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Molecular Tweezer有望解救帕金森氏症

su cos
・2012/03/11 ・472字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

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在現今老年人口日益增加的社會,帕金森氏症儼然已成為人人知曉但卻令人退避三舍的名詞。就像其他許多精神疾病一樣,帕金森氏症是因為神經細胞內蛋白質α-synuclein不正常聚積,而導致細胞毒性及死亡,因而反應出身心功能的異常。

近來美國UCLA的神經生物學家發展出一種稱做”CLR01″的molecular tweezer,利用它在分子結構上的特性與α-synuclein的厭水端及其15個Lys做交互作用,將α-synuclein圍住,使α-synuclein無法聚集成病理上β-sheet的纖維結構,此外,CLR01雖然會與蛋白質結合,但對於一般正常的、健康的神經細胞,並不會有任何不良的副作用。而在斑馬魚實驗中,CLR01除了能大大降低模式動物中α-synuclein的不正常聚積,甚至能減少已聚集成型的纖維構造、降低神經毒性及細胞自噬(apoptosis)的發生,進而增加斑馬魚的生存率。

因此,Bronstein教授認為,然現階段他們僅能利用CLR01這把神奇的molecular tweezer解救斑馬魚的帕金森氏症,但CLR01仍是人類帕金森氏症極具前景的新藥候選人,同時,其他像是阿茲海默症、第二型糖尿病等這些同樣也是因為蛋白質不正常堆積所導致的疾病,或許也能依照這樣的模式找到治療的良方。

資料來源:Parkinson’s disease stopped in animal model [March 2, 2012]

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地震之島的生存法則!921地震教育園區揭開台灣的防災祕密
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/09/20 ・4553字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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為什麼台灣會像坐在搖搖椅上,總是時不時地晃動?這個問題或許有些令人不安,但卻是我們生活在這片土地上的現實。根據氣象署統計,台灣每年有 40,000 次以上的地震,其中有感地震超過 1,000 次。2024年4月3日,花蓮的大地震發生後,台灣就經歷了超過 1,000 次餘震,這些數據被視覺化後形成的圖像,宛如台北101大樓般高聳穿雲,再次引發了全球對台灣地震頻繁性的關注。

地震發生後,許多外國媒體擔心半導體產業會受影響,但更讓他們稱奇的是,台灣竟然能在這麼大的地震之下,將傷害降到這麼低,並迅速恢復。不禁讓人想問,自從 25 年前的 921大地震以來,台灣經歷了哪些改變?哪些地方可能再發生大地震?如果只是遲早,我們該如何做好更萬全的準備?

要找到這些問題的答案,最合適的地點就在一座從地震遺跡中冒出的主題博物館:國立自然科學博物館的 921地震教育園區。

圖:跑道捕捉了地震的瞬間 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

下一個大地震在哪、何時?先聽斷層說了什麼

1999年9月21日凌晨1點47分,台灣發生了一場規模7.3的大地震,震央在南投縣集集鎮,全台 5 萬棟房子遭震垮,罹難人數超過 2,400 人。其中,台中霧峰光復國中校區因車籠埔斷層通過,地面隆起2.6公尺,多棟校舍損毀。政府決定在此設立921地震教育園區,保留這段震撼人心的歷史,並作為防災教育的重要基地。園區內兩處地震遺跡依特性設置為「車籠埔斷層保存館」和「地震工程教育館」。

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車籠埔斷層保存館建於原操場位置,為了保存地表破裂及巨大抬升,所以整體設計不採用樑柱結構,而是由82根長12公尺、寬2.4公尺、重約10噸的預鑄預力混凝板組成,外觀為曲線造型,技術難度極高,屬國內外首見,並榮獲多項建築獎。而地震工程教育館保留了原光復國中受損校舍,讓民眾親眼見證地震的驚人破壞力,進一步強調建築結構與安全的重要性。毀損教室旁設有由園區與「國家地震工程研究中心」共同策劃的展示館,透過互動展示,讓參觀者親手操作,學習地震工程相關知識。

