漫谈蟹足肿

定题目时犹豫了一下，其实我是想详谈蟹足肿这个问题，但我不是个好作家没有定时定量写文章的习惯，怕写的不够周全，还是漫谈就好。话虽如此，也有可能我会大发议论文如泉涌写个数万字让读者看得淋漓畅快。

首先聊一下蟹足肿这个字，有点让人摸不着边，很多人包括我在还没习医前都没听过这个词。习医后知道蟹足肿大概是指很大的疤，我想一般民众对这个字的认识也是到此为止。但是很大的疤为什么叫蟹足肿呢？为什么不叫象足肿或牛足肿？跟螃蟹有什么关系？应该很少人知道原因吧！

图1. 在手臂上的蟹足肿,通常是打疫苗造成

图2. 在胸口蟹足肿, 青春痘引起

原因就是被螃蟹咬到容易产生巨大的疤？错，千万不要望文生义啊。这字是外来字，由英文Keloid而来, 是法国的一位皮肤科医师 Jean-Louis-Marc Alibert 所命名，法文原字是 cancroïde, 由 cancer (癌)+ -oid(类似)所组成, 意思皮肤肿瘤像癌一样会扩散。但这个字和 cancer太像了容易混淆因此后来改名为chéloïde, 由希腊文的chele (螃蟹的爪)+ -oid(类似)组成, 英文就变成keloid。为什么法文要叫它螃蟹的爪？原因在于这皮肤上的疤痕像螃蟹一样会往外爬，愈长愈大。古代的中国并没有蟹足肿这个名词, 但中医有描述类似皮肤肿瘤的字叫“瘢痕”或“疙瘩”。

图3. Alibert 在1817年首度使用 cheloide 这个字 (courtesy of Cosman B. PRS 1961)

蟹足肿很容易与疤痕增生 (hypertrophic scar, HTS) 混淆, 常常有病人向我说他/她有蟹足肿体质, 但经过我检视疤痕并询问病史后发现绝大部份都不是蟹足肿，而是疤痕增生。

图4. 脚的疤痕增生,不是蟹足肿

疤痕增生有时和蟹足肿很难区别, 尤其在用显微镜去看时, 二者几乎无法分别, 但是二者有临床上显著的差异如下：

疤痕超过伤口边界………疤痕在伤口范围内
通常有家族遗传…………通常为偶发事件
好发在胸口耳垂肩膀……好发在关节处等张力大的区域
小伤口如耳洞即可引起….要达到真皮层被磨损才会引起
不会自己消退……………会逐渐消退至某一程度
不宜手术治疗＊…………可以手术治疗

简化一点说, 蟹足肿是一种体质, 有这种体质的人即使被蚊子叮咬一下或冒了颗青春痘都有可能肿成一颗瘤; 而疤痕增生则任何人都可能发生, 如剖腹产的伤口、「犁田」太深的伤口、在关节附近没有缝合的伤口、三度烫伤等等, 如果没有好好处理, 都有可能变成鼓起来的疤。幸好疤痕增生可以用手术切除再次缝合、植皮、组织扩张器、皮瓣转移等各种方式改善。注意,我指的是改善而不是使疤痕完全不见。

图5 .古代犁田用的耙，人站在上头，一端有绳子绑住套在牛身上拉。

但是蟹足肿就不能手术切除了，切完之后不但会长回来,还长得比原来更大更丑。不过若加上某些治疗手法, 在某些情形下蟹足肿还是可以切除的, 我以后会详谈, 现在先埋个伏笔于此。

顺道一提, 有蟹足肿体质的男女若结婚后有很高比例（但不是100%）会生下有蟹足肿体质的小孩，而且小孩的严重程度会高于父母, 也就是容易有多发性蟹足肿,而且更痒更痛。因此呢，在找对象时不妨注意另一半身上有没有蟹足肿，若你们双方都有这种体质，那得好好考虑一下囉。虽说蟹足肿不会死人，但又痒又痛加上不雅的外观也够恼人的。

