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地中海飲食能吃出超級腦力嗎?

活躍星系核_96
・2017/09/12 ・1510字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 547 ・八年級

作者 / 許家綸,尋常一般的神經專科醫師。

九旬阿嬤走進診間,狀態好的出奇,撤開縐紋和關節痛不說,她講起話來條理分明、目光熠熠,猶是盛年時的神彩,彷彿時間只是輕輕一筆帶過。不過,其他人就沒這麼幸運了:隨著年老,大腦退化幾乎成為必然;而這些受記憶哀退所苦的長輩們,總是會沮喪地問說 「到底要吃什麼怎樣才會長記憶?」

健康的地中海飲食,也藏著青春之鑰嗎?

source:Maxpixel

以橄欖油、堅果、海鮮為主體,降低紅肉、加工食品的地中海飲食一直是廣為人知的健康策略。著名的新英格蘭雜誌於 2013 年發表的研究中1,再一次為世人展現它預防「心血管疾病及中風」的良好效益。但,是否它亦能成為延緩大腦退化的關鍵呢?

在均齡 77 歲的美國人進行的世代研究,追縱數年後發現,有效遵從地中海飲食者能顯著降低阿茲海默症的發生率2,即便受試者在研究初期已有輕度智能退化的跡象(mild cognitive impairment),也一樣有用。這套複合的飲食模式中,究竟是誰默默扮演了神經保護角色呢? 這引發科學家熱烈的興趣,在進行一系列的營養分析後,發現在魚類、堅果皆富含的 Omega-3 多元不飽和脂肪酸,很可能是居功厥偉的幕後功臣之一3

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Omega-3 低調又強大的家族

Omega-3 家族是磷脂質、大腦組織與視網膜的原料供應商,也參與了心血管、免疫與內分泌系統的調節。家族裡的三大主力,分別 ALA (α-亞麻酸),EPA 以及廣為人知的 DHA。其中 ALA 人體無法製造,需經由食物攝取,而 EPA 與 DHA 則可由 ALA 轉換得來,只是轉換效率卻不高,在年輕人約只有 3-15%,年長者效率會更低,此時身體就會供需失衡,因此從飲食中獲取足量的 EPA 與 DHA 就格外重要。

ALA 廣泛存於某些植物油與豆類; EPA 與 DHA 最初由海中藻類合成,經食物鏈最後儲存在魚類身上。想像一下這些食材成為盤中美味的佳餚,是不是有十足地中海風情呢!

ALA 廣泛存於某些植物油與豆類; EPA 與 DHA 最初由海中藻類合成,經食物鏈最後儲存在魚類身上。圖/作者提供。

好歸好,也得吃的恰恰好

美國衛生研究院4對於建議一般族群每週食用 8 盎司(約 227 公克)富含 omega-3 的各式海鮮,相當就有每日 250mg EPA 與 DHA 的攝取量,即足夠人體所需。針對營養不良的族群,世面上也有許多標榜含有 Omega-3 的補充品,精明的你,下次不妨仔細地讀讀 EPA/DHA 的含量比重。

作為身體的營養素,Omega-3 相關製品相當安全,僅有少數會輕微腸胃道不適。但可不是吃越多越好,萬事皆是過猶不及。有報告指出過量攝取(每日超過 5 克以上)也會打亂身體平衡,影響免疫力與凝血功能。另外,若有使用抗凝血劑的民眾也建議與臨床醫師做討論。

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大腦活化的秘密,關鍵不只一個

許多觀察性的研究支持 Omega-3 智力退化的關係,比方說科學家發現 DHA 能夠降低腦中類澱粉(β-amyloid)的生成速度,而後者在腦中的堆積正是造成阿茲海默症的重要機轉5。但若以最嚴謹的隨機對照試驗(Randomized controlled trial)檢視,結果仍尚有歧異6、7。那麼我們需要為此困擾嗎?在現階段,與其花大錢買其它營養品,採用地中海飲食與攝取 Omega-3 可說是走在科學尖端的選擇;至於那些費時費力的科學辯證,就讓科學家再去傷腦筋吧。

自從首例阿茲海默症個案於 1906 年被提出後,百餘年來,前仆後繼的科學家就是窮盡心力也僅能窺見一二;短期要看見突破性的曙光雖然不容易,不過,可以肯定的是正確的飲食型態、中強度的持續運動、與無止盡的學習永遠是三把操之於己、科學掛保證的關鍵之鑰~!