國立自然科學博物館地質學組研究員蔣正興博士表示,面積上,台灣是一個狹長的小島,卻擁有高達近4000公尺的山脈,彰顯了板塊激烈擠壓、地質活動極為活躍的背景。回顧過去一百年的地震歷史,從1906年的梅山地震、1935年的新竹-台中地震,到1999年的921大地震,都發生在台灣西部,與西部的活動斷層有密切關聯,震源位於淺層,加上人口密度較高,因此對台灣西部造成了嚴重的災情。

而台灣東部是板塊劇烈擠壓的區域,地震震源分佈更廣。與西部相比,雖然東部地震更頻繁,但由於人口密度相對較低,災情相對較少。此外,台灣東北部和外海也是地震多發區,尤其是菲律賓海板塊往北隱沒至歐亞板塊的隱沒地震帶,至沖繩海槽向北延伸,甚至可能影響到台北下方,發生直下型地震,這種地震因震源位於城市正下方,危害特別大,加上台北市房屋非常老舊,若發生直下型地震,災情將非常嚴重。

除了台北市,蔣正興博士指出在台灣西部,我們特別需要關注的就是彰化斷層的影響,該斷層曾於1848年發生巨大錯動。此外,我們也需要留意西南部的地震風險,如 1906 年的梅山地震。此兩條活動斷層距今皆已超過 100 年沒活動了。至於東部,因為存在眾多活動斷層,當然也需要持續注意。

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我們之所以擔心某些斷層,是因為這些區域可能已經累積了相當多的能量,一旦達到臨界點,就會釋放,進而引發地震。地質學家通常會沿著斷層挖掘,尋找過去地震的證據,如受構造擾動沉積物的變化,然後透過定年技術來確定地震發生的時間點,估算出斷層的地震週期,然而,這些數字的計算過程非常複雜,需要綜合大量數據。

挑戰在於,有些斷層的活動時間非常久遠,要找到活動證據並不容易。例如,1906年的梅山地震,即使不算久遠,但挖掘出相關斷層的具體位置仍然困難,更不用說那些數百年才活動一次的斷層,如台北的山腳斷層,因為上頭覆蓋了大量沉積物,要找到並研究這些斷層更加困難。

儘管我們很難預測哪個斷層會再次活動,我們仍然可以預先對這些構造做風險評估,從過往地震事件中找到應變之道。而 921 地震教育園區,就是那個可以發現應變之道的地方。

圖:北棟教室毀損區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

921 後的 25 年

在園區服務已 11 年的黃英哲擔任志工輔導員,常代表園區到各地進行地震防災宣導。他細數 921 之後,台灣進行的六大改革。制定災害防救法,取代了總統緊急命令。修訂了建築法規,推動斷層帶禁限建與傳統校舍建築改建。組建災難搜救隊伍,在面對未來災害時能更加自主應對。為保存文化資產,增設了歷史建築類別,確保具有保存價值的建築物得到妥善照料。

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最後,則是推行防災教育。黃英哲表示,除了在學校定期進行防災演練,提升防災意識外,更建立了921地震教育園區,不僅作為教育場所,也是跨部門合作的平台,例如與交通部氣象署、災害防救辦公室、教育部等單位合作,進行全面的防災教育。園區內保留了斷層線的舊址,讓遊客能夠直觀地了解地震的破壞力,最具可看性;然而除此之外,園區也是 921 地震相關文物和資料的重要儲存地,為未來的地震研究提供了寶貴的資源。

堪稱園區元老,在園區服務將近 19 年,主要負責日語解說工作的陳婉茹認為,園區最大的特色是保存了斷層造成的地景變化,如抬升的操場和毀壞的教室場景,讓造訪的每個人直觀地感受地震的威力,尤其是對於年輕的小朋友,即使他們沒有親身經歷過,也能透過這些真實的展示認識到地震帶來的危險與影響。

陳婉茹回憶,之前有爸媽帶著小學低年級的小朋友來參觀,原本小朋友並不認真聽講,到處跑來跑去,但當他看到隆起的操場,立刻大聲說這他在課本看過,後來便聚精會神地聽完 40 分鐘的解說。