除了有遗传性之外, 蟹足肿还有许多特征。它通常发生在10~30岁这个年纪, 也就是说10岁以下的小朋友你无法断言他/她有没有蟹足肿体质, 要等他十岁以后有了外伤才能知道。有些人认为10~30岁的族群会去穿耳洞造成蟹足肿求诊, 所以医师记录这个年龄层的蟹足肿的比例自然会比较高,而不是真的有人口分布上的差异。我想这个说法是站不住脚的, 因为小孩从婴儿开始就会注射疫苗, 但临床上几乎没有看过小孩手臂上有蟹足肿。

此外蟹足肿在男女比例上没有差异，也就是说男生得蟹足肿的人数和女生是差不多的。曾有医师发现二个特殊家族中有蟹足肿的几乎都是男性，这暗示此家族的蟹足肿基因是性连遗传 (X-linked inheritance)。不过这是个案，大多数的蟹足肿都不是这样，关于蟹足肿的遗传方式以后会详述。

最后要了解蟹足肿的发生率在各种族间有很大差异，白人大约是0.1%, 黑人5%~16%, 黄种人0.3%~1%之间，可以粗略的下个结论：肤色愈黑的种族发生蟹足肿的比例愈高。想起来有点不公平，白人的肤色已经很好看了，又少有蟹足肿的困扰，所以他们很适合做美容手术。我们黄种人就算没有蟹足肿体质，疤痕也比白人明显得多，因此有些手术如隆乳，白人9成都选择从乳房下缘切开进入，而在台湾则倒过来大部份选择腋下切口，这是因为我们乳房下的疤痕没有白人的那么淡那么不明显。

蟹足肿的遗传模式

在我们小学还是中学时？我们都学过孟德尔的遗传学。不过年代久远可能有些读者忘记了，我在此简略提一下：孟德尔是一位牧师也是奥地利一间专科学校的老师。他在修道院旁的一块空地种豌豆，豌豆长得有高有矮，豆荚有圆有扁，花则有白有黄，大家都习以为常但是孟德尔觉得很奇怪。于是他花了十几年的时间记录各种不同形态豌豆交配后产生的子代形态，最后归纳出名垂千史的孟德尔遗传法则：

生物的每一个遗传特征都由一对基因所决定
有的基因较强势可以决定表现型，称之为显性基因(dominant)；而弱势的基因称为隐性基因(recessive)
成对的基因在产生配子(gamete)时会先分开，然后授粉后又结合成一对基因，而这种基因分开进入配子的过程是独立的

图6

孟德尔的遗传定律后来经过很多修正，例如决定表现型的基因有时不只一对，例如拉不拉多犬的毛色就是由二对基因来决定，不过此遗传定律能解释大部份的状况。那么控制蟹足肿的基因是属于孟德尔所说的显性基因或隐性基因呢？这问题看起来很简单，如果找到一对夫妇他们都有蟹足肿，而且他们的子女也全部都有蟹足肿，那么我们就可以推测蟹足肿的基因可能是显性的；相反地，若是这对夫妇的子女有人是没有蟹足肿，那么蟹足肿基因就应该是隐性的。

这么简单的观察方法很早就有人做过研究，而且，没错，是黑人国家先做的，毕竟黑人有蟹足肿的比例高很多。这边要提醒读者，这种研究只观察记录一个家庭二个世代是不够的，一定记录上千人或万人才行。理由很简单，今天有一对患蟹足肿的夫妇，他们只生了一个女儿，不论女儿有无蟹足肿，我们都无法推论出蟹足肿基因是显性或隐性，甚至我们也无法知道这个基因是位在体染色体或性染色体上。1975年奈及利亚的医师 P. Omo-Dare等人找了一个约3万人的小镇 Igbo-Ora做研究，在这小镇随机抽样1317人，其中有75人有蟹足肿 (5.94%)，然后调查统计这些人的家谱发现如下：

有2个家庭爸妈都有蟹足肿，生下的二个小孩也都有蟹足肿
有20个家庭，爸妈其中之一有蟹足肿，生下的67个小孩中14个有蟹足肿
有25个家庭，爸妈都没有蟹足肿，生下的170个小孩也都没有蟹足肿
有30个家庭，爸妈都没有蟹足肿，但生下的158个小孩之中有41个有蟹足肿
有蟹足肿的妈妈，小孩有蟹足肿的比例为22.45%，而且男女比例没有差别

