中大在腸胃科醫學研究一直處於全球領導地位。前中大校長沈祖堯教授是國際著名的腸胃科權威，他與研究團隊在幽門螺旋菌（Helicobacter pylori）的醫學研究上作出了開創性貢獻。
全球約有一半人口感染幽門螺旋菌，這種細菌不僅是胃潰瘍的主要元兇，也是胃癌的重要危險因子。對香港而言，幽門螺旋菌的持續感染仍是胃部疾病的隱形推手。近日，香港中文大學（中大）生命科學學院黃錦波教授領導的團隊在《美國國家科學院院刊》（PNAS）發表突破性成果，首次以高分辨率結構捕捉到細菌內兩種關鍵金屬伴護蛋白在鎳離子「接力運送」過程中的動態樣貌，為開發非抗生素治療提供了具體的分子靶點。
幽門螺旋菌之所以能在極酸的胃液中長期定殖，核心在於一種名為「尿素酶」的酵素。尿素酶把胃內的尿素分解成氨，迅速中和胃酸，讓細菌得以黏附於胃黏膜。啟動尿素酶必須依賴鎳離子，但游離的鎳對細胞具有劇毒，若直接釋放會損害細菌本身。細菌因此演化出一套「自我保護」機制：在不讓毒性金屬外洩的同時，將必需的鎳安全送達尿素酶。
研究團隊結合 X 射線結晶學（X‑ray crystallography）與高靈敏度的生化分析，成功捕捉到兩種金屬伴護蛋白——UreE 與 UreG——在結合時的立體結構，並觀測到鎳離子從 UreE「交棒」至 UreG 的瞬間。UreE 先以高親和力捕獲游離的鎳離子，形成穩定的金屬蛋白複合體；隨後在能量分子鳥苷三磷酸（GTP）的驅動下，UreG 產生構型變化，使其鎳結合位精準對接 UreE 的金屬位點，完成鎳的「接力運送」。取得鎳後，UreG 再度改變形狀，脫離 UreE‑UreG 複合體，將鎳送往尿素酶的活性中心。整條通道在細胞內部形成封閉的「管道」，有效防止有毒的鎳離子洩漏到其他部位，確保細菌既能取得必需元素，又不會受到毒性傷害。
此發現說明幽門螺旋菌如何在極端酸性環境中保持生存，並揭示兩個金屬伴護蛋白在「接力運送」過程中的關鍵角色。從藥物研發角度看，阻斷 UreE 與 UreG 之間的鎳交接，或抑制 GTP 與 UreG 的結合，都有可能切斷細菌獲取鎳的唯一管道，使尿素酶失活，細菌失去抵禦胃酸的防護層，最終被胃酸徹底消滅。
目前治療幽門螺旋菌的標準方案仍以多種抗生素組合為主，但全球抗藥性上升已使療效大打折扣。相較於傳統抗生素，直接針對金屬伴護蛋白的標靶藥物預計抗藥性風險較低，且有望在不破壞腸道正常菌群的前提下根除慢性感染。若未來能將此機制轉化為臨床藥物，將為胃潰瘍患者提供不依賴長期抗生素的根治方案，同時降低因長期感染而導致的胃癌風險。
在國際研究版圖上，除了中大團隊外，歐洲與美國的若干實驗室亦在探索幽門螺旋菌的金屬代謝路徑。例如，美國加州大學舊金山分校的研究者曾報告 UreF 在鎳離子供應中的輔助作用；日本京都大學則聚焦於尿素酶活化的結構動力學。這些工作與中大發現形成互補，顯示整個學術社群正逐步拼湊出幽門螺旋菌生存的全景圖。
對於資訊科技與生物醫藥交叉的讀者而言，值得關注的是結構生物學與計算模擬的結合正加速新藥靶點的驗證速度。中大團隊使用的 X 射線結晶技術與分子動力學模擬已在國際期刊上多次示範，未來相關的高效能運算叢集與 AI 輔助的藥物設計工具可能在此類基礎研究中扮演更大角色。
總結來說，這項首次揭示幽門螺旋菌鎳離子「接力運送」機制的研究，填補了長期以來的生物學空白，也為抗胃潰瘍、抗胃癌的全新治療路線奠定了科學基礎。香港的醫療與研發機構可持續關注後續的藥物開發進度，期待在不久的將來看到以金屬伴護蛋白為靶點的臨床試驗結果。