圖:陳婉茹在第一線負責解說工作 / 圖片來源:921地震教育園區

除了每看必震撼的地景,園區也透過持續更新策展,邀請大家深入地震跟防災的各個面向。策展人黃惠瑛負責展示設計、活動規劃、教具設計等工作。她提到,去年推出的搜救犬特展和今年的「921震災啓示展」與她的個人經歷息息相關。921 大地震時的她還是一名台中女中的住宿生,當時她儘管驚恐,依舊背著腿軟的學姊下樓,讓她在策劃這些展覽時充滿了反思。

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在地震體驗平臺的設計中,黃惠瑛強調不僅要讓觀眾了解災害的破壞力,更希望觀眾能從中學到防災知識。她與設計師合作,一樓展示區採用了時光機的概念,運用輕鬆、童趣的風格,希望遊客保持積極心態。二樓的地震體驗平臺結合六軸震動臺和影片,讓遊客真實感受921地震的情境。她強調,這次展覽的目標是全民,設計上避免了血腥和悲傷的元素,旨在讓觀眾帶著正向的感受離開,並重視防災意識。

圖:地震體驗劇場 / 圖片來源:921地震教育園區

籌備今年展覽的最大挑戰是緊迫的時間。從五月開始,九月完成,為了迅速而有效地與設計師溝通,黃惠瑛使用了AI工具如ChatGPT與生成圖像工具,來加快與設計師溝通的過程。

圖:黃惠瑛與設計師於文件中討論設計/ 圖片來源:921地震教育園區

蔣正興博士說,當初學界建議在此設立地震教育園區,其中一位重要推手是法國地質學家安朔葉。他曾在台灣指導十位台灣博士生,這些博士後來成為地質研究的中堅力量。1999年921大地震後,安朔葉教授立刻趕到台灣,認為光復國中是全球研究斷層和地震的最佳觀察點,建議必須保存。為紀念園區今年成立20週年,在斷層館的展示更新中,便特別強調安朔葉的貢獻與當時的操場圖。

此外,作為 20 週年的相關活動,今年九月也將與日本野島斷層保存館簽署合作備忘錄(MOU),強化合作並展示台日合作歷史。另一重頭戲則是向日本兵庫縣人與自然博物館主任研究員加藤茂弘致贈感謝狀,感謝他不遺餘力,長期協助園區斷層保存館的剖面展品保存工作。

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右圖:法國巴黎居禮大學安朔葉教授。左圖:兵庫縣立人與自然博物館主任研究員加藤茂弘
/ 圖片來源:921地震教育園區

前事不忘,後事之師

盡力保存斷層跟受創校舍,只因不想再重蹈覆徹。蔣正興博士表示,921地震發生在車籠埔斷層,其錯動形式成為全球地質研究的典範,尤其是在研究斷層帶災害方面。統計數據顯示,距離車籠埔斷層約100公尺內,住在上盤的罹難率約為1%,而下盤則約為0.6%。這說明住在斷層附近,特別是上盤,是非常危險的。由於台灣主要是逆斷層活動,這一數據清楚告訴我們,在上盤區域建設居住區應特別小心。

2018年花蓮米崙斷層地震就是一個例證。

在921地震後,政府在斷層帶兩側劃設了「地質敏感區」。因為斷層活動週期較長,全球大部分地區難以測試劃設敏感區的有效性,但台灣不同,斷層活動十分頻繁。例如 1951 年,米崙斷層造成縱谷地震,規模達 7.3,僅隔 67 年後,在 2018 年再次發生花蓮地震,這在全球是罕見的,也因此 2016 年劃設的地質敏感區,在 2018 年的地震中便發現,的確更容易發生地表破裂與建築受損,驗證了地質敏感區劃設的有效性。

圖:黃英哲表示曾來園區參訪的兒童寄來的問候信,是他認真工作的動力 / 圖片來源:921地震教育園區

在過去的20年裡,921地震教育園區不僅見證了台灣在防災教育上的進步,也承載著無數來訪者的情感與記憶。每一處地震遺跡,每一項展示,都在默默提醒我們,那段傷痛歷史並未走遠。然而,我們對抗自然的力量,並非源自恐懼,而是源自對生命的尊重與守護。當你走進這座園區,感受那因地震而隆起的操場,或是走過曾經遭受重創的教室,你會發現,這不僅僅是歷史的展示,更是我們每一個人的責任與使命。