此外他们也发现男女有蟹足肿的比例是差不多的，聪明的你猜得出蟹足肿基因的遗传模式了吗？

其实如果只有2,4 那比较像是隐性遗传；如果只有3那么像是显性遗传。第5点看起来不是性联遗传，而是体染色体遗传。
1~5和一起结果就矛盾，有可能是显性也有可能是隐性。

年龄 vs. 盛行率的图如下：

图7

这张图显示蟹足肿的盛行率有二个高峰。Omo-dare推论这表示蟹足肿由二个基因来决定；而其中一个基因相对另一个而言是显性。文章总结蟹足肿的遗传基因是体染色体隐性基因。

(PS: Omo-dare 的推论其实大有问题。他引用Emery A. E. H.表现型(phenotype) vs. 发生频率(frequency)的研究得到这个结论。但是他自己的图是年龄层 vs. 发生频率，所以牛头不对马嘴。不过我在这里不想浪费篇幅指出错在哪里)

事情好像到此结束了，其实不然，之后陆陆续续有人观察到不同于体染色体隐性遗传模式的蟹足肿家族，甚至还有二篇研究发现性联遗传(X-linked)的蟹足肿家庭。但是这二篇研究发现的都是罹患多重遗传疾病的病人，蟹足肿只是这些病人的病征之一，所以不足以代表单纯蟹足肿遗传模式。

但是隐性遗传显然无法解释下面这个家族

图8

这是2006年中国大陆陈阳等人关于6个汉族瘢痕疙瘩(大陆用语,就是蟹足肿啦)家族系谱研究之一的家族。这个族谱的看法是这样的：正方形☐代表男性；圆形❍代表女性；实心代表有蟹足肿；划一条横线代表已经死亡。这个家族追溯了五代，注意一下第二代之中有一对夫妇生了3男1女，结果有3个人有蟹足肿，这看起来应该是显性基因的遗传方式，但是我们注意一下那位没有蟹足肿的男性，他和没有蟹足肿的女性结婚却生下2个有蟹足肿的女儿，这种隔代遗传又像是隐性遗传。

我们对这种很奇怪的遗传方式有解释的方法，叫做不完全外显的显性遗传 (autosomal dominant with incomplete penetration)，也就是说虽然带有显性基因但不一定会表现，通常双亲之一有表现(疾病)而子女没有表现和至少有1个子女表现但双亲都未表现的成员是此种基因的肯定携带者。为什么带有显性基因却不能表现？原因有很多种说法，如modifier genes, 环境因子, CNV(copy number variations)等等。不完全外显的有名例子是家族性乳癌，我们知道带有BRAC1基因的女性约有80%会得乳癌；但有20%不会。

现在反过来问，1975年Omo-Dare的研究难道错了吗？Clark JA等人仔细回顾Omo-Dare的研究方法后发现有一些筛选上的偏差，例如他们只找家中成员至少有三个人患蟹足肿的家族来研究，这样会排斥掉可能以隐性模式遗传的盛行率。最重要的是以不完全外显的显性遗传也可以说明当时他们观察到的数据，因此这种遗传方式算是现在为止大家都认可的。至于不外显的比率从6.8%至10%左右不一而足。

之前的研究告诉我们蟹足肿是一种不完全外显的显性遗传，既然是遗传那我们就很有兴趣知道这个遗传的基因位在那里？但是，这件事非常困难，怎么说呢？且听我一一道来：

首先我们既然提到基因，那么什么叫做基因呢？一般人对基因的认知大概是一段DNA,上面记载了某项遗传特征, 经过转录后生成RNA, RNA再经过转译产生蛋白质, 这蛋白质便能产生某种功种表现出某种形态。这种理解程度大概是我唸大学时代一般人的水准。

图9. 大学水准所了解的基因样貌。

事实上“基因”是非常狡猾的东西, 当你定义它应该是DNA时就错了, 因为我们也发现某些RNA也会记载遗传特征而传给子代, 你不能说它在RNA上面所以不算是基因。再来RNA不一定会形成蛋白质来调控某项特征, 也就是说某些DNA形成了 ncRNA (non-coding RNA), 而ncRNA就可以影响特征的表现不必形成蛋白质。此外,同样一段 DNA转录成RNA后却会生成不同的蛋白质 (这叫 alternative splicing), 甚至也有不同的基因一起生成某一种蛋白质。最后就是”一段“DNA那里是头那里是尾？常常搞不清楚，一个基因可分为三个区域：控制区(regulatory regions), 转录区 (transcribed regions), 其它功能区 (functional sequence regions)，很麻烦的就是这三个区域并不一定摩顶接踵连在一起，有些基因的控制区和其它区中间隔很远甚至不在同一条染色体上, 这另科学家很困扰, 因为即使能把染色体上的每个去氧核糖核酸都找出来, 仍然无法知道有多少基因, 懂吗？更呕的是科学家还发现有些基因居然会重叠在一起，也就是A基因的尾巴是B基因的头，令我们很难分辨这儿倒底是一个基因还是二个。

