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想念曾經並肩作戰的老朋友

陳俊堯
・2016/07/07 ・2820字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

本文為《不該被殺掉的微生物:濫用抗生素如何加速現在瘟疫的蔓延》一書之推薦序,由慈濟大學生命科學系助理教授,同時也是泛科學專欄作者「細菌人」陳俊堯老師 撰寫。

圖/IMDB

請想像下面這個狀況。你有一些工作上的伙伴,都是認識很久的老戰友。這些人能力強但難搞,不過你知道怎麼和他們相處。阿權龜毛得要死,你知道要留時間放手讓他做、別管太多。丁丁敢衝但是漏東漏西,合作時要多替他注意細節。小杜害羞內向但是細心,該讓他留守不要去找客戶談。在一個團隊裡待久了,你知道每個人的脾氣,也知道在遭遇不同狀況時該由誰出來搞定。這是一個可以信賴的團隊,有戰力的團隊,跟你們同期的公司倒了很多,唯獨這個團隊經過風風雨雨,不但撐過來了,而且成員們的互補還讓戰力變得更強。

但是突如其來的挖角,把一些成員帶走了。雖然也有不錯的新人補位,但畢竟不是老班底。你開始擔心,這個團隊還能不能維持原來的戰力,會不會走不下去了?

其實我也擔心,人類族群會不會也走不下去。

這本書的標題明確地指出問題的核心,要我們注意那些曾經存在人體內的微生物。在過去的觀念裡,微生物都不是好東西,我們巴不得看到它們全部消失。但是這些逐漸消失的微生物,都是在演化長河裡跟著我們的動物祖先們一路奮鬥過來的伙伴,在我們驕傲地使用抗生素武器、無差別地消滅膽敢接近我們身體的病原菌時,卻沒注意到過去的伙伴也同時在這些毒藥的攻擊下死去,一個一個從人類身體裡撤守消失。

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而本書作者馬丁.布雷瑟醫師(Martin J. Blaser, MD)在研究上的豐富資歷,讓我們相信這份擔憂是必要。布雷瑟醫師是這個領域裡頂尖的研究者,名字出現在超過六百篇的研究論文上,從彎曲桿菌研究到幽門螺旋桿菌,近年關注低劑量抗生素對腸道菌相及宿主的影響,到 2016 年的研究都還是走在浪潮的前端。這位資深的研究者還寫了你手上的這本書,要讓更多人注意到這個問題。一些近年眾所矚目的細菌議題,例如多重抗藥性超級細菌、飼料添加抗生素促進動物生長、肥胖菌相等議題都包含在這本書的範圍裡。

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不該被殺掉的微生物》作者:馬丁‧布雷瑟

人類的腸道裡住著數百種細菌,但到目前為止能在實驗室裡培養,而有機會被仔細研究的種類,大概僅有一半,所以我們對腸道菌所知有限。這些借居在我們體內的微生物種,可能也曾經住過我們祖先的腸道裡,並且以它們特殊的代謝能力,幫助人類甚至動物的祖先在這個星球上活了下來。這些我們身體天天親密接觸的異種生命,和人類的細胞系統早就熟識,但是我們在科學上對他們的瞭解卻很少。

多年來的默契讓我們的細胞在知道細菌要來前,就先幫它們留點什麼或備點什麼等著。就像你從經驗知道,室友回到寢室看到你的宵夜一定會分走一半,所以你早有準備,買了雙份雞排等著賣他。不過萬一你什麼都準備好了,那個跟你生活在一起的傢伙卻沒有出現呢?雙份雞排自己吃掉就好,但是少了細菌後我們身體過頭的反應就可能變成疾病。抗生素的出現大幅延長了人類的壽命,不過抗生素無差別式的殺菌效果卻是不分敵友,這樣一來也就增加了晚上等不到「室友」回家的機會。糖尿病、氣喘、肥胖、過敏、胃食道逆流、發炎性腸道病這些現代疾病,或許都跟抗生素的使用有點關係。