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來吧,今年九月,走進921地震教育園區,一起在這裡找尋對未來的啓示,為台灣的下一代共同築起一個更堅固、更安全的家園。

圖:今年九月,走進921地震教育園區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

延伸閱讀:
高風險? 家踩「斷層帶、地質敏感區」買房留意
「我摸到台灣的心臟!」法國地質學家安朔葉讓「池上斷層」揚名國際
百年驚奇-霧峰九二一地震教育園區|天下雜誌

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察覺症狀及早治療巴金森病,延緩病程演進、維持生活品質
careonline_96
・2022/11/17 ・2408字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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「醫師,最近幾個月我的左手都會抖。」70 多歲的老伯伯說,「這是不是廣播節目在講的巴金森病啊?」

單側手抖是巴金森病常見的動作症狀,南投佑民醫院神經科主任林圻域醫師指出,進一步了解病情後發現,老伯伯已經失眠一年多,而且胃口比較差、心情也比較低落。也就是說,可能在 1、2 年前就開始出現非動作症狀,直到就醫前三個月才出現動作症狀。

「巴金森病的治療會同時考量動作症狀與非動作症狀,並依照病程發展來調整藥物。當時讓他使用多巴胺受體促效劑搭配左旋多巴,動作症狀有明顯改善。」林圻域醫師說,「經過 1、2 個月的用藥,在沒有使用安眠藥或舒緩情緒的藥物下,失眠跟情緒低落這些非動作症狀都有獲得改善。」

到目前為止已經治療 3 年多,老伯伯每天都會外出散步運動,巴金森病幾乎都維持在第 2 期,可以自己回診,行動自如。

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從手抖到臥床,及早治療延緩巴金森病程演進

巴金森病的病程通常可分成 5 個階段。林圻域醫師指出,巴金森病第 1 期,剛發病時,可能從單側手腳開始出現顫抖或僵硬,這些症狀通常還不會影響生活。

巴金森病第 2 期,雙側都出現症狀,生活就會受到一些干擾,可能在吃飯時用湯匙、用筷子就沒有那麼靈活。

巴金森病第 3 期,患者走路的平衡能力越來越差,多半需要使用柺杖輔助行走,很容易跌倒。

巴金森病第 4 期,患者的日常生活需要他人協助,包含吃飯、洗澡、自己的衛生需求,都無法獨力完成。

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到了巴金森病第 5 期,患者幾乎都是坐輪椅或是臥床,完全仰賴他人照顧。

如果能在早期發現巴金森病,並積極接受治療,能夠延緩病程進展,讓患者保有更多的生活功能。

有耐心的積極治療,延長用藥蜜月期

目前治療巴金森病比較常用的藥物,包括左旋多巴、多巴胺受體促效劑、單胺氧化酶抑制劑等。林圻域醫師解釋,左旋多巴對於動作症狀的效果很明顯,另一個多巴胺受體促效劑的效果也很好,可以同時改善動作及非動作症狀,例如憂鬱、睡眠障礙等。巴金森病的用藥比較複雜,臨床上會根據患者的年紀還有比較明顯的症狀,選擇合適的藥物。

憂鬱、失眠皆是巴金森病常見的非動作症狀,林圻域醫師說,在接受藥物治療時,我們也希望患者能夠養成運動的習慣,每天都能夠外出運動,走一走、曬曬太陽。

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「確診巴金森病後,有些患者會期待能夠治癒,」林圻域醫師說,「我們需要跟他們解釋說,這是一種退化性疾病,沒有辦法完全根治,不過若能好好接受治療,可以維持生活品質,幾乎跟正常人一樣,還是可以外出旅遊、運動。」

因為巴金森病的用藥比較複雜,在用藥過程中,不見得隨時都能讓患者感覺狀況很好,林圻域醫師提醒,如果有用藥問題或是覺得身體的靈活度沒有很好的話,請務必回診,與醫師討論是否要調整藥物,千萬不要自己增加藥量,否則會縮短用藥的蜜月期,而且服用左旋多巴的劑量越高,越容易提早出現藥效波動的副作用,例如突然變得很僵硬或出現搖頭晃腦等不自主運動。