图10. 像这样二个基因头尾排好好的是一种理想状况。

科学家在一片模糊的状况下估计出人类大约有2万到2万5千个基因。而这2万多个基因不过占了染色体所有去氧核糖核酸的2%而已。现在我们都知道人类染色体的密码已经被全部解译出来了，但是这所谓解译是指染色体上的去氧核糖核酸顺序被解出来并不代表我们了解它代表什么意思。有个笑话跟此类似：我们在国中时就已经学会全部的英文了，那就是 ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ ，每个英文字都是由这26个字母拼成的不是吗？事实上这离我们学会全部英文还很远。现在我们面对染色体的情况就是如此，虽然知道全部的排列，也知道大约有2万5千个基因，但是每个基因有什么功能？非基因的地方(intergenic regions)有什么功能？我们所知仍然有限。

好，回到蟹足肿的问题，蟹足肿是2万5千个基因里那一个出错呢？很难猜吧，猜中的机会只有1/25,000。假设每次检查一个基因需要一天，那么一个科学家需花68年的时间才能找到(最坏的情形下);假如每检查一个基因需要1万台币，那么研究经费要2亿5千万。听起来非常困难，但是不到不可能的程度。你若这么想那就错了，事实比理想残酷，你怎么知道只有一个基因出错？若是2个基因出错，那上述的时间和金钱会变成86万年和3兆台币，连郭台铭也没有这么多钱。那如果是3个呢？4个呢？….算了，上帝的祕密不是人可以了解的。

简单的结论：想要一个基因一个基因去测试是很愚蠢的方法。那么科学家是怎么做的？嗯，很蠢的方法，就是一个一个试看看，至少1990年代以前的科学家就是这么蛮干的。

当然科学家不可能漫无想法地随便测试基因的表现量。就像下围棋，理论上你可以随意落子，但是人类根据智慧和经验发展出手筋和定石，你照着它走赢面就比较大。

图11. 星位定石

同理科学家要从茫茫基因库里选那个基因来测试呢？这就要回到“什么是蟹足肿”这个问题来了，在前面我们提到过在显微镜下可以看到蟹足肿的组织有过多的第一型胶原蛋白(Collagen Type I), 过多的纤维母细胞 (fibroblasts)等等。从这里我们就可以问：那些基因会使得纤维母细胞变多？那些基因会促使纤维母细胞生产第一型胶原蛋白？这个问题就回到“伤口愈合”来了，因为纤维母细胞增加和胶原蛋白增加都是伤口愈合的中间步骤，所以我们要回答这问题前最好（其实是必要）能了解伤口愈合的过程。我有另一篇文章说明伤口愈合，在此就不赘述了，各位可以回到论坛首页去找这篇文章。

所以我们直接来看几个实验。

我先说明一下这类实验的大致架构。先找几个有蟹足肿的病人，切下一小块组织；再找正常皮肤的病人，也切下一点组织，然后做实验看看某一种基因的表现量二者是否有差异，如果有，那这个基因可能就是造成蟹足肿的元凶之一（不敢说是全部啦）。所谓“基因表现量”是否有差异，这里要再做解释。我们知道（大学生的程度）DNA转录为 mRNA, mRNA再转译为蛋白质，所以我们可以测量 mRNA 或是蛋白质都可以用来代表此基因的表现量，虽然严格来说测量蛋白质的量才是最正确的方式（因为有的mRNA受到RNAi的影响不能表现），不过先求有再求精嘛，用mRNA来代替也八九不离十，因此我们看早期的论文有些是测量mRNA,有些是测量蛋白质含量其道理在此。