參考文獻

  1. Primary prevention of cardiovascular disease with a Mediterranean diet [published correction appears in N Engl J Med. 2014;370:886]. N Engl J Med. 2013;368:1279–1290.
  2. Mediterranean diet and mild cognitive impairment. Arch Neurol 2009;66:216 –225.
  3. Nutrient intake and plasma –amyloid. Neurology 2012;78:1832–1840
  4. Website of National institutes of health – office of dietary supplements
  5. Docosahexaenoic acid reduces amyloid β production via multiple pleiotropic mechanisms. J Biol Chem. 2011;286(16):14028-14039.
  6. Omega3 fatty acid for the prevention of cognitive decline and dementia. Cochrane Database Syst Rev. 2012; (6):CD005379.
  7. Docosahexaenoic acid and adult memory:
a systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2015;10(3):e0120391.
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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從PD-L1到CD47:癌症免疫療法進入3.5代時代
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/25 ・4544字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文與 TRPMA 台灣研發型生技新藥發展協會合作,泛科學企劃執行

如果把癌細胞比喻成身體裡的頭號通緝犯,那誰來負責逮捕?

許多人第一時間想到的,可能是化療、放療這些外來的「賞金獵人」。但其實,我們體內早就駐紮著一支最強的警察部隊「免疫系統」。

既然「免疫系統」的警力這麼堅強,為什麼癌症還是屢屢得逞?關鍵就在於:癌細胞是偽裝高手。有的會偽造「良民證」,騙過免疫系統的菁英部隊;更厲害的,甚至能直接掛上「免查通行證」,讓負責巡邏的免疫細胞直接視而不見,大搖大擺地溜過。

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過去,免疫檢查點抑制劑的問世,為癌症治療帶來突破性的進展,成功撕下癌細胞的偽裝,也讓不少患者重燃希望。不過,目前在某些癌症中,反應率仍只有兩到三成,顯示這條路還有優化的空間。

今天,我們要來聊的,就是科學家如何另闢蹊徑,找出那些連「通緝令」都發不出去的癌細胞。這個全新的免疫策略,會是破解癌症偽裝的新關鍵嗎?

科學家如何另闢蹊徑,找出那些連「通緝令」都發不出去的癌細胞。這個全新的免疫策略,會是破解癌症偽裝的新關鍵嗎?/ 圖片來源:shutterstock

免疫療法登場:從殺敵一千到精準出擊

在回答問題之前,我們先從人類對抗癌症的「治療演變」說起。

最早的「傳統化療」,就像威力強大的「七傷拳」,殺傷力高,但不分敵我,往往是殺敵一千、自損八百,副作用極大。接著出現的「標靶藥物」,則像能精準出招的「一陽指」,能直接點中癌細胞的「穴位」,大幅減少對健康細胞的傷害,副作用也小多了。但麻煩的是,癌細胞很會突變,用藥一段時間就容易產生抗藥性,這套點穴功夫也就漸漸失靈。

直到這個世紀,人類才終於領悟到:最強的武功,是驅動體內的「原力」,也就是「重新喚醒免疫系統」來對付癌症。這場關鍵轉折,也開啟了「癌症免疫療法」的新時代。

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你可能不知道,就算在健康狀態下,平均每天還是會產生數千個癌細胞。而我們之所以安然無恙,全靠體內那套日夜巡邏的「免疫監測 (immunosurveillance)」機制,看到癌細胞就立刻清除。但,癌細胞之所以難纏,就在於它會發展出各種「免疫逃脫」策略。

免疫系統中,有一批受過嚴格訓練的菁英,叫做「T細胞」,他們是執行最終擊殺任務的霹靂小組。狡猾的癌細胞為了躲過追殺,會在自己身上掛出一張「偽良民證」,這個偽裝的學名,「程序性細胞死亡蛋白配體-1 (programmed death-ligand 1, PD-L1) 」,縮寫PD-L1。

當T細胞來盤查時,T細胞身上帶有一個具備煞車功能的「讀卡機」,叫做「程序性細胞死亡蛋白受體-1 (programmed cell death protein 1, PD-1) 」,簡稱 PD-1。當癌細胞的 PD-L1 跟 T細胞的 PD-1 對上時,就等於是在說:「嘿,自己人啦!別查我」,也就是腫瘤癌細胞會表現很多可抑制免疫 T 細胞活性的分子,這些分子能通過免疫 T 細胞的檢查哨,等於是通知免疫系統無需攻擊的訊號,因此 T 細胞就真的會被唬住,轉身離開且放棄攻擊。

這種免疫系統控制的樞紐機制就稱為「免疫檢查點 (immune checkpoints)」。而我們熟知的「免疫檢查點抑制劑」,作用就像是把那張「偽良民證」直接撕掉的藥物。良民證一失效,T細胞就能識破騙局、發現這是大壞蛋,重新發動攻擊!

