，則是腿部的超音波的圖片，中間的F是股骨，周圍有標其他英文字母的為肌肉組織。從下半部的圖可以明顯看到，左邊的肌肉組織發育 明顯要比右邊的對照組要來得大。左邊這位小朋友在其他方面都正常成長，但比起其他小孩，他在四歲半的時候，就可以在手臂伸直的情形下，雙手各舉起一支3公 斤的啞鈴。
你可能有印象，在1978年由克里斯多福李維飾演的「超人」電影中，超人的地球養父看見小baby超人舉起一個龐然大物的驚訝樣子。
守護神的守護神
看到這裡，你可能覺得這兩種蛋白質可能是一種枷鎖，套住動物讓他們沒辦法暢快地生長，但從另一個角度來看，它們的存在也可視為一種守護神，讓動物不致於過度成長。你可以想像你見過最強壯的健美冠軍，但身上的肌肉要更多、更大，肌膚鼓得更凸、頭部與身體更不成比例的樣子。

（圖片來源：華納）
http://technews.tw/wp-content/uploads/2013/06/1.jpg
（圖片來源：Wikimedia Commons）
如果說動物有兩個守護神讓他們不致過度發展，那是否也有守護神的守護神，避免兩種蛋白質失去作用？Zehr表示「濾泡抑素」 (Follistatin)具有這樣的作用。也就是說，人類有機會關閉「基因開關」，讓肌肉大幅增長。有鑑於近幾年來基因解碼的工作讓科學家對人體系統的 運作過程有更多瞭解，因此，從超級能力做為主題進行基因改造，是一個不錯的開始。
當然這種構想對人類的短、長期影響還無法評估，自然不能冒然行事，不過同為靈長類動物，在猴子身上的實驗已有一定成果。2009年俄亥俄州立大學的一項實驗，將帶有濾泡抑素的病毒殖入彌猴肌肉組織，結果該肌肉組織比起一般猴子，永久性地增大了25%，而且更具意義的是，這是第一次在靈長類動物身上的實驗，距離人體實驗又跨進了一步。
「瘋狂實驗」的醫學價值
或許你會覺得Zehr大概是個瘋狂科學家，就像那些電影中的反派一樣。這應該是多慮了，因為他在看到俄亥俄州立大學的猴子時，嚇得聯想起五歲時聽過的「綠野仙蹤」 故事，其中西方國家女巫派遣有翅膀的猴子來抓桃樂絲的故事。雖然眼前的猴子並沒有翅膀，只是比較孔武有力些，但對人類來說，那就是超出常識以外的「異 象」，對其不明瞭便會產生恐懼，就如同超人就算打敗了薩德將軍，全人類不會都感謝他、喜歡他一樣，畢竟超人是外星人，不是人類。
不過這些研究並非只是瘋狂實驗。面對肌肉退化性疾病的患者，實驗結果可能有助於讓他們生活品質得以改善，或僅僅是脫離死亡的威脅。
結論
1.人體內的蛋白質「肌肉生長抑制素」限制肌肉變大，「激活素A」限制肌肉分化以增加數量，如果沒有它們，人類將長得比現在更為強壯，但中長期來看會有什麼影響並不明確。
2.肌肉生長抑制素已成功運用在畜牧業與養殖業，產生肉質更多的牛與魚。另外也有第一次靈長類動物實驗已經證明，限制兩種蛋白質的作用，可以產生「超彌猴」。
3.超人的怪力有可能是太陽某種輻射限制了超人兩種蛋白質的作用而產生，但當今科學家無法證實這個說法。
（封面圖片來源：華納）
Nmkj5gq1cQU
相關資料
E. Paul Zehr: The Man of Steel， Myostatin， and Super Strength
National Geographic: Bulging Mutant Trout Created: More Muscle， More Meat
Follistatin Gene Delivery Enhances Muscle Growth and Strength in Nonhuman Primates
Wikipedia: Belgian Blue