1987年芬兰的Leena Ala-Kokko等人比较从蟹足肿病人的纤维母细胞和正常人的母细胞在生产不同型的胶原蛋白时，产量有什么不同。他们找了9个有蟹足肿的白人和8个正常皮肤的白人，从取下来的组织培养出各自的纤维母细胞（这个步骤听说不容易）然后去测量它们产生的Type I, III, IV, V型胶原蛋白的mRNA表现量(使用Northern blot)。这儿补充一下，人体共含有27种以上的胶原蛋白，其中以Type I最多约60~70%左右; Type III其次约20%左右，其它型的胶原蛋白虽然不多，但各自有其重要功能，像Type II主要在软骨里; Type IV主要在基底膜和眼睛的水晶体里; type V主要在间质组织里。

实验结果令人吐血：从蟹足肿分离出来的纤维母细胞产生的胶原蛋白数量并没有比正常纤维母细胞多！这..这..怎么解释？我们用肉眼看蟹足肿都是鼓出很大块，用显微镜看则充满了粗大混乱排列的胶原蛋白，但是实验结果却说胶原蛋白没有比较多。

表. 这张表中的Hydroxyproline就是代表前胶原蛋白(procollagen)，在蟹足肿是151.5；在正常皮肤是152.3，二者没有差别

作者的解释是这样的：因为这些有蟹足肿的人都是白人，而白人本来就不太容易有蟹足肿，即使有，产生的胶原蛋白量也没有比较多。会这样说的原因是因为有另一篇研究(Abergel et al)发现蟹足肿的纤维母细胞产生胶原蛋白的速度比较快量也比较多，而那个研究用的全是黑人。另一种解释则是在活体组织内有其它因子在控制纤维母细胞，而这种因子不存在已经被切下来的纤维母细胞内。

另外还有一个小发现：蟹足肿纤维母细胞不会生成Type IV的胶原蛋白。这个发现好像到现在为止并没有什么用处。

图12

1989到1993有一位科学家 Elaine ML Tan一直在研究蟹足肿的基因表现。Elaine Tan 从姓来看应该是亚裔女性，有可能还是华人，感觉人很低调，网路上竟查不到她的照片。她是位病理学家，跟皮肤科医师合作做了不少蟹足肿的研究，我看了三篇如下：

1. Endothelial cell growth factor and heparin regulate collagen gene expression in keloid fibroblasts. Biochem J 1991
2. Acid and basic fibroblast growth factors down-regulate collagen gene expression in keloid fibroblasts. Am J Pathol 1993
3. Decorin, versican, and biglycan gene expression by keloid and normal dermal fibroblasts: differential regulation by basic fibroblast growth factor. Exp Cell Res 1993

基本上 Elaine Tan虽然做了不少实验，也发表不少papers ，但她的模式(1989~1993)倒是都差不多：
1. 找一种生长因子如 ECGF, FGF
2. 生长因子加入或不加入 Heparin
3. 测量胶原蛋白的基因表现量
4. 测量蛋白糖(proteoglycan)如 decorin, versican, biglycan，等等的基因表现量
5. 工具：Northern blot, Slot blot

好了，之后排列组合即可产出很多篇文章包括上面那三篇。我不是在嘲笑她，这些工作累积多了后人才能更上层楼，况且我虽然看得懂她的实验但是完全不会做，所以要谢谢她。

要把三篇文章一一介绍太累了，我做个总结就好：

1. ECGF 或者是 FGF 都会抑制第一型胶原蛋白的基因表现
2. 上述那三种生长因子 (因为FGF 又分为 aFGF 及 bFGF)如果加入 Heparin 抑制效果更好
3. FGF 也会影响蛋白糖的表现，其中对decorin是促进作用，而decorin则和胶原蛋白生成有关

图13. ECGF加heparin对 collagen type I 抑制效果更好

图14. 单独bFGF对 Type I collagen 就有很好的抑制作用, aFGF则要加入heparin才能抑制collagen表现

图15. Decorin（一种dermatan sulfate 蛋白糖）表现量的差别。正常细胞比蟹足肿细胞表现量高。

Tan的研究有一项我觉得很重要，她注意到蛋白糖的作用。虽然细胞外基质8成是由胶原蛋白所组成，但是其余的2成大部份是蛋白糖和玻尿酸。一般来说蛋白糖对生长因子有稳定的功能，像Heparin也是组成蛋白糖的一种葡萄糖胺糖 (glycosaminoglycan, GAG)。因此，当我们认为蟹足肿是某种生长因子产量不正常所引致时，有可能此生长因子是被蛋白糖所影响而不是本身（或不只是）基因表现量异常造成的。