團體裡有的人是刀子嘴豆腐心,看起來冷漠甚至帶有敵意,但卻是會默默幫別人瞻前顧後的低調救世主。你工作的團體裡有沒有這樣的人?或許你的肚子裡會有。作者提出證據說明,這些過去被我們認定的病原菌,或許可以從另一個角度來評斷它們的功過。拿會住在我們胃部的幽門螺旋桿菌為例。幽門螺旋桿菌被證實是造成胃潰瘍的病原菌,但是帶有幽門螺旋桿菌的人,胃食道逆流罹患率竟然比較低,罹患氣喘的可能性也比較低。是不是有一種可能,我們的祖先在長年的演化篩選中兩害相權取其輕,選擇幽門螺旋桿菌的人反倒過得比較好。我們這些後代子孫自以為發現了禍害根源,用抗生素除掉了這些被祖先保留下來的細菌。如果真的是這樣,那在過去被細菌封印的(我們還不知道的)惡魔,是不是就變成了纏住我們的現代瘟疫呢?這樣的看法可能會在未來改變醫學治療的面貌,讓我們得以更細緻地去處理細菌與我們細胞間的互動關係,而不是拿抗生素來粗暴地大屠殺。

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帶有胃潰瘍的病原菌──幽門螺旋桿菌的人罹患氣喘、胃食道逆流的機率反而較低,該如何判對這位「室友」對你到底是好是壞呢?圖/YouTube

你或許被作者說服了,瞭解服用抗生素可能會有失去微生物夥伴的風險,但是當你躺在醫院裡,知道細菌在你血液裡游來游去時,你還是希望醫生趕快用抗生素來幫你戰勝病原菌。作者在最後一章告訴我們,在這個我們必須重新學習跟體內細菌相處的時代,該怎麼做才能降低不小心消滅這些肉眼看不見的盟友。

站在教師的角度來看,這本書還有兩個值得特別推薦的地方。第一是這本書由淺入深帶領讀者認識微生物和人的關係,從簡單的微生物概念談起,一路談到深入的研究裡去。另一個讓我很喜歡的特點是作者引入非常多研究上得到的實證,讓讀者像是跟在他身邊的小徒弟一樣,從每個實驗結果裡推得往下一步走的線索,而在一連串實驗後,能由各個面向的數據推出重要結論。這一個特點對有志成為科學家的高中生或大學生來說,能一步一步跟著大師解謎,必定是個很棒的閱讀經驗。

這本書並不只是科學證據和論述,其實讀起來更像是聽風趣的老教授在講故事。書中有作者在孟買染上沙門氏桿菌死裡逃生的經歷,也有幾個研究重要轉捩點出現時的感動現場還原,甚至帶著讀者穿梭時空回到二十世紀初或十九世紀初去看看當時的人和細菌。拿杯咖啡跟著這本書坐下來跟著作者解謎辦案,你會捨不得放下它的。


(八旗)0UAL0011不該被殺掉的微生物_立體書腰300dpi面

 

 

人體細胞和細菌和平「共生」已有數十萬年之久。它們的共生維護了人體的平衡與健康。但是現在這個伊甸園卻因為我們過度依賴抗生素、剖腹產等現代醫藥、醫術而備受干擾,成為一片荒野,那些無可取代的微生物似有滅絕之勢,且將引發人類嚴重的健康問題。

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馬丁・布雷瑟博士研究細菌在人類疾病中扮演的角色凡三十餘年,他將透過一個個精彩的案例,帶領我們認識那些不起眼(其實肉眼根本看不到),卻對你我生活舉足輕重的微生物室友們。

不該被殺掉的微生物:濫用抗生素如何加速現代瘟疫的蔓延》,八旗文化出版。

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陳俊堯
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慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。

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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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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。

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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。

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 / 圖片來源:envato

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)。

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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)」/圖片來源:益福生醫

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。

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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。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

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。

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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。

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 / 圖片來源 : envato

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肺部為何會「結疤」?揭開比癌症更致命的「菜瓜布肺」,科學家如何找到破解惡性循環的新契機
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/05/08 ・2041字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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。

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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 / 圖示來源:shutterstock

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。

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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。

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。/ 圖示來源:shutterstock

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?

