1990 年代末期的波士頓,哈佛醫學院布萊根婦女醫院(Brigham and Women's Hospital)的一間實驗室裡,Charles N. Serhan 教授正盯著質譜儀螢幕上一組出乎意料的訊號。他的團隊原本在追蹤發炎反應過程中脂質介質(lipid mediators)的代謝路徑,卻意外發現了一群從未被描述過的分子。這些分子不是促進發炎的,恰恰相反——它們似乎在積極地「指揮」發炎的結束。Serhan 後來將這類分子命名為 Resolvins,取自「resolution」(消退)一詞。這個命名本身就是一場宣言:發炎的結束,不是被動的沉默,而是一個由專門分子驅動的主動修復程序。
哪個問題被忽視了一百年?
要理解 Serhan 發現的革命性意義,必須先回顧一段醫學史上的盲區。自十九世紀 Rudolf Virchow 奠定細胞病理學以來,發炎一直被理解為一個「開啟—持續—被動消退」的線性過程。當入侵的病原體被清除、受損的組織被隔離之後,發炎反應就會「自然停止」——就像火焰燒完可燃物後自行熄滅。這種觀點統治了免疫學和病理學教科書超過一個世紀。然而,幾乎沒有人認真追問過一個看似簡單的問題:發炎究竟是「怎麼停下來的」?如果真的只是被動消退,為什麼有些發炎會失控、變成慢性,而另一些則能乾淨俐落地收場?
Charles Serhan 在哈佛的實驗室正是從這個問題出發的。他的學術背景橫跨生化學與藥理學,師從前列腺素研究先驅 Bengt Samuelsson(1982 年諾貝爾生理學或醫學獎得主)。在 Samuelsson 的實驗室裡,Serhan 接觸了花生四烯酸(arachidonic acid, AA)的代謝級聯反應——那個產生前列腺素和白三烯素等促發炎介質的經典路徑。但他的思維逐漸轉向一個不同的方向:如果人體有如此精密的機制來「啟動」發炎,是否也存在同樣精密的機制來「結束」發炎?
Resolvin E 的誕生 是什麼?
答案來自一個意想不到的方向——Omega-3 脂肪酸。2000 年代初期,Serhan 的團隊系統性地分析了發炎消退階段(resolution phase)的滲出液(inflammatory exudates),發現其中含有大量由 EPA(二十碳五烯酸)和 DHA(二十二碳六烯酸)衍生的新型脂質介質。其中,由 EPA 經由環氧酶-2(COX-2)和 5-脂氧合酶(5-LOX)途徑代謝而成的一系列分子,被命名為 Resolvin E 系列(Resolvin E1、E2 等),「E」代表其前驅物 EPA。同時,由 DHA 衍生的另一系列分子被命名為 Resolvin D 系列。
Resolvin E1(RvE1)的發現尤其引人注目。Serhan 團隊在 2002 年發表於《Journal of Experimental Medicine》的研究中首次描述了這個分子的結構與功能。RvE1 展現出驚人的生物活性:在極低的奈摩爾(nanomolar)濃度下,它就能有效抑制嗜中性白血球的遷移、減少促發炎細胞因子的釋放,並促進巨噬細胞對凋亡細胞的吞噬清除(efferocytosis)——這是發炎消退過程中最關鍵的「清掃」步驟。換言之,RvE1 不是簡單地「抑制」發炎,而是積極地「指揮」組織回歸穩態。
這一發現的深遠意義在於:它揭示了 Omega-3 脂肪酸(特別是 EPA)在人體中的角色遠比「抗發炎」三個字所暗示的更為精密和主動。EPA 不僅僅是「減少促發炎介質的產生」(這是傳統的被動解釋),它更是人體主動修復程序的原料來源。沒有足夠的 EPA,身體就缺乏製造 Resolvin E 的原料,發炎的消退程序就可能不完整,從而為慢性發炎埋下伏筆。
顛覆典範 是什麼?
Serhan 的 Resolvin 研究所帶來的典範轉移(paradigm shift),可以濃縮為一句話:發炎的消退不是「沒有發炎」,而是一個與發炎啟動同樣精密、甚至更為複雜的主動生物學程序。這個概念聽起來直觀,但在當時的學術界卻是革命性的。在 Serhan 之前,大多數抗發炎藥物的設計邏輯都是「阻斷促發炎訊號」——非類固醇消炎藥(NSAIDs)阻斷 COX,生物製劑阻斷 TNF-α 或 IL-6。這種策略固然有效,但本質上是「剪斷油門線」,而不是「踩剎車」。Serhan 的研究則提出了一種全新的治療哲學:與其不斷試圖壓制發炎,不如增強身體自身的消退與修復能力。
這個觀點的臨床意涵極為深遠。慢性發炎被認為是現代醫學中最棘手的問題之一,它與動脈粥狀硬化、第二型糖尿病、阿茲海默症、部分癌症,乃至憂鬱症都有著千絲萬縷的關聯。如果慢性發炎的本質不是「發炎太強」,而是「消退不足」——也就是說,身體啟動了發炎反應卻無法順利完成修復程序——那麼治療策略就應該從「抑制」轉向「促進消退」。Resolvin 正是這一策略的分子基礎。
研究是怎麼進行的?
Serhan 並未滿足於基礎科學的突破。他將 Resolvins 歸入一個更大的分子家族——特異性促消退介質(Specialized Pro-resolving Mediators, SPMs),這個家族還包括 Protectins、Maresins 和 Lipoxins。SPMs 家族的發現開啟了一個全新的藥物開發領域。多家生技公司已開始探索 Resolvin 類似物作為新型抗發炎藥物的可能性,其優勢在於:不同於傳統 NSAIDs 或類固醇的免疫抑制副作用,SPMs 理論上能夠促進發炎的「正常結束」而不損害免疫防禦功能。
在動物模型中,Resolvin E1 已展現出在多種發炎性疾病中的治療潛力,包括牙周病、角膜發炎、氣喘、腹膜炎,以及動脈粥狀硬化的斑塊穩定。儘管這些研究距離臨床應用仍有相當的轉譯距離,但它們為未來的藥物設計提供了一個截然不同的方向——不是「抗」發炎,而是「促消退」。
本文重點整理?
截至 2020 年代中期,Charles Serhan 已發表超過 500 篇同儕審查論文,被引用次數超過七萬次,是全球被引用最多的發炎研究學者之一。他在哈佛醫學院的實驗室——Charles N. Serhan 消退與修復實驗室(Laboratory for Resolution and Repair)——已成為全球發炎消退研究的聖地,吸引了來自世界各地的博士後研究員和訪問學者。
然而,Resolvin 研究也面臨著質疑與挑戰。部分學者指出,SPMs 在人體血液中的濃度極低,使用傳統的質譜方法進行定量時存在技術上的不確定性,這使得人類臨床研究的解讀變得複雜。此外,從食用 Omega-3 脂肪酸到體內產生足量 SPMs 之間的轉化效率,可能因個體的遺傳背景、腸道微生物組成,以及整體飲食模式而有顯著差異。這些未解之謎正是下一個世代的研究者需要回答的問題。
在波士頓的實驗室裡,Serhan 的白板上依然寫滿了分子結構式與實驗設計的草圖。對這位已年過七旬的科學家而言,Resolvin 的故事遠未結束。他常在演講中引用一個比喻:「過去一百年,我們一直在研究火災是怎麼發生的,卻忽略了去理解消防隊是如何運作的。」Resolvin,就是那支我們花了一個世紀才發現的分子消防隊。而 EPA——那個看似平凡的 Omega-3 脂肪酸——正是消防隊最重要的裝備之一。