各位有没有发现这些实验暗示了什么？对了，就是暗示我们可以用 ECGF/FGF ± Heparin 可以治疗蟹足肿。我们知道蟹足肿的一个特性就是产生过量的第一型胶原蛋白，而ECGF/FGF既然可以抑制它的产生，那我们就注射这些生长因子，想必蟹足肿疤痕就会变得美美的不是吗？

在Elaine ML Tan 努力研究 ECGF, FGF时, 有一位日本人正在研究另一种生长激素 CTGF (connective tissue growth factor)。这位日本人叫 Atsuyuki Igarashi , 汉字可能是五十岚敦之，以下就简称为五十岚吧。在1991~1998年五十岚共发表了十篇关于CTGF的研究，其中第一篇 1991年发表在 Journal of Cell Biology这篇可算是最重要的

Bradham DM, Igarashi A, Potter RL, Grotendorst GR. Connective tissue growth factor: a cysteine-rich mitogen secreted by human vascular endothelial cells is related to the SRC-induced immediate early gene product CEF-10. J. Cell Biol. 1991;114(6):1285-94.

在这篇文章之前是没有CTGF这个名字的，Bradham DM等人在人类脐带血管内皮细胞发现了这种类似PDGF (platelet derived growth factor)的生长激素，将它命名为CTGF。我们看到五十岚在这篇研究挂名第二作者而已,第一作者是 Bradham DM, 通讯作者是Gary R Grotendorst，那么我为什么要提五十岚而不提其他二人呢？因为之后五十岚持续研究CTGF，而Bradham则不再研究此课题，Grotendorst GR是老师，之后文章会再出现。

话说回来，我不是在讲蟹足肿吗？怎么跳痛到CTGF去了？原来五十岚他们一开始找到CTGF是在人类脐带血管内皮细胞(HUVE, human umbilical vein endothelial)生成的，接下来他们自然会问一个问题：那人体其它部位会分泌或生成这种激素吗？如果会，是什么细胞？什么时候？这个答案就在1993年的文章里面。

他们发现人类的纤维母细胞在伤口愈合时期会透过TGF-β控制CTGF大量生成，而CTGF则是以autocrine的方式促使纤维母细胞分裂增生。

图16. 有五种细胞, 其中只有脐带血管内皮细胞(HUVE, 第一栏)及用TGF-β处理过4小时的纤维母细胞(TGF-β-FIB, 第三栏)可测得CTGF transcripts

图17. 用四种生长激素: TGF-β, PDGF-BB, EGF, FGF去刺激 NIH/3T3细胞, 结果只有用TGF-β这组会生成CTGF, 可见CTGF是由TGF-β所控制

三年后，五十岚再接再厉，他和皮肤科医师合作，收集了许多和皮肤纤维化相关的疾病组织如蟹足肿、局部硬皮症(localized scleroderma)、一般疤痕(scar)、eosinophilic fasciitis、nodular fasciitis、Dupuytren’s contracture等等。将这些标本做特殊染色看看是否有CTGF的基因表现，结果呢？其它的疾病就不多说了，只讲蟹足肿和疤痕。在一般的疤痕组织里CTGF的基因表现零星分布在疤痕内的纤维母细胞；而蟹足肿的CTGF基因表现则广泛分布在纤维组织内，尤其是周边与正常组织相邻处。

图18. 在疤痕组织内，有CTGF表现的地方呈现零星分布

图19. 左图是蟹足肿的中央部份，CTGF的分布也很零星，但在周边的组织(右图)则呈现强烈的表现

总结五十岚这一系列的文章从1991年发现CTGF这个生长激素开始，1993年发现它可由纤维母细胞受TGF-β的刺激而生成，再到1996年确认CTGF与皮肤的纤维化有关。不过我个人认为这系列的研究仍留下一些小缺憾，五十岚并没有研究TGF-β是如何控制CTGF的生成，而CTGF又是什么作用导致皮肤的纤维化？CTGF与胶原蛋白和其它蛋白糖的生成有没有关系？这些问题五十岚都没有触及，因此我们无法从这三篇论文跳出结论说CTGF就是蟹足肿的元凶，而只能委婉地说它和蟹足肿有关，多么令人气结啊。