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狡猾的癌細胞為了躲過追殺,會在自己身上掛出一張「偽良民證」,也就是「程序性細胞死亡蛋白配體-1 (programmed death-ligand 1, 縮寫PD-L1) 」/ 圖片來源:shutterstock

目前免疫療法已成為晚期癌症患者心目中最後一根救命稻草,理由是他們的體能可能無法負荷化療帶來的副作用;標靶藥物雖然有效,不過在用藥一段期間後,終究會出現抗藥性;而「免疫檢查點抑制劑」卻有機會讓癌症獲得長期的控制。

由於免疫檢查點抑制劑是借著免疫系統的刀來殺死腫瘤,所以有著毒性較低並且治療耐受性較佳的優勢。對免疫檢查點抑制劑有治療反應的患者,也能獲得比起化療更長的存活期,以及較好的生活品質。

不過,儘管免疫檢查點抑制劑改寫了治癌戰局,這些年下來,卻仍有些問題。

CD47來救?揭開癌細胞的「免死金牌」機制

「免疫檢查點抑制劑」雖然帶來治療突破,但還是有不少挑戰。

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首先,是藥費昂貴。 雖然在台灣,健保於 2019 年後已有條件給付,但對多數人仍是沉重負擔。 第二,也是最關鍵的,單獨使用時,它的治療反應率並不高。在許多情況下,大約只有 2成到3成的患者有效。

換句話說,仍有七到八成的患者可能看不到預期的效果,而且治療反應又比較慢,必須等 2 至 3 個月才能看出端倪。對患者來說,這種「沒把握、又得等」的療程,心理壓力自然不小。

為什麼會這樣?很簡單,因為這個方法的前提是,癌細胞得用「偽良民證」這一招才有效。但如果癌細胞根本不屑玩這一套呢?

想像一下,整套免疫系統抓壞人的流程,其實是這樣運作的:當癌細胞自然死亡,或被初步攻擊後,會留下些許「屍塊渣渣」——也就是抗原。這時,體內負責巡邏兼清理的「巨噬細胞」就會出動,把這些渣渣撿起來、分析特徵。比方說,它發現犯人都戴著一頂「大草帽」。

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接著,巨噬細胞會把這個特徵,發布成「通緝令」,交給其他免疫細胞,並進一步訓練剛剛提到的菁英霹靂小組─T細胞。T細胞學會辨認「大草帽」,就能出發去精準獵殺所有戴著草帽的癌細胞。

當癌細胞死亡後,會留下「抗原」。體內的「巨噬細胞」會採集並分析這些特徵,並發布「通緝令」給其它免疫細胞,T細胞一旦學會辨識特徵,就能精準出擊,獵殺所有癌細胞。/ 圖片來源:shutterstock

而PD-1/PD-L1 的偽裝術,是發生在最後一步:T 細胞正準備動手時,癌細胞突然高喊:「我是好人啊!」,來騙過 T 細胞。

但問題若出在第一步呢?如果第一關,巡邏的警察「巨噬細胞」就完全沒有察覺這些屍塊有問題,根本沒發通緝令呢?

這正是更高竿的癌細胞採用的策略:它們在細胞表面大量表現一種叫做「 CD47 」的蛋白質。這個 CD47 分子,就像一張寫著「自己人,別吃我!」的免死金牌,它會跟巨噬細胞上的接收器─訊號調節蛋白α (Signal regulatory protein α,SIRPα) 結合。當巨噬細胞一看到這訊號,大腦就會自動判斷:「喔,這是正常細胞,跳過。」

結果會怎樣?巨噬細胞從頭到尾毫無動作,癌細胞就大搖大擺地走過警察面前,連罪犯「戴草帽」的通緝令都沒被發布,T 細胞自然也就毫無頭緒要出動!

