細胞膜電荷與流動性對 EGFR 活化的調控作用
科技產業資訊室(iKnow) - 廖雅韻 發表於 2026年4月23日
圖、細胞膜電荷與流動性對 EGFR 活化的調控作用
細胞表面布滿各式各樣的「受體」蛋白質，負責接收外界傳來的化學訊號並啟動細胞內反應。其中，表皮生長因子受體（Epidermal Growth Factor Receptor, EGFR）是關鍵的訊號調控分子，主導細胞的生長、修復與分裂。當 EGFR 受到生長刺激後，會啟動細胞增殖與分化相關的訊號傳遞路徑；然而在正常情況下，EGFR 的活化受到嚴密控制。一旦EGFR過度活化，便可能導致癌細胞無限制增生，亦與部分神經退化疾病的病理機制相關。
長期以來，科學界普遍認為EGFR的活化主要由其配體（Ligand）（如表皮生長因子 EGF）所主導。然而，麻省理工學院（MIT）研究團隊近期發表於《eLife》的研究指出：影響EGFR活化的關鍵因素不僅是配體，細胞膜本身的脂質組成同樣能主導受體的構形改變與活化狀態，甚至在特定條件下，使 EGFR 可能不再依賴配體即可維持活化。
研究顯示，健康細胞的細胞膜內層通常含有一定比例的帶負電脂質（陰離子脂質），約占15%至30%。在此脂質環境下，EGFR多維持於不活化狀態，只有當EGF與受體結合時，EGFR才會轉換為「開放構形」（Open Conformation），進而啟動訊號傳遞，促使細胞執行正常的生理反應。
然而，在陰離子脂質濃度較高（癌細胞中常見）的膜環境中，EGFR即使缺乏配體刺激，也可能長時間維持於活化狀態。研究指出，癌細胞中陰離子脂質比例上升，以及致癌突變（如 K745E、K757E）所造成的電荷分布改變，進一步強化受體與膜之間的靜電排斥作用，使EGFR更容易穩定停留在活化構形。此種持續性的訊號輸出將促進細胞異常增殖，成為腫瘤形成與惡化的重要分子機制之一。
研究指出，膽固醇可透過降低細胞膜流動性，抑制EGF誘導的EGFR跨膜構形轉換，使受體即使結合配體也難以有效啟動下游訊號。實驗比較不同飽和度脂質（DMPC與POPC）後排除膜厚度影響，確認膽固醇抑制效應的關鍵在於流動性下降。整體而言，細胞膜的「電荷環境」（陰離子脂質）與「物理流動性」（膽固醇）共同決定EGFR的活化程度與訊號強度。
這項研究重新界定了細胞膜的生物學角色，指出細胞膜不再只是被動的結構載體，而是一個能透過脂質組成與物理性質，主動調控受體蛋白構形與訊號輸出的關鍵調節因子。無論是陰離子脂質引發的電荷效應，或膽固醇造成的膜剛性改變，都可能直接影響EGFR等受體的活化狀態。因此，癌症中EGFR的失控機制可能不僅源於受體蛋白本身的突變或異常表現，也與細胞膜脂質環境的變化密切相關。（915字；圖1）
參考資料：
MIT study reveals a new role for cell membranes. MIT News, 2026/04/16
Active regulation of the epidermal growth factor receptor by the membrane bilayer. eLife, 2026/4/14
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