五十岚1990年代在美国可能是唸博士还是当研究员吧？跟Grotendorst GR教授做研究，所以第一篇文章(1991)发表的研究单位是 South Florida College of Medicine的 Biochemistry and Molecular Biology。

到了1993年发表第二篇论文，作者还是他们二人，但是研究单位变成 University of Miami School of Medicine的 Department of Cell Biology and Anatomy。我猜大概是Grotendorst GR教授换工作到迈阿密大学医学院，五十岚就跟着过去囉。

1996年，五十岚发表第三篇关于CTGF文章时人已经不在美国了，他回日本関东逓信病院皮肤科工作，其实1995年他就回国了，因为这篇文章是1995年10月4日投搞的。从此五十岚医师可能就忙于临床工作比较没有好的论文出来。

像我这样的旁观者都可以看出五十岚的研究可以更深入，更何况专门做实验的学者？我上次所举的那些问题：TGF-β如何控制CTGF？CTGF会直接影响胶原蛋白或糖蛋白的生成吗？TGF-β的作用和CTGF是否相同？等等这样的问题等待有心人来解决。

有心人是谁？就是五十岚在美国的老师 Gary R. Grotendorst。

就在五十岚1996年发表第三篇文章关于局部硬皮症、蟹足肿、和其它皮肤纤维化疾病与CTGF的关系时，Grotendorst也发表了一篇重量级文章，一举回答了我们的疑惑。

虽然这篇文章和五十岚那篇同样刊登在Journal of Investigative Dermatology (皮肤科最好的杂志)上，但Grotendorst这篇在历史上的重要性我想是远胜于他弟子的。

Grotendorst GR这篇研究意在探讨CTGF是否可以单独促使纤维母细胞分裂生长？是否可以促进细胞外基质(ECM)的生成？还有既然CTGF是由TGF-β所产生，那么TGF-β的所有功能是否就是CTGF的所有功能呢？

关于第一个问题，作者使用一种老鼠的纤维母细胞(normal rat kidney, NRK fibroblasts)来做实验，然后加入CTGF看纤维母细胞会不会分裂生长，你看，这多简单，感觉做实验并没有那么困难也没有那么伟大，只要你搞懂那些专有名词，实验本身用的逻辑实在很单纯。嗯，那结果咧？会不会促进生长？答案很有趣，既可以说会也可以说不会。作者发现如果用单层的NRK纤维母细胞的话，CTGF是会促进它们的分裂和生长；但是若用anchorage-independent growth (AIG)的NRK细胞的话，CTGF就不能促使它们分裂生长。反之如果加入的是TGF-β的话，二者都会分裂生长。单层的纤维母细胞和AIG的母细胞有什么不同？简单地讲在生物的组织内，纤维母细胞是有抓住固定的东西而不是呈漂浮的状态，单层的细胞就有抓住培养皿，而AIG的细胞则是漂浮的。所以我们得知TGF-β对纤维母细胞的生长含有某些CTGF所没有的功能。

接着第二个问题，CTGF是否可以促使细胞外基质生成？实验方法想当然尔就是把CTGF加入有纤维母细胞的培养皿一阵子，再测有没有细胞外基质的生成。但是什么是细胞外基质？呵呵，其实做实验没有那么容易，需要很广泛的知识当基础，否则寸步难行。细胞外基质包含有胶原蛋白、蛋白糖、fibronectin, integrin等等，而胶原蛋白就有二三十种，蛋白糖有六种，总不能全部拿来测吧？Grotendorst 是测比较有代表性的第一型胶原蛋白和fibronectin。结果发现不论加入TGF-β或CTGF都可以促使第一型胶原蛋白和fibronectin生成。

其实Grotendorst的实验还有做它们mRNA的表现量，不是只有测蛋白质喔，光是这一点就比他的弟子五十岚来的强，不愧是老师呀！话说回来，弟子不一定不如师，师也不一定贤于弟子，五十岚或许也很想测一下蛋白质的表现，但要有钱有人才行呀！Grotendorst主持的这个实验我仔细看到最后一行：妈呀是NIH所支持的实验，连第一作者 Ken Frazier都是NIH提供的fellow，这种环境可谓要人有人要钱有钱，所以人家的实验做的这么好这么仔细不是没有原因的，很好，终于替五十岚和自己找到借口了。