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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。

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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。

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。/ 圖示來源:


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家中養貓狗,寶寶可能更健康?研究證實毛小孩有助於提升新生兒免疫力
PanSci_96
・2024/08/25 ・1454字 ・閱讀時間約 3 分鐘

  • 文/林芸寬、張愷丰、張庭瑀、郭亮均、林詠真 

最新研究:寵物與新生兒健康的密切關聯

現代家庭飼養寵物的比例逐年上升,貓狗已成為人類最親密的夥伴。農業部最新(2023)的資料發現,臺灣飼養貓狗的比例上升,家犬較上一期(2021)增加 19%;家貓較上一期增加 50%。然而,許多新手父母常擔心,飼養貓狗可能會影響新生兒的健康,像是引發呼吸道過敏等疾病,但近期的科學研究提供了相對令人安心的解答。 

最新研究指出,飼養貓狗,可能更能減少新生兒感染呼吸道疾病的機率。 圖/envato

科學家發現,飼養貓狗也許有益家庭中新生兒的健康。最新研究證實,家中貓狗不僅能增添樂趣,更能減少新生兒感染呼吸道疾病的機率。早在 2012 年,就有芬蘭研究團隊追蹤鄉村地區 397 名新生兒,自出生到一歲的健康狀況,發現有飼養貓狗家庭中的新生兒,較少感染呼吸道疾病。研究詳實記錄貓狗與新生兒的互動頻率,及其對新生兒健康的影響。

腸道菌相的力量:微生物如何提升寶寶免疫力

今(2024)年聖路易華盛頓大學兒科團隊發表在《Pediatrics》的最新研究,分析新生兒的就醫紀錄,並透過對父母的訪談,探討「親餵母乳」、「家中飼養貓狗」、「新生兒醫療需求」三者間的關係。研究發現,親餵母乳且家中有飼養貓狗的新生兒,出生六個月內對醫療服務的需求相對較低。華盛頓大學團隊推測,這可能是貓狗身上的微生物 ,增加了環境中微生物多樣性,並影響新生兒的免疫力。 

環境中微生物多樣性,與新生兒免疫力的關係為何?至今仍是未解的問題,但根據現有的研究,這很可能與新生兒體內「腸道菌相」的差異有關。「腸道菌相」是胃腸道中的微生物群落,由細菌、病毒和真菌組成,它們在我們的免疫系統發展中扮演了重要角色,特別是在生命的早期階段,對腸道的健康和功能有著深遠的影響。

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為何養狗的新生兒感染率更低?

2023 年的一項研究,進一步探討環境中微生物多樣性與新生兒免疫力之間的關係,揭示腸道菌相的多樣性在在影響了新生兒的健康。研究顯示,家中飼養狗的新生兒,其腸道中的梭桿菌、科林氏菌和瘤胃球菌等菌群明顯較多,這些菌種的豐富性有助於免疫系統的發育,也可能有助於減少新生兒過敏與氣喘的風險。

有趣的是,這份研究也提到,對於喝配方奶的新生兒而言,其腸道菌相的組成與養狗有關,「與狗接觸」可能成為他們獲取環境微生物的替代途徑,補充因缺乏母乳餵養而缺少的微生物,從而幫助免疫系統的發展。

小孩與狗的接觸,反而可能成為獲取環境微生物的途徑。 圖/envato

目前研究雖無法直接證實接觸貓狗可以增強免疫力,但可以確定的是,接觸貓狗的小孩,腸道內的微生物多樣性高,也比較不容易生病,新手父母可以不用太擔心養狗對小孩發育的影響。同時,與狗接觸還能改變嬰兒腸道中的微生物組成,這或許有助於減少呼吸道疾病的發生風險。

資料來源: 

  1. https://www.moa.gov.tw/theme_data.php?theme=news&sub_theme=agri&id=9418
  2. https://publications.aap.org/pediatrics/article/130/2/211/29895/Respiratory-Tra ct-Illnesses-During-the-First-Year
  3. https://www.nature.com/articles/s41390-024-03200-9
  4. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/cea.14303
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