今年（2016）四月，全球第一篇「灵芝抗PM2.5」报告问世，这可是头一回有科学家告诉我们，有一个「东西」可以把吸入的PM2.5挡在血液循环之外，不让它在体内到处搞破坏。研究的想法和材料来自台大教授许瑞祥，规划与执行由中原大学助理教授招名威和曾嘉仪职掌。三位在十几年前的师生情缘，竟是这整个故事之所以发生的起源……
文／吴亭瑶
由左至右：中原大学生物科技学系助理教授招名威，
中原大学生物医学工程学系助理教授曾嘉仪，
台湾大学生化科技学系兼任教授许瑞祥。（摄影／吴亭瑶）
「Everyone, Yes, we are on the paper !!!!」去年（2015）11月24日晚间11点35分，中原大学生物科技学系助理教授招名威一收到《American Journal of Chinese Medicine》主编的电子邮件，恭喜他们投稿的论文已通过审查，并将在来年春季刊登（2016年4月号），马上把这个好消息转寄给所有研究夥伴们。
三年多前播下的种子，如今终於开花结果、尘埃落定，不知道那个晚上他们是睡得比较好，还是反而睡不着觉？
或许全世界的人都该跟着欢呼，因为这篇论文证明了，对很多疾病都有效的灵芝，也可以帮我们对抗无所不在的PM2.5。
由招名威与同校生物医学工程学系助理教授曾嘉仪共同率领的科研团队，以台湾大学教授许瑞祥育种栽培的松杉灵芝为材料，证明特定组成成分的灵芝萃取物，不仅能减轻PM2.5对细胞的毒害，还能阻止PM2.5从肺部进入血液循环。
这不仅是全球第一篇证明灵芝可以抗PM2.5的论文，更是自1970年代学界开始注意到PM2.5有害健康以来，头一回有科学家告诉我们，有一个「东西」可以把吸入的PM2.5挡在血液循环之外，不让它在体内到处搞破坏，引发各种毛病。
十几年前的师生缘份，促成了这个研究
发表了这麽一篇紧扣时事的报告，换成别人，大概早早预约场地，拟好新闻稿，等着召开盛大的记者会，宣告全世界。
但该团队并没有做此选择，仅有自己人举杯以香醇红酒，佐真的好海鲜，低调庆祝这些日子以来的努力，并在轻松谈笑间接受笔者专访，分享过程中的起承转合。或许透过深度报导，更能呈现研究过程中的原汁原味而不走味。
回想当初之所以会想到用灵芝抗PM2.5，彷佛是冥冥中注定的缘份。
目前同在中原大学任教的招名威和曾嘉仪，是大学时的班对，2002年从台大农化系毕业，待曾嘉仪取得台大硕士学位後，便连袂前往美国罗格斯大学（Rutgers University）留学，分别攻读毒理学博士和神经科学博士。尔後相知相惜的两人又一起回台，继续在事业上、人生上相互扶持。
许瑞祥则是这对伴侣大学时期微生物学的任课教授，同时也是招名威大二至大四在实验室打工的「老板」。正是因为这份深刻的师生情谊，让招名威2012年暑假学成归国时，特别返校和老师报告「我回来了」。
时光荏苒，当年台大农化系的微生物组已经独立出来，成为生命科学院底下的生化科技学系，但不变的是，曾由许瑞祥从他的老师王西华手中接棒主持、也是招名威待了三年的「应用微生物实验室」依然屹立在农艺馆106室，持续为灵芝等真菌的应用开发而努力。
当许瑞祥得知招名威在美国研究的主题，和柴油废气颗粒如何伤害心血管有关，并了解到柴油废气颗粒就是PM2.5的主要来源之一时，当下有如灵光乍现般的给出建议：要不要评估看看，如果加入灵芝萃取物，是否会有保护作用？
从菌种分类、监定和栽培起家的许瑞祥，研究灵芝超过三十年，看着灵芝「以不变应万变」地陪伴人类经历多少健康威胁，而今再遇上杀伤力强大的PM2.5，自是有一份期待。
其实PM2.5在2012年的台湾并不红，那时马英九总统刚连任、NBA华裔球员林书豪刚从纽约尼克队发迹，举国上下不是为了「油电双涨」吵翻天，就是忙着讨论为什麽会有「林来疯」。
而接下来的两年，全台又陷入以假乱真的食安风暴里。直到2015年二月底，中国前央视主播柴静自费拍摄的纪录片《穹顶之下》在网路发酵，加上媒体对於台湾哪个地方「又紫爆了」的新闻播得愈益勤快，PM2.5才逐渐成为台湾社会关注的焦点。
所以如果不是招名威把国外学的「那一套」带回来，再加上许瑞祥的神来一想，灵芝与PM2.5的连结，可能还要等上好一阵子。
PM2.5如何从肺部进到血液循环？