這就是為什麼只阻斷 PD-L1 的藥物反應率有限。因為在許多案例中,癌細胞連進到「被追殺」的階段都沒有!

為了解決這個問題,科學家把目標轉向了這面「免死金牌」,開始開發能阻斷 CD47 的生物藥。但開發 CD47 藥物的這條路,可說是一波三折。

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不只精準殺敵,更不能誤傷友軍

研發抗癌新藥,就像打造一把神兵利器,太強、太弱都不行!

第一代 CD47 藥物,就是威力太強的例子。第一代藥物是強效的「單株抗體」,你可以想像是超強力膠帶,直接把癌細胞表面的「免死金牌」CD47 封死。同時,這個膠帶尾端還有一段蛋白質IgG-Fc,這段蛋白質可以和免疫細胞上的Fc受體結合。就像插上一面「快來吃我」的小旗子,吸引巨噬細胞前來吞噬。

問題來了!CD47 不只存在於癌細胞,全身上下的正常細胞,尤其是紅血球,也有 CD47 作為自我保護的訊號。結果,第一代藥物這種「見 CD47 就封」的策略,完全不分敵我,導致巨噬細胞連紅血球也一起攻擊,造成嚴重的貧血問題。

這問題影響可不小,導致一些備受矚目的藥物,例如美國製藥公司吉立亞醫藥(Gilead)的明星藥物 magrolimab,在2024年2月宣布停止開發。它原本是預期用來治療急性骨髓性白血病(AML)的單株抗體藥物。

太猛不行,那第二代藥物就改弱一點。科學家不再用強效抗體,而是改用「融合蛋白」,也就是巨噬細胞身上接收器 SIRPα 的一部分。它一樣會去佔住 CD47 的位置,但結合力比較弱,特別是跟紅血球的 CD47 結合力,只有 1% 左右,安全性明顯提升。

像是輝瑞在 2021 年就砸下 22.6 億美元,收購生技公司 Trillium Therapeutics 來開發這類藥物。Trillium 使用的是名為 TTI-621 和 TTI-622 的兩種融合蛋白,可以阻斷 CD47 的反應位置。但在輝瑞2025年4月29號公布最新的研發進度報告上,TTI-621 已經悄悄消失。已經進到二期研究的TTI-622,則是在6月29號,研究狀態被改為「已終止」。原因是「無法招募到計畫數量的受試者」。

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但第二代也有個弱點:為了安全,它對癌細胞 CD47 的結合力,也跟著變弱了,導致藥效不如預期。

於是,第三代藥物的目標誕生了:能不能打造一個只對癌細胞有超強結合力,但對紅血球幾乎沒反應的「完美武器」?

為了找出這種神兵利器,科學家們搬出了超炫的篩選工具:噬菌體(Phage),一種專門感染細菌的病毒。別緊張,不是要把病毒打進體內!而是把它當成一個龐大的「鑰匙資料庫」。

科學家可以透過基因改造,再加上AI的協助,就可以快速製造出數億、數十億種表面蛋白質結構都略有不同的噬菌體模型。然後,就開始配對流程:

  1. 先把這些長像各異的「鑰匙」全部拿去試開「紅血球」這把鎖,能打開的通通淘汰!
  2. 剩下的再去試開「癌細胞」的鎖,從中挑出結合最強、最精準的那一把「神鑰」!

接著,就是把這把「神鑰」的結構複製下來,大量生產。可能會從噬菌體上切下來,或是定序入選噬菌體的基因,找出最佳序列。再將這段序列,放入其他表達載體中,例如細菌或是哺乳動物細胞中來生產蛋白質。最後再接上一段能號召免疫系統來攻擊的「標籤蛋白 IgG-Fc」,就大功告成了!

