羅塞塔始源小菊虎：9900萬年前失足，從此凝結在時間中

本文與  益福生醫 合作，泛科學企劃執行

昨晚，你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎？這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾，甚至在腦海中數了幾百隻羊，大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程，讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇：你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠，我們得先認識身體的一套精密防衛系統：下視丘-垂體-腎上腺軸（HPA axis） 。這套系統原本是演化給我們的禮物，讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時，能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動，腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙)，這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性，讓我們在危機中保持清醒 。

然而，現代人的「劍齒虎」不再是野獸，而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說，身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

在理想的狀態下，人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後，身體會進入「修復模式」，此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點，讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素（Melatonin）接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號，它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素（Orexin）神經元，幫助大腦順利關閉覺醒開關。

然而，當壓力介入時，這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出，長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化，使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌，更會讓食慾素在深夜裡持續活化，強迫大腦維持在「高覺醒狀態（Hyperarousal）」。 這種令人崩潰的狀態就是，明明你已經累到不行，但大腦卻像停不下來的發電機！

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升，而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸，分泌更多皮質醇來試圖消炎，高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期（REM），導致睡眠品質變得低弱又破碎，最終形成「壓力－發炎－失眠」的惡行循環。也就是說，你不是在跟睡眠上的意志力作對，而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關：PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局，科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系：腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路，這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」，而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便，更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話，直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」（Psychobiotics）。

在眾多研究菌株中，發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發，累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」（First Night Effect, FNE），也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難，俗稱認床。科學家在進行實驗時發現，補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期（NREM）的睡眠長度，且入睡更快，起床後也更容易清醒。更重要的是，不同於常見的藥物助眠手段（如抗組織胺藥物 DIPH）容易造成快速動眼期（REM）剝奪或導致睡眠破碎化，PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力，它能有效縮短入睡所需的時間，並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現，即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理（Heat-treated），轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」（Postbiotics），其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點，讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中，科學家觀察到一個耐人尋味的現象：當詢問受試者的主觀感受時，往往會遇到強大的「安慰劑效應」，無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人，主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相，讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而，客觀的生理數據（Biomarkers）卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後，實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人（84.6%）出現了夜間褪黑激素分泌增加，且壓力荷爾蒙（皮質醇）顯著下降，這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統，而不僅僅是心理安慰。

最值得關注的是，對於那些失眠指數較高（ISI ≧ 8）的族群，這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後，不僅生理標記改善，連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間，以及焦慮感也出現了顯著的進步。

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重新定義深層睡眠：構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息，而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠，關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石，始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境，到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統，並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現，身體便能更順暢地啟動睡眠開關，回歸自然的運作節律。

與其將失眠視為意志力的抗爭，不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持，每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始，為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作，泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡，乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生；但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視，那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」（IPF），其預後往往不太樂觀，確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先，我們得先破解一個迷思：肺纖維化並不是單一疾病，而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」，腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象，患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕，像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是，IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性，一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化，是兩種完全不同的概念。

肺部為何會變成「菜瓜布」？

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布？這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織，就是肺部間質組織（interstitium）的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍，包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下，肺部損傷後會啟動修復機制，並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內，這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號，導致負責修復工作的「纖維母細胞」（fibroblasts）被過度活化，進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織，最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現，這個過程之所以棘手，在於它是一個「惡性循環」，肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ，它們相互加乘，演變成難以阻斷的強大破壞力。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ，但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸，特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外，患有自體免疫疾病（如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎，）的患者，他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人，必須特別警覺。

打斷惡性循環的挑戰，為何只對抗「纖維化」還不夠？

面對這個不可逆的疾病，醫學界長年束手無策，直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥：Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺，首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而，這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望，卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看，這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題：既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊，那麼，我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略，從而更有效地打斷這個惡性循環？

找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題，科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素：磷酸二酯酶 4B（PDE4B）。

為什麼鎖定它？讓我們看看它的「雙重作用」機制：

1. 關鍵位置： PDE4B 同時存在於免疫細胞（與發炎有關）與纖維母細胞（與纖維化有關）當中。
2. 作用機制： PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP（環磷酸腺苷） 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
3. 雙重抑制： 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性，細胞內的 cAMP 就不會被分解，濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞，同時產生抗發炎與抗纖維化的雙重效應。

