在人口快速高齡化的今天,心血管疾病仍是全球最主要的死亡原因之一。醫學界長期投入藥物研發,希望降低疾病風險,但近年另一條新的研究路徑也逐漸受到重視—從農業與天然營養出發,發展精準健康與預防醫學。臺灣大學藥理學研究所魏子堂教授所帶領的團隊,正走在這條跨領域的道路上。他們以臺灣在地大豆為原料,結合微生物發酵與分子醫學研究,開發具有心血管保護潛力的新型營養成分,讓農業、醫學與生技在同一條創新研發鏈上交會。

從大麻研究到大豆發現:一場意外的轉折

談起計畫的起點,要回溯到魏子堂在美國史丹佛大學心血管中心博士後的研究。當時他關注的其實是:為什麼部分青少年在使用大麻菸後,心血管疾病風險會升高?大麻素究竟如何影響人體血管健康?過去的流行病學研究發現,長期使用大麻的族群,心血管疾病發生率相對較高。研究團隊深入探討相關機制,發現人體血管內皮細胞中存在一種名為 CB1(Cannabinoid Receptor 1)的大麻素受體。當這個受體過度活化時,會引發血管發炎與氧化壓力反應,進而促進動脈粥狀硬化的形成。

「當我們找到誘發疾病的原因,接下來思考的是有沒有安全且有效的方法可以抑制與解決?」魏子堂指出。於是團隊開始篩選各類天然化合物與既有藥物,令人意外的是,一種存在於大豆中的天然成分—金雀異黃酮(genistein),竟展現出調控 CB1 訊息路徑的能力,並具有潛在的血管保護效果。這個發現也讓研究方向大轉彎,「我們是從疾病機制出發,最後才找到大豆這個答案,」魏子堂笑說。

找對品種、建立栽種標準,讓農業成為科研關鍵

魏子堂進入臺灣大學藥理學研究所任教後,開始建立自己的研究團隊,並積極尋求跨領域合作,希望將發現推向更完整的研究鏈。然而,新的挑戰接踵而來,雖然天然大豆異黃酮具有潛在的保護效果,但其水溶性低、人體吸收率有限,在動物實驗中往往需要極高劑量才能觀察到明顯效果。

因此如何讓這些天然分子更容易被人體吸收,成為研究的重要課題。為此,魏子堂與臺大農業化學系蘇南維教授展開合作,從農業源頭重新檢視大豆的可能性。長期投入微生物轉換技術研究的蘇南維,擅長透過發酵技術改變天然物質結構,提升其生物利用率。同時,團隊也與東海大學畜產學系謝長奇教授合作,利用不同動物模型評估大豆發酵產物的心血管保護效果,並與臺大醫院心臟科吳卓鍇醫師合作,為後續臨床應用奠定基礎。這項跨領域合作,從農業原料、微生物發酵,到生物醫學與臨床研究彼此緊密串連,同時也獲得「國科會-精準健康之新世代農業」專案計畫的支持,建立起從田間到醫療的創新研發模式。

大豆異黃酮跨領域研究團隊-臺大藥理學研究所(魏子堂教授)、臺大農業化學系(蘇南維教授)、東海大學畜產學系(謝長奇教授)。(照片提供/魏子堂)

研究團隊首先分析臺灣二十多種大豆品系的異黃酮組成,最後選定含量高、產量穩定且栽種條件成熟的高雄選十號(KSS10)作為主要原料。接著,蒐集2022至2023年間不同產區的氣候、土壤與環境資料,建立「環境因子—異黃酮累積」的預測模型,進一步掌握影響大豆品質的關鍵條件。

換句話說,團隊不只是選出一個適合的大豆品種,更建立了一套可支援精準契作與品質管理的農業科學模型。「我們希望未來農民在種植大豆時,可以依照科學化的環境條件,生產出最適合健康產業使用的原料,」魏子堂說。

心血管臨床研究團隊-美國史丹佛大學心血管中心 (Joseph C. Wu教授)、臺大醫院心臟科 (吳卓鍇醫師)、臺大藥理學研究所(魏子堂教授)。(照片提供/魏子堂)

掌握技術、連結國際,展現產業化潛力

在確立合適的大豆原料後,研究團隊進一步透過微生物轉換技術,提升異黃酮的生物利用率,並持續尋找既安全又有效的使用劑量。這個過程中,三位博士後研究員 (鍾岱融、許宸、蔡欣亞)扮演關鍵角色,串聯起發酵技術、食品營養科學與心血管研究,讓跨領域溝通、合作與實驗的推進更加順暢。

而隨著研究逐步成熟,成果也推進到臨床轉譯階段。目前已與臺大醫院及長庚醫院,展開人體臨床試驗,招募患者觀察發炎指標變化。迄今已完成20位受試者收案,為後續研究提供重要線索。

在產業應用方面,相關技術也已完成技術移轉給企業並進入試量產階段。所開發出的原型產品 AquaSoiivon™ 亦於2025年 BIO Asia-Taiwan 亞洲生技大會亮相,並榮獲國際創新發明競賽金牌,展現出保健產品商品化的潛力。此外,研究團隊也正與史丹佛大學及加拿大西安大略大學展開跨國合作,持續進行臨床研究與受試者招募,希望透過更完整的臨床數據,進一步驗證相關技術在心血管健康領域的應用價值。

臺灣大學藥理學研究所魏子堂教授,長期投入心血管疾病機制與天然物研究,致力串聯農業、醫學與生技創新。

當農業走進醫學,開啟精準健康的新可能

從農作物選育,到微生物轉換技術、分子醫學研究,再到臨床試驗與產業商品化,魏子堂的團隊正逐步串連起一條從農業到醫療的創新價值鏈。「農業不只是生產食物,也能精準促進健康,」他笑說。

由於CB1受體不僅與心血管疾病相關,也與常見的肥胖及多種代謝疾病息息相關,大豆異黃酮衍生物未來有機會拓展至更多醫療應用,甚至進一步邁向新藥開發。一顆從臺灣土地萌芽的大豆,不只國際都看見,也為精準健康開啟全新想像。

國家科學及技術委員會

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