这位被许瑞祥形容「比韩剧《太阳的後裔》里的男主角还要帅」的青年才俊表示，美国因为土地广大，又不是以制造工业为主，受到PM2.5污染的情况并不严重，一般民众也不怎麽关心这个议题。後来因为2008年奥运在北京举行，才使得许多美国人开始担心，他们的选手会不会因为在雾霾中比赛而影响成绩？
PM2.5於是在那段期间成了美国社会舆论和学术研究的焦点，也给了招名威发想博士论文主题的灵感──他专攻的是毒理学，指导教授Marion K. Gordon博士那几年的研究重心又放在心血管损伤的机制探讨，以PM2.5串连两者再恰当也不过。
早从2002年起即有学者证明，随空气吸入的PM2.5进入血液循环之後，会对血管、心脏造成慢性（例如加速血管粥样硬化）与急性（例如引发心肌梗塞或中风）的危害。但PM2.5是如何从肺部进入血液循环的？这个在当时尚待厘清的机制，即是招名威的探讨重点。
肺泡上包覆了许多微血管，我们吸入的氧和呼出的二氧化碳，会在这里进行气体交换，而此处也是PM2.5的侵入点。
「组成微血管的内皮细胞原本应该像这样排列紧密，」招名威张开双手手掌，指间与指间相对地十指交错嵌合。「但PM2.5会把连接细胞与细胞间的蛋白瓦解，细胞的排列就会松动」，他稍微把手掌往左右两边拉开，让十指之间露出缝隙，「这时PM2.5就能从中钻进血管里，跟着血流循环全身。」
PM2.5之所以有这个本领，是因为在它的刺激下，细胞内部会生成大量的自由基，细胞为求自保便启动一连串防御机制，问题是过程中会间接促使细胞本身分泌一种叫作VEGF-A（血管内皮生长因子A）的物质，就是它松开了细胞间的连结蛋白，让组成微血管的细胞彼此出现空隙，导致血管通透性增加，PM2.5便可轻易地从外面穿过微血管壁，进到血液里。
受到PM2.5威胁的内皮细胞虽然奋力抵抗，最後还是难逃一死。因为道高一尺、魔高一丈，PM2.5会让细胞内的抗氧化酵素变少，没有足够的抗氧化酵素清理自由基，细胞只能任自由基宰割。当内皮细胞因为死亡而萎缩时，细胞与细胞间也会出现空隙，为PM2.5制造可趁之机。
长期以灵芝调理，才有保护作用
意想不到的是，回到台湾後，许瑞祥拿给招名威的那瓶松杉灵芝子实体热水萃取物，竟阻止或减少了上面那些「必然」的发生。
他们先把人类脐静脉内皮细胞浸泡在松杉灵芝萃取物里两个星期，再把细胞曝露在高浓度的PM2.5（柴油废气颗粒）底下24小时，结果不只细胞内的自由基降减到只剩一点点，各种抗氧化酵素显着增加，可以瓦解细胞连接的VEGF-A也少了很多……。
最後的具体成效就是：内皮细胞存活率提高了将近三成，血管通透性则减少近九成，「基本上PM2.5只会堆积在肺泡上，无法进到血液里。」招名威指出这项研究的价值核心。而光是不会随着血液趴趴走，不知就让PM2.5的威胁少掉多少！
值得一提的是，一般体外实验要检测某个成分有什麽作用，通常会把它和细胞放在一起培养一、两天，了不起最多三天。但在招名威的实验里，细胞却是泡在松杉灵萃取物里长达两周，而这麽长的时间，正是影响整个实验成败的关键。
「一开始我们只让内皮细胞和灵芝一起培养24小时，但一遇到PM2.5，细胞马上就死光了。即使把培养时间延长至48小时、72小时，还是一样很快被毒死，不过细胞存活的时间好像有延长一些。」招名威回想最初实验的情景，这也是整个研究做下来唯一遇到的「困难」。
於此之际，与他最契合、也是最美丽的夥伴曾嘉仪给了建议：「不然，让细胞和灵芝培养的时间延长到两个礼拜如何？」为什麽是「两个礼拜」，曾嘉仪也说不上来，纯粹就是一种直觉。没想到拉长灵芝的「调理时间」果然奏效，而且经灵芝调理两周的内皮细胞，比起只调理一周者，更能抵挡PM2.5的伤害。
「我们确实看到，细胞浸在灵芝里的时间愈长，长得愈好。」曾嘉仪补充说明。许瑞祥则进一步指出关键所在：「其实这就是事先预防和长期保养的概念，不是说你马上吃灵芝，马上有保护作用，而是必须天天吃、常常吃，才有效果。」
其实PM2.5也不是马上吸，马上就会生病，而是需要好几年的累积。以肺癌为例，根据中国科学院所做的追踪调查，至少要有七年的相关期。因此，灵芝在任何时候介入，只要长期吃下来，都有力量可以和PM2.5的伤杀力拉钜。
「换言之，在PM2.5的污染下，必须一辈子吃灵芝，才能一辈子保平安，这对整个灵芝产业来说，商机无限呀！」许瑞祥画出美丽的愿景，「但重点还是得再回到『吃什麽灵芝』才有效？招名威的实验结果，用的可是特定菌种、特定栽培方式、特定组成成分的松杉灵芝啊！」
灵芝抗PM2.5的故事未完待续