簡單來說，鎖定並抑制 PDE4B，就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程，有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來，全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗，我們相信，在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後，期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

最後，我們必須再次提醒，特發性肺纖維化（IPF）與漸進性肺纖維化（PPF）是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手，雖然現有的治療手段能延緩惡化，但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織，因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

講到新種就好讓人興奮！雖然圖中的菊虎看起來只像是「觸角又長又不發光的螢火蟲」（咦？怎麼聽起來跟蟑螂也有點像？），但卻有好帥氣的原住民名字，牠們是新種菊虎：賽德克狹胸菊虎和鄒狹胸菊虎。

菊虎科（Cantharidae）是一群色彩斑斕、體態修長且翅鞘柔軟的陸生甲蟲。臺灣的菊虎已知有165種並複分3個亞種，其分類學研究始於二十世紀初，主要由歐洲學者發表了多數的種類，至今國內尚未有專家針對此類群進行專門研究。

由於菊虎的體色變異範圍非常大，所以很難從牠們的外表來鑑定種類。直到20世記中葉，堪稱菊虎分類之祖的Wittmer建立了以雄蟲外生殖器結構作為種類劃分的診斷性特徵後，全球菊虎科分類研究才開始有了系統性的發展。那為何要這麼害羞的以雄蟲的外生殖器結構作為物種定界的依據？

這跟昆蟲學中的鎖鑰假說（lock-and-key hypothesis）有關。這是一種解釋昆蟲種間機械隔離的學說，認為昆蟲的雌、雄兩性的生殖器的相應如鎖與鑰匙般吻合，不同種間的關係明顯不同，走錯家門、帶錯鑰匙可是不得其門而入。

臺灣的地形變化多樣，除了地形隔離外，生物本身也因生態習性而導致的播遷能力不佳，長時間下來即使外表上變異不大，卻產生了物種分化。狹胸菊虎屬（Stenothemus）有別於多數喜於春季現身的菊虎，出沒夏末至冬季的中高海拔森林，夜晚具有趨光性，會被水銀燈的燈光吸引，臺灣本屬成員已知有四種，是筆者非常有興趣的類群之一。

2013年寒風刺骨的11月天，筆者與學長姐一同前往南投仁愛鄉中高海拔山區採集，一路上各種不順、意外連連，例如才剛出門筆者就把採集用具忘在搭車處的椅子上（等發現的時候人已經在海拔2100公尺的地方了……）以及臨時無法在預訂地點進行燈光誘集的窘境等等諸如此類，最後筆者隨意指向的一處路邊當採集點（就決定是這裡了!!），結果意外地在一群大和田氏狹胸菊虎（Stenothemus owadai）中發現一種外觀上與其他已知種略有差異的狹胸菊虎。

直覺告訴我這可能是個尚未被描述的種類，回到實驗室後，筆者立刻開始進行雄蟲外生殖器的解剖以及比對，當那個擁有特殊幾何結構的外生殖器就這樣「啵！」的拉出來後，已經快要貼在目鏡睡著的我瞬間眼睛亮了，外生殖器結構跟已知種有著顯著的差異，證實這是一種新種的狹胸菊虎。

興奮之餘開始著手進行新種的發表，然而在2014年初夏一個意外的契機，筆者向農業試驗所和倫敦自然史博物館商借到一批產地為南投信義鄉、嘉義阿里山鄉，與筆者採集到的這種非常相似的標本，原來以為是同一種，沒想到檢查雄蟲生殖器結構後，竟然又是一另一個獨立的新種。由於兩個種類的模式產地與賽德克族和鄒族的世居地重疊，便以兩個臺灣原住民族命名為賽德克狹胸菊虎（Stenothemus seediq）、鄒狹胸菊虎（Stenothemus cou）。