目前這領域的領頭羊之一,是美國的 ALX Oncology,他們的產品 Evorpacept 已完成二期臨床試驗。但他們的標籤蛋白使用的是 IgG1,對巨噬細胞的吸引力較弱,需要搭配其他藥物聯合使用。

而另一個值得關注的,是總部在台北的漢康生技。他們利用噬菌體平台,從上億個可能性中,篩選出了理想的融合蛋白 HCB101。同時,他們選擇的標籤蛋白 IgG4,是巨噬細胞比較「感興趣」的類型,理論上能更有效地觸發吞噬作用。在臨床一期試驗中,就展現了單獨用藥也能讓腫瘤顯著縮小的效果以及高劑量對腫瘤產生腫瘤顯著部分縮小效果。因為它結合了前幾代藥物的優點,有人稱之為「第 3.5 代」藥物。

除此之外,還有漢康生技的FBDB平台技術,這項技術可以將多個融合蛋白「串」在一起。例如,把能攻擊 CD47、PD-L1、甚至能調整腫瘤微環境、活化巨噬細胞與T細胞的融合蛋白接在一起。讓這些武器達成 1+1+1 遠大於 3 的超倍攻擊效果,多管齊下攻擊腫瘤細胞。

結語

從撕掉「偽良民證」的 PD-L1 抑制劑,到破解「免死金牌」的 CD47 藥物,再到利用 AI 和噬菌體平台,設計出越來越精準的千里追魂香。 

對我們來說,最棒的好消息,莫過於這些免疫療法,從沒有停下改進的腳步。科學家們正一步步克服反應率不足、副作用等等的缺點。這些努力,都為癌症的「長期控制」甚至「治癒」,帶來了更多的希望。

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從海洋移民到淡水的魚類,製造DHA的基因多更多!
寒波_96
・2019/07/10 ・3008字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 537 ・八年級

魚住在水裡,卻不是隨便的水都能住。以居住環境來看,有些魚是淡水魚,也有些魚是海水魚,除了少數例外以外,多數魚類無法任意在淡水海水間切換。即使是經過較為長期的演化,順利由海水轉換為淡水魚也不是那麼容易。

魚類若是能由海洋前進陸地的淡水水域,擴大棲地,將相當有利,不過轉換環境往往不是那麼容易。一個原因是,比起海洋,淡水環境太沒有營養,例如海洋中豐富的 DHA,淡水水域通常比較缺乏。最近一項研究發現,營養不足的限制,有時候可以透過增加特定基因的數目來克服。1, 2, 3

三刺魚。圖/取自 ref 2

海水魚如果飲食缺乏DHA?母湯!

三刺魚(three-spined stickleback,學名 Gasterosteus aculeatus)是一種小魚,大部分住在海裡,卻也有些住在淡水的族群,分佈於亞洲、歐洲、美洲的陸地水域,是由海洋轉往淡水發展,適應成功的案例。

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相比之下,三刺魚的近親,住在日本海的三刺魚(Gasterosteus nipponicus)卻只能住在海洋,不能住到淡水。日本的淡水水域也有三刺魚存在,不過遺傳分析發現牠們通通都是三刺魚,沒有日本海三刺魚。為求簡化,本文之後日本海三刺魚都簡稱為「日本魚」。

三刺魚各族群的親戚關係,所有住在淡水的族群都屬於 G. aculeatus,沒有 G. nipponicus(樹上沒有來自韓國的族群,所以沒有韓國魚,不用找惹)。圖/取自 ref 1

三刺魚可以適應淡水,近親日本魚卻不行。淡水和海洋環境相比,往往營養條件較差,尤其是多元不飽和脂肪酸含量較低,假如維持一樣的飲食方式,這類養分的攝取量或許會不足。DHA 是最常見的一種多元不飽和脂肪酸,研究團隊想要了解 DHA 對適應淡水環境的影響,於是以缺乏 DHA 的豐年蝦(Artemia)分別餵食人為養殖的兩種魚,結果差異非常明顯。

飲食缺乏 DHA 之下,日本魚的死亡率遠遠超過太平洋的三刺魚,特別是受精過後第 40 天時(差不多是自然狀態下迴游的時刻)。日本魚平常生活在多元不飽和脂肪酸充裕的海洋環境中,實驗結果指出,假如無法由飲食取得足夠的 DHA,牠們多半連活命都很難。

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人為飼養三刺魚和日本魚,分別餵食有無 DHA 的食物,逐日的生還機率。日本魚在缺乏 DHA 的飲食下,抵抗能力最差。圖/取自 ref 1

環境營養匱乏,那就自己生產!