招名威很感谢当初参与的实验室学生，在他和曾嘉仪刚到中原大学任教之初，实验设备还没那麽齐全的情况下，一起通力合作把这个研究完成。若再加上跨刀提供实验点子与实验材料的许瑞祥，这篇灵芝抗PM2.5的论文发表，可说是三代师生联手的作品。
关於接下来的研究规划，招名威表示，他们之前曾试着给怀孕的母鼠吃同样的松杉灵芝萃取物，并让母鼠吸入PM2.5，等到小老鼠出生後，再对牠们的脑部组织做分析。初歩看起来，鼠妈妈有没有吃灵芝，鼠宝宝的脑神经发育确实有差异，但到底差别在哪里，会是他们後续想要研究的主题之一。
此外，按目前的实验结果看来，PM2.5只会堆积在肺泡上，无法进到血液里。那麽，对於深受PM2.5威胁的肺组织，灵芝是否也能减轻或防止损伤？招名威和曾嘉仪也都认为值得探究。
话题进行至此，许瑞祥突然想起1970年代中国学者曾做过的动物实验：研究者先让老鼠吸入燃烧稻草的浓烟，再给老鼠喂食或注射灵芝萃取物，结果发现灵芝有镇咳和袪痰之效。其实燃烧稻草的浓烟里就含有PM2.5。所以有没有可能，灵芝可以透过保护气管和支气管纤毛和黏膜组织，使其功能健全，进而把PM2.5带出体外，减少它在肺部的累积？
灵芝抗PM2.5的故事显然未完待续。这篇才发表的报告还只是灵芝抗PM2.5的首部曲而已！随着师生三人的热烈讨论，二部曲、三部曲似乎也已经有了谱。
期待这群横跨三个世代的师生再次联手出击，为穹顶下的苍生带来更多的好消息，同时也让更多人明白，在这个「可以不吃黑心食品、却无法不吸脏空气」的年代，至少还有灵芝可以靠，而且可靠得面面俱到。
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【PM2.5小档案】挡不住、滤不掉、躲不了......
和PM2.5有关的疾病，可真是族繁不及备载。不只是肺癌、气喘、皮肤过敏而已，还有乳癌、肝癌、膀胱癌等各式各样的癌症，动脉硬化、心肌梗塞、中风等各种急、慢性心血管疾病，以及糖尿病、肥胖、失智症等等，全都牵扯其中，甚至连发育中的胎儿，也会因为妈妈长期吸入PM2.5，比较容易得到脑、心、肾相关的先天性疾病，或是因此早产或体重过轻。
PM2.5之所以影响如此广泛，就是因为这些以固体或水滴形式飘浮在空气中的污染微粒，直径不超过2.5μm（微米），微小如看不见的细菌，比起那些体积大的悬浮微粒（如PM10，即直径不超过10 μm的悬浮微粒）容易吸附有毒物质，也更容易透过呼吸深入肺部，再从肺部进到血液循环里。当血流经过哪里，遇上些组织细胞，PM2.5的毒害就发挥到哪里，难怪全身都要拉警报。
由於PM2.5不是口罩所能阻挡，亦非空气清净机所能够过滤（所有广告宣称都只是「广告」而已），所以如果不想呼吸也会病、也会胖，搬家成了趋吉避凶唯一选择。
只是没被PM2.5污染的地方何其少，全球只有两成不到的城市，PM2.5和PM10符合世界卫生组织WHO建议的安全标准（超标即有健康之虞），而全台也仅有台东接近国际标准，如果再加上工作、家庭、人际关系等各种因素，还真不知道可以搬到哪里？
注：台湾订的PM2.5国家标准比WHO宽松，WHO建议「年平均值」为每立方公尺不能超过10 μg，台湾则是订15 μg；WHO建议「24小时平均值」为每立方公尺不得超过25 μg，台湾则是订35 μg。台东在2013～2015年三年间的PM2.5年平均值将近11 μg，台湾的最後一片净土，在WHO眼里仍旧不合格。事实上长期处在超过10 μg的浓度里，生病机会就会明显升高。
长期与PM2.5为伍，成了多数人必须面对的挑战。以前你只能默默忍受它的伤害，而今随着科学证据的呈现，很可能只要长期吃灵芝，让体内的组织细胞长时间「泡」在灵芝里，就能让你获得保护。
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主要参考文献
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. 苏元和：致癌脏空气，全台PM2.5超标大揭露。民报，2015年4月7日。
3. 许多世界最贫困城市的空气污染水平上升。世界卫生组织新闻稿，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.
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