图20. 加入TGF-β或CTGF都可以促使第一型胶原蛋白和fibronectin生成

图21. 将各种生长激素(A: normal saline, B: PDGF-BB, C: EGF, D: TGF-β, E: rCTGF)注入老鼠皮肤，结果只有TGF-β和rCTGF会刺激肉芽组织生长

上面这张图显示唯有TGF-β及CTGF (rCTGF是指 recombinant CTGF 意指人工合成的)会促进肉芽生长，其它的生长因子如PDGF-BB及EGF都不会。请注意，一般人可能看一下图就跳过去，但我从这张图就想到一件事。

大概在2006年的时候台湾一大堆化妆品都宣称含有EGF (epidermal growth factor, 表皮生长因子）成份，我记得那时有个化妆品牌每天都买苹果日报一整版，里面放了一张发现EGF的诺贝尔奖得主 Stanley Cohen的照片，然后再写一堆EGF的神奇功效什么加速皮肤代谢达到嫩肤作用、促进细胞外大分子（透明质酸，弹性纤维蛋白等）的合成与分泌达到滋润肌肤的功效、使衰老细胞快速角化脱落促进真皮层细胞分泌合成胶原蛋白，肌纤维排列整齐紧密从而减少和消除皱纹，其它还有修复表皮创伤、预防色素斑等等我就不抄了，一般读者看完这些好像很科学的广告文又看到诺贝尔奖得主的照片后大概就会埋单了。

图22. 发现EGF的 Stanley Cohen

我们从Grotendorst提供的图（图2.C）就知道EGF对于真皮层的修复功能是零，它只对表皮细胞有作用，在这个实验里作者发现注射EGF会使皮肤角质层变厚（这样皮肤是变粗还是变嫩？）还有毛囊萎缩（这是年青化还是老化？）。

而我们的卫生局在这些化妆品赚了好几亿之后终于出面以广告不实“重罚”厂商5万元。

于第三个问题：CTGF是否就涵盖了TGF-β的全部功能？答案是否定的。TGF-β的功能铺天盖地也不是一时三刻能说的完的，简单的提一下它不仅对fibroblasts有作用，也对表皮细胞、上皮细胞、免疫细胞都有影响，所以CTGF所执行的只是TGF-β的一小部份功能。

图23. TGF-β复杂的讯号传递路径

1996年后 Grotendorst GR仍锲而不舍地研究CTGF，同年他发现CTGF基因的promotor区有一段受TGF-β控制的区域，称之为TGF-β regulator element (TPRE)。

2004年他进一步分析CTGF的结构发现CTGF的N-端和IGF-2共同作用促使myofibroblasts(肌纤维母细胞)分化及胶原蛋白生成；而C-端则和EGF共同作用促进纤维母细胞DNA合成及细胞生长。

图24. 1997年时臆测的TGF-β 和CTGF关系

图25. 2005年时所了解的TGF-β和CTGF关系。经过了8年，我们又多了解了一些。

呼，花了这么多时间在TGF-β及CTGF，我想就写到这里即可。Grotendorst的努力到最近终于快要开花结果了，这件事就留待我写蟹足肿的治疗方法时再提，在这里仅埋个伏笔钓读者味口。

不过这个果实不是他吃掉，因为Grotendorst不是医师，他虽然研究CTGF很深入但却不太晓得有什么临床用途，所以是别人替他收割。这种事在科学史上不绝如缕，如克卜勒花了三十几年的时间纪录和计算行星运动轨迹才得出三条行星运动定律，克卜勒活在16世纪没有计算机可用，这些计算全是一笔一划的苦功。结果80年后牛顿从克卜勒一辈子的苦劳里三二下就导出了第二运动定律，而且名声还远胜克卜勒，所以就算以后Grotendorst没有得到诺贝尔奖我们也不必替他惋惜。

图26. 克卜勒行星运动第二定律：在相同时间内行星和太阳连线扫过的面积是相同的。

之后我暂时不提CTGF了，回到主轴上沿着前人研究蟹足肿基因的路途继续前进。

蟹足肿的遗传模式

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