生物在體內合成多元不飽和脂肪酸的生產線,有一系列基因參與,其中一個基因叫作 FADS2,其產物是脂肪酸去飽和酶(fatty acid desaturase)。假如人為將一個 FADS2 基因塞進日本魚的基因組,即使飲食仍然缺乏 DHA,日本魚的生還機率也大大的增加;可見此一基因對於適應淡水相當關鍵。

缺乏 DHA 的飲食下,假如人為將一個 FADS2 基因塞進日本魚的基因組,可以使日本魚的生還率大增。論文的兩組實驗都得到類似的結果。圖/取自 ref 1

而各種魚的 FADS2 有何不同?在日本魚的基因組中,FADS2 位於 X染色體上(linkage group 19,簡稱 LG19),性染色體組合是 XX 的女生配備 2 個,XY 的男生只有一個。(其實三刺魚家族的性染色體演化非常複雜,不過只考慮性染色體上的 FADS2 基因的話,就是男生 1 個、女生 2 個,其他不用管那麼多)

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三刺魚比日本魚又多出一個 FADS2 基因,而且位於體染色體上(LG12),因此女生一共有 4 個,男生有 3 個基因。比對不同魚類物種的 DNA 序列,可以得知 X染色體上是較為古老的 FADS2 基因,而體染色體那個是後來新複製誕生的基因。

日本魚和三刺魚,男生和女生的 FADS2 基因數目。圖/取自 ref 1

體染色體上的 FADS2 基因周圍區域,存在許多跳躍子(transposable elements),由此推論,體染色體上的年輕基因,很可能是原本 X染色體的 FDAS2 複製以後,再跳過去新形成的。

FADS2 基因在 3 種魚的染色體上的相對位置,三刺魚以外,日本魚和 G. wheatlandi 的體染色體上同一位置,都沒有 FADS2 基因存在。圖/取自 ref 1

透過基因複製,獲得入住淡水新環境的潛力

論文估計三刺魚較新的 FADS2 基因,或許已經誕生了 80 萬年。此一年代比三刺魚的太平洋、大西洋族群分家更早,而歐洲、美洲住在淡水的三刺魚,基因組上同一位置也有配備 FADS2,意謂此一基因誕生的年代,比三刺魚各族群分家,以及各自適應淡水環境還要更早。

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由此研判,三刺魚多出參與合成多元不飽和脂肪酸的基因,或許一時沒有太明顯的影響,卻給了牠們適應淡水環境的遺傳潛力,讓牠們在不同機緣之下能順利登陸,拓展生存範圍。

各地三刺魚族群 FADS2 基因的相對數目。在多處淡水族群中,基因數目比太平洋族群更多。圖/取自 ref 1

論文提出一項有力的佐證:三刺魚 2 種只能住在海裡,缺乏淡水族群的親戚,日本魚和黑斑三刺魚(blackspotted stickleback,學名 Gasterosteus wheatlandi),牠們的體染色體都沒有另一個 FADS2 基因。因此擁有更多 FADS2 基因,非常可能是三刺魚從海洋順利轉進淡水的關鍵。

還有一點有趣的發現是,住在淡水的三刺魚與海洋的同類相比,許多個體還擁有更多個 FADS 基因;不過新增的基因卻與體染色體無關,而是 X染色體那個基因,又經歷更多次串聯複製所致。此一觀察更加突顯 FADS2 基因對適應淡水的重要性。

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淡水環境比較匱乏,入住不易……啊啊啊抱歉跑錯棚惹。圖/取自 591房屋交易

在三刺魚及其近親的案例中,參與合成多元不飽和脂肪酸的基因 FADS2,與其能否適應淡水環境息息相關,但是會是三刺魚與眾不同嗎?

論文也比較許多種輻鰭魚(ray finned fish)的基因組,大致趨勢顯示,住在淡水的魚,FADS2 基因的數目普遍比只住在海水的魚更多,似乎有趨同演化的現象。看來魚類由海洋轉換為淡水的適應中,FADS2 應該時常扮演著重要角色。

生物遺傳基因的改變,有時候有助於適應新的環境,拓展生存範圍。魚類由海洋移民淡水,是個藉由基因複製,增進適應能力的有趣案例。另外值得一提,近來研究也發現,脂肪酸去飽和酶基因除了魚類以外,在人類演化史上也有一席之地;鑽研演化適應的研究者,不可忽視這群影響脂肪酸組成的基因。

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延伸閱讀

  1. Ishikawa, A., Kabeya, N., Ikeya, K., Kakioka, R., Cech, J. N., Osada, N., … & Tezuka, A. (2019). A key metabolic gene for recurrent freshwater colonization and radiation in fishes. Science, 364(6443), 886-889.
  2.  Jumping gene gave fish a freshwater start
  3.  Freshwater find: Genetic advantage allows some marine fish to colonize freshwater habitats