關於巴金森病的治療策略,林圻域醫師解釋,如果患者比較年輕,可能先使用多巴胺受體促效劑,延長用藥蜜月期。如果患者年紀較大,可能就使用左旋多巴,再搭配多巴胺受體促效劑。

在家就能做,早期發現巴金森病

巴金森病是退化性疾病,發生率會隨著年紀而越來越高,50 歲以上的民眾,都應該要定期自我檢測。林圻域醫師說,目前常用的檢測方式是手指操,手指操的操作非常方便,檢測靈敏度也不錯。只要伸出左手,張開五隻手指,食指與拇指重複開合 25 下,然後換到右手,食指與拇指重複開合 25 下。

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「我們可以請家屬觀察兩側手指開合的速度跟大小,如果兩側差不多,也都蠻靈活的話,大概巴金森病的機率就不高。」

林圻域醫師說,「如果有巴金森症狀,兩側手指頭開合的速度跟節奏就會不一樣,有問題的那一側通常會比較慢,開合的角度也會變小。大部分巴金森病都是從一側開始,通常會變得不靈活,甚至像黏住一樣打不開。出現這樣的狀況的話就要趕緊到神經內科做檢查。」

貼心小提醒

林圻域醫師叮嚀,雖然巴金森病沒有辦法根治,但是透過定期用藥、規律運動,其實可以讓巴金森病患者的生活能力維持得很好,能夠自己照顧自己的狀態。家屬、患者要與醫療團隊密切配合,若觀察到症狀有變化,請務必回診與醫師討論,千萬不能擅自增加藥量!

巴金森病友社團幸福巴士[巴金森‧帕金森病園地] | Facebook,提供許多關於巴金森病的照護、復健與經驗分享,家屬與病友都可以共同學習、交流。

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憂鬱、便秘、失眠也是巴金森病的症狀,50 歲以上建議每月「手指操」自我檢測
careonline_96
・2022/10/18 ・2150字 ・閱讀時間約 4 分鐘

60 歲的王女士,因為右手會顫抖而就診,屏東寶建醫院神經內科李杰勳醫師分享,患者走路的速度較慢,會小碎步向前走,姿態有點不穩。除了這些巴金森病常見的動作症狀之外,家屬亦發現患者變得比較封閉,情緒低落、悶悶不樂,不太跟鄰居、朋友打交道,甚至有時候會抱怨說「我老了、沒有用了,不如死掉算了。」

因為家屬有警覺到患者出現自殺的念頭,便趕緊就醫檢查。李杰勳醫師說,經過訪談,患者確實有憂鬱的現象,於是便調整巴金森病的藥物,除了治療動作症狀,同時也改善情緒方面的非動作症狀。經過治療後,家屬便明顯感受到患者的狀況有進步,動作改善了,心情也變好許多。

不只是老化!年過 50,每月自我檢測巴金森病

在屏東,巴金森病患者就醫時通常已發展到比較後期,例如步態、走路不穩才就醫。李杰勳醫師說,因為老人家們對巴金森病的認知較少,尤其是偏鄉地方,患者常會覺得動作變慢、手抖只是退化的現象,而沒放在心上,容易錯過治療時機。

巴金森病是一種持續進展的疾病,並非單純的老化現象,李杰勳醫師強調,年紀越大,罹患巴金森病的機會越高,建議 50 歲以上的民眾每個月以手指操自我檢測。手指操的做法相當簡單,隨時隨地都可以檢測。

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請先把右手的五指張開,用拇指與食指輕按 25 下,然後換成左手的五指張開,用拇指與食指輕按 25 下。如果發現動作變慢、停頓、開合大小改變、手指打不開,便要盡快至神經內科就診。