• 此研究成果於2015年3月25日，發表於國際期刊【動物分類群】（Zootaxa）。
• 此文由國立臺灣大學昆蟲學系大三生 蕭昀撰寫，響應PanSci 「自己的研究自己分享」，以增進眾人對基礎科學研究的了解。
• 參考文獻：Hsiao, Y (2015) Description of two new species of the genus Stenothemus from Taiwan (Coleoptera: Cantharidae). Zootaxa 3937: 386–392. doi: 10.11646/zootaxa.3937.2.9

琥珀是由古代植物分泌的樹液經長時間掩埋於地底下並歷經化石化的過程，最終形成的珍貴半寶石，要是當形成琥珀的樹脂在流出時包埋了週遭環境中的生物，就會穿越時空的限制成為珍貴的琥珀生物化石，為人類探索古代生物的珍貴研究材料。

緬甸出產的琥珀產量大、品質優良，定年的結果指出其年代約為 9900 萬年前（晚白堊紀，森諾曼階），緬甸琥珀保存大量完好的植物、昆蟲、節肢生物、小型爬蟲類，甚至是小型鳥類的翅膀，因而成為近年研究琥珀生物群的學者所專注的其中的焦點之一。

菊虎是一群色彩斑斕、身體修長且翅鞘柔軟的陸生甲蟲，目前已記錄超過 5000 個現生物種，有關菊虎的介紹可參考本文〈兩種以臺灣原住民族命名的菊虎新種：賽德克狹胸菊虎、鄒狹胸菊虎〉。已知的菊虎科化石紀錄多為琥珀包埋化石，而其中最早的報導紀錄則來自約 1.25 到 1.35 億年前的黎巴嫩琥珀（早白堊紀），只可惜該標本身體後方完全損毀，以致無法確認的正確的分類地位。

目前已被完整描述並發表的化石菊虎種類共 25 種，其中年代最古老的物種是今年上半年由奧瑞岡州立大學整合生物系的名譽教授 George Poinar 和義大利的菊虎專家 Fabrizio Fanti 發表的 Ornatomalthinus elvirae，屬於菊虎亞科的成員。

而我們這個研究則發現並描述了保存於緬甸琥珀的另外一個種類，我們根據其形態特徵，判定這個 9900 萬年前不幸失足而被包裹入樹脂的苦主為尖鬚菊虎亞科（Malthininae）、小菊虎族（Malthodini）的成員，為已知尖鬚菊虎亞科年代最早的化石物種。我們將其命名為：羅塞塔始源小菊虎（Archaeomalthodes rosetta, Hsiao, Ślipiński & Pang, 2016）屬名語源來自「古」（Archaeo-） 和「小菊虎屬」（malthodes）；種小名來自「羅塞塔石碑」（Rosetta Stone），暗喻本種為探索早期菊虎演化進程中的關鍵線索。

除了上述兩個已描述的緬甸琥珀菊虎種類外，一些有關緬甸琥珀生物群的研究文獻，也不時提到菊虎科昆蟲的紀錄，推測本科的昆蟲在中生代末期應該已相當的豐富。此外，在已描述的化石菊虎科成員中，尖鬚菊虎亞科的物種占了大多數，顯示本亞科在菊虎科的演化初期中可能已具備了相當的物種多樣性。

羅塞塔始源小菊虎的整體外形特徵已和現生的尖鬚菊虎亞科相當接近，同時緬甸琥珀中亦有相當豐富的開花植物，推測本種可能同現生族裔有相同的訪花行為，有關於此部份則需要未來更多的化石證據去證實。

此研究成果於 2016 年 9 月 15 日，電子版線上刊載於古生物學領域國際期刊《白堊紀研究》（Cretaceous Research）。

• 此文由國立臺灣大學昆蟲學系學生蕭昀撰寫，響應 PanSci 「自己的研究自己寫」，以增進眾人對基礎科學研究的了解。

參考文獻：

• Hsiao, Y., Ślipiński, A., Deng, C., Pang, H. 2017. A new genus and species of soldier beetle from Upper Cretaceous Burmese amber (Coleoptera, Cantharidae, Malthininae). Cretaceous Research 69: 119-123.
  Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cretres.2016.09.002