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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天然的抗鬱物質─深海魚油
科學的精神科醫師
・2014/11/10 ・2386字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 615 ・十年級

Credit: Robert Francis via Flickr
Credit: Robert Francis via Flickr

今年(2014)十月在柏林舉行的「歐洲神經精神藥理學」年會中,來自荷蘭的研究團隊發現,飲食中攝取較多魚類及海鮮的憂鬱症患者,在服用抗憂鬱藥物時,療效比不喜歡吃魚的患者來的好。為什麼多吃魚有利於憂鬱症的治療?我和中國醫藥大學「身心介面研究室」的同仁,致力於憂鬱症及抗鬱療法的研究,多次獲得國際知名研究獎項,我們的研究結果探索、了解飲食和情緒的神祕關係。

文/蘇冠賓|中國醫藥大學精神醫學、神經及認知科學教授

最近美國知名影星及喜劇天才Robin Williams自殺身亡,媒體大多誇張地形容他多年來如何和內心的惡魔作戰,事實上,Robin Williams的苦痛和魔鬼一點關係都沒有,他很早就公開自己罹患憂鬱症的病情。憂鬱症是二十一世紀的「健康殺手」。根據世界衛生組織的報告,憂鬱症、癌症與愛滋病是本世紀戕害人類健康,造成人類失能的三大疾病。憂鬱症比糖尿病或高血壓來得更「流行」,但卻常常被忽略,也很少被早期發現。憂鬱症造成患者自尊的喪失、酒精及藥物濫用、身體健康的惡化及人際關係與生活品質的破壞。根據統計約有三分之二的憂鬱症患者曾經企圖自殺,而十分之一的憂鬱症患者不幸死於自殺。

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儘管憂鬱症有如此高的盛行率和死亡率,而且對患者及家屬造成巨大的身心傷害,令人意外的是,接受適當治療的患者竟然少於十分之一。憂鬱症很少被合適地治療的原因很多,包括「精神疾病受到汙名化的嚴重影響」,使得缺乏正確觀念的民眾,誤以為到精神科就醫就變成所謂「嚴重不正常」的人。其次,憂鬱症是複雜的疾病,當前世界的趨勢已經朝向憂鬱症的整合性治療,然台灣目前在健保制度的限制下,大多集中在藥物治療,所以常常無法提供病患令人滿意的治療成果。

當代醫學對於一般的憂鬱症已經有許多相當有效的治療策略,其中包括藥物治療、認知行為治療、團體心理治療、個別心理治療、傳統醫藥和針灸療法、及經由頭顱的磁波刺激術……等等。以營養療法中的n-3不飽和脂肪酸為例,深海魚油內富含的EPA(eicosapentaenoic acid)和DHA(docosahexaenoic acid)是近來許多疾病治療中,令人注目的焦點。由於EPA和DHA在心臟病、高血壓、腸胃道腫癌、乾癬、風濕性關節炎、癌症……等等疾病上的預防及治療的正面效果,美國食物藥品管理局已經建議民眾應該攝取「足夠」的魚油。

深海魚油是否對於穩定憂鬱症有益呢?從流行病的調查中,可以發現一些魚耗量愈多的國家(例如日本、台灣),其憂鬱症的盛行率遠低於魚耗量較低的國家(例如美國、德國)。我們發表在著名「生物精神醫學」期刊的文章也証實,憂鬱症患者體內確實有n-3多不飽和脂肪酸缺乏的情形(Lin et al., 2010)。深海魚油內含n-3多不飽和脂肪酸,是組成大腦及神經細胞重要不可或缺的成份,這些不飽和脂肪酸無法從人體內自行合成,而需透過食物攝取來補充,我們發表在「神經訊息」期刊中也指出,從神經生理學的觀點來看,而當攝取不足時,腦內細胞膜的組成就會受到影響,進而改變調節情緒的神經傳導物質,包括色胺酸、正腎上腺素及多巴胺(Su, 2009)。更重要的是,我們率先發表「証實深海魚油抗鬱療效」的數個研究,分別發表在著名的《分子精神醫學》、《臨床精神醫學》、及《歐洲神經精神藥理學》期刊(Lin et al., 2012, Lin and Su, 2007, Su et al., 2003, Su et al., 2008),這些研究至今已經被引用超過一千次,並為歐美憂鬱症治療指引所引用,成為深海魚油在憂鬱症治療上的世界先驅之一。