憂鬱、便祕、失眠都是巴金森病警訊

提到巴金森病,大家都會想到相關「動作症狀」,例如手會顫抖、動作變慢、步伐變小、姿態前傾、平衡困難、關節僵硬、面無表情、字體變小等,但是巴金森病還可能伴隨多種「非動作症狀」。李杰勳醫師表示,根據統計,40%~60% 的巴金森病患者有憂鬱症,而且可能在還沒診斷巴金森病之前,就開始有憂鬱的現象。會出現憂鬱症,有部分是巴金森病對腦部功能造成影響,也有些是因為動作障礙、行動不便、失去自我照顧的能力,使患者越來越憂鬱。

巴金森病患者也可能出現嗅覺異常、失眠、失智等狀況,另外大概有 60% 的病人會合併便秘的問題。巴金森病的非動作症狀可能比動作症狀更早出現,也會隨著病程越來越嚴重。

「就憂鬱症而言,家屬常須扮演重要的角色,」李杰勳醫師說,「因為家屬較容易在生活中觀察到患者情緒低落、負面思考、甚至有自殺念頭,所以能夠主動告知醫師。醫師也會在問診過程中仔細觀察是否有憂鬱的跡象,並給予適當的治療。」

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巴金森病的主要治療藥物有左旋多巴、多巴胺受體促效劑等,李杰勳醫師解釋,某種多巴胺受體促效劑本身有兩種效果,除了可以治療動作症狀,也可以改善憂鬱的狀況。若發現巴金森病患者同時有憂鬱症狀,可優先使用該多巴胺受體促效劑。

左旋多巴能夠有效改善動作症狀,但是巴金森病用藥的蜜月期大概只有 5 年至 10 年,爾後會漸漸出現藥效波動,當藥效消退時,患者就像突然停電一般,動作變慢、僵硬。當藥效發揮時,患者可能會出現頭部、手、腳、軀幹等不自主亂動。

對年紀較大的巴金森病患者,可以使用左旋多巴治療。李杰勳醫師說,至於比較年輕的患者,剛開始可能會先用多巴胺受體促效劑,來控制動作症狀,維持生活品質,並延長用藥蜜月期。若還有其他症狀,再適時調整藥物。

貼心小提醒

巴金森病是種慢性病,患者與家屬要與醫療團隊長期配合,李杰勳醫師提醒,「家屬若察覺到患者有失智、憂鬱等狀況,可以提供較完整的資訊,幫助醫師做判斷。家屬也要觀察患者用藥之後的反應,看看動作症狀與非動作症狀是否能夠改善。如果有任何用藥、照護的問題,都可以回門診與醫療團隊討論,隨著調整藥物,希望患者在動作、情緒、或其他狀況都可以改善,維持生活品質!」

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看病友和家屬在討論哪些話題:
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・2012/03/11 ・472字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

在現今老年人口日益增加的社會,帕金森氏症儼然已成為人人知曉但卻令人退避三舍的名詞。就像其他許多精神疾病一樣,帕金森氏症是因為神經細胞內蛋白質α-synuclein不正常聚積,而導致細胞毒性及死亡,因而反應出身心功能的異常。

近來美國UCLA的神經生物學家發展出一種稱做”CLR01″的molecular tweezer,利用它在分子結構上的特性與α-synuclein的厭水端及其15個Lys做交互作用,將α-synuclein圍住,使α-synuclein無法聚集成病理上β-sheet的纖維結構,此外,CLR01雖然會與蛋白質結合,但對於一般正常的、健康的神經細胞,並不會有任何不良的副作用。而在斑馬魚實驗中,CLR01除了能大大降低模式動物中α-synuclein的不正常聚積,甚至能減少已聚集成型的纖維構造、降低神經毒性及細胞自噬(apoptosis)的發生,進而增加斑馬魚的生存率。

因此,Bronstein教授認為,然現階段他們僅能利用CLR01這把神奇的molecular tweezer解救斑馬魚的帕金森氏症,但CLR01仍是人類帕金森氏症極具前景的新藥候選人,同時,其他像是阿茲海默症、第二型糖尿病等這些同樣也是因為蛋白質不正常堆積所導致的疾病,或許也能依照這樣的模式找到治療的良方。

資料來源:Parkinson’s disease stopped in animal model [March 2, 2012]

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