「We will, we will rock you.」幾下沉厚的鼓聲,帶出經典搖擺樂隊「皇后」(Queen)的名曲《We Will Rock You》,樂迷都隨著節奏舞動起來。
搖擺樂除了令人興奮外,瑞士最新一項研究發現,搖擺樂可能剌激身體釋出胰島素,糖尿病患者無需以注射攝取胰島素。
糖尿病是很常見的慢性病,患者因發炎導致胰島素分泌不足,或身體對胰島素的反應減低,引致血糖水平上升,僅在美國就有超過3,700萬人罹患糖尿病。目前最有效的治療是以注射補充胰島素。據美國糖尿病協會(American Diabetes Association)的資料,在2022年約有840萬病人需要注射胰島素。
研究人員一直尋求注射以外的方式來提高患者體內的胰島素水平。國際權威期刊《刺針糖尿病與內分泌學》(Lancet Diabetes & Endocrinology)今年4月發表的一項研究顯示,音樂產生的聲波可以令患者身體釋出胰島素,為治療帶來新方向。
這項研究由瑞士巴塞爾聯邦技術學院聯邦理工學院(Swiss Federal Institute of Technology in Zurich,簡稱ETH Zurich)生物工程教授馬田‧芙森格(Martin Fussenegger)領導,研究人員從大腸桿菌中提取了一種蛋白質,用以控制鈣離子流入細胞的過程。隨後,他們將這種蛋白質結合胰島素細胞,在細胞開出一條鈣離子通道(Ion channel),神奇的是,當這些細胞暴露於聲音時,會讓鈣離子進入,促使其中的胰島素與膜融合並釋放出來,供身體使用。
研究團隊將研究延伸,使用對機械敏感的離子通道作為遙控器,向細胞發出訊號,以響應特定的聲波來製造胰島素。實驗結果表明,當音量達約60分貝,低音頻率約50赫茲時,這些通道最為活躍,音樂播放不少於三秒,間隔不超過五秒,最能夠促使胰島素釋放。
研究者將細胞植入老鼠體內,並播放不同風格、節奏的歌曲,包括米高‧積遜 (Michael Jackson)的《Billie Jean》、「皇后」樂隊的《We Will Rock You》、「飛鷹」(Eagles)樂隊的《Hotel California》,還有古典樂典如貝多芬的《給愛麗絲》(Fur Elise)和莫扎特的《土耳其進行曲》(Alla Turca),以及電影《復仇者聯盟》的主題曲等。
結果發現,重低音的搖擺音樂效果最佳,《We Will Rock You》高達85分貝,相等於大家家中立體聲音響的音量,在五分鐘內可釋放大約70%胰島素,並在15分鐘內完全釋放。不過實驗也證明,音樂需要在靠近植入改造細胞的腹部播放才能產生效果,而耳機或其他周圍的噪音均不會對細胞造成影響。
建立「離子通道」是一種細胞工程(Cellular Engineering)技術。人體由數百種不同類型的細胞組成,各種細胞分別執行專門的功能。糖尿病患者的問題是產生胰島素的胰臟β細胞出現故障或死亡。細胞工程對細胞進行基因改造,以執行特定功能,例如將產生胰島素的基因安裝到細胞中。安裝並不困難,但控制細胞何時產生胰島素卻是挑戰。
科學家一直在探索使用離子通道,調節鈣或氯等離子的流動,就像遙控裝置一樣激活細胞活動,令細胞可以對某些刺激作出反應,如受到光、電、磁場或機械刺激而激活。
然而,這項技術還有局限,例如細胞可能會受剌激產生過多胰島素,同樣會導致健康問題。
研究員認為,目前只是驗證到這項概念,要真正利用音樂觸發胰島素釋放,還有很長的路要走。另外,細胞工程除了可能取代頻繁注射的胰島素外,未來也可以改造不同類型的細胞,方便在體內釋放其他藥物。