Credit: Jo Christian Oterhals via Flickr
Credit: Jo Christian Oterhals via Flickr

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台中中國醫藥大學的「身心介面研究室」,是國際間研究n-3脂肪酸(俗稱深海魚油)用做抗鬱療法的知名團隊,我們最重要的發現之一,就是n-3脂肪酸對深受憂鬱症所苦的「懷孕及產後」婦女的抗鬱療效(Su et al., 2008)。許多憂鬱的孕婦會擔心:「藥物會不會造成胎兒長期的影響」、「藥物會不會透過乳汁而影響到小baby」……。其實大部分抗憂鬱的藥物對孕婦或胎兒都沒有明確的危險性,如果病患曾經對藥物有不錯的療效,醫師可能仍會建議繼續服用藥物,並謹慎監測母親及胎兒的健康。然而,對於新生命充滿期待的準媽媽,有時候連咖啡、茶、刺激性的美食都忌口,更何況是藥物。所以如果強烈拒絕使用藥物,心理治療、針灸、光照療法、n-3脂肪酸等,也有足夠証據來做為替代療法。N-3脂肪酸的抗憂成分以 EPA為主,建議治療劑量在每天服用含 EPA 超過1克為原則,四週後效果不夠時可以加至2克。病患可以自行選購優良製藥 GMP的產品,只要使用成分穩定的深海魚油,療效應該不會受到製造廠商或原料來源的影響。

長年來美國食物藥品管理局(FDA)因為擔心魚類污染,一直不建議孕婦多吃魚類。但在愈來愈多的研究支持下,FDA終於改變政策,建議「孕婦多吃魚類」!這是很重要的里程,讀者可以參考FDA 網站也了解服用魚類的原則。基本上,良好的魚油濃縮和精鍊過程可以去除重金屬污染,所以如果服用的是魚油膠囊則更加安全。值得注意的是,台灣的衛生單位並沒有對n-3脂肪酸的販售做嚴格把關,因此選擇時要格外留意。

憂鬱症是隱形的殺手,即使生活在身邊的至親好友,都可能無法察覺嚴重的憂鬱狀態;憂鬱症是複雜的疾病,治療不能只靠藥物,一定要合併心理(壓力管理、認知重建)、社會(人際互動)及生活型態改變(光照療法、運動療法、營養療法)的多方位介入。最後,大眾教育要強調對憂鬱症的早期查覺、並努力去除「污名化」及就醫的障礙,才能全面改善憂鬱症的預防、診斷與治療。

參考資料:

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  1. Fish intake associated with boost to antidepressant response. ScienceDaily [October 20, 2014]
  2. Lin, P. Y., Huang, S. Y. & Su, K. P. (2010). A meta-analytic review of polyunsaturated fatty acid compositions in patients with depression. Biol.Psychiatry 68, 140-147.
  3. Lin, P. Y., Mischoulon, D., Freeman, M. P., Matsuoka, Y., Hibbeln, J., Belmaker, R. H. & Su, K. P. (2012). Are omega-3 fatty acids antidepressants or just mood-improving agents? The effect depends upon diagnosis, supplement preparation, and severity of depression. Mol.Psychiatry 17, 1161-1163.
  4. Lin, P. Y. & Su, K. P. (2007). A meta-analytic review of double-blind, placebo-controlled trials of antidepressant efficacy of omega-3 fatty acids. J Clin.Psychiatry 68, 1056-1061.
  5. Su, K. P. (2009). Biological Mechanism of Antidepressant Effect of Omega-3 Fatty Acids: How Does Fish Oil Act as a ‘Mind-Body Interface’? Neurosignals 17, 144-152.
  6. Su, K. P., Huang, S. Y., Chiu, C. C. & Shen, W. W. (2003). Omega-3 fatty acids in major depressive disorder. A preliminary double-blind, placebo-controlled trial. Eur.Neuropsychopharmacol. 13, 267-271.
  7. Su, K. P., Huang, S. Y., Chiu, T. H., Huang, K. C., Huang, C. L., Chang, H. C. & Pariante, C. M. (2008). Omega-3 fatty acids for major depressive disorder during pregnancy: results from a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. J.Clin.Psychiatry 69, 644-651.
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科學的精神科醫師
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