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瘧蚊在這裡!解開瘧疾感染途徑──羅納德.羅斯誕辰│科學史上的今天:05/13

張瑞棋_96
・2015/05/13 ・1350字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 519 ・六年級

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Photo Credit: Wellcome Library, London license

1895 年春,軍醫羅斯(Ronald Ross, 1857-1932)結束一年的休假,自英國返抵印度後即直奔醫院,他已等不及要重新展開瘧疾的研究。如今有「熱帶醫學之父」萬巴德(Patrick Manson)的支持,他一定能解開瘧疾感染途徑之謎。

瘧疾在人類歷史上已存在超過幾千年,《黃帝內經》中對其症狀就有清楚的描述。這個主要盛行於熱帶地區的疾病,原本被認為是瘴氣所致,直到十九世紀中期細菌學興起後,法國醫師拉瓦杭(Alphonse Laveran)才於 1880 年在瘧疾病患的血中發現瘧原蟲。然而瘧原蟲無法在體外培養,無從得知牠的生活史,也就難以追查其來源,因此人們仍不清楚瘧疾的傳染途徑。

不過萬巴德因此懷疑瘧原蟲在進入人體之前,必定寄生在另一個宿主體內,而最有可能就是蚊子。萬巴德的大膽推測是基於他過去的研究經驗。他於 1866 年來台灣待了五年,然後在廈門住了十三年;在廈門期間,他發現象皮病病患血液中的絲蟲就是以蚊子為中間宿主。不過他之後就前往香港創辦西醫書院(其中一名叫孫逸仙的學生將於 1896 年在倫敦遭到綁架,經他幫忙營救才安全脫身),五年後返回倫敦,也就無法深入研究瘧疾了。如今派駐印度的軍醫羅斯來訪表示有心研究,或許真能證實自己的「蚊子─瘧疾理論」,他自然樂於傾囊相授。

羅斯返回印度後開始捕集蚊子,讓牠們叮咬瘧疾病患,之後再解剖蚊子,用顯微鏡觀察體內是否有瘧原蟲。不料經過兩年檢查過上千隻蚊子竟都一無所獲。就在他快要對萬巴德的理論喪失信心之際,1897 年 8 月 16 日這一天,他在一隻極為少見的斑蚊的胃中發現了瘧原蟲!原來只有這種蚊子才是瘧蚊。

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當然,還需進一步研究才能排除巧合的可能,但是部隊要他到前線醫治傷兵,他不得不中止研究,於是萬巴德在倫敦設法讓他調離前線,於 1898 年元月轉到加爾各答進行為期六個月的研究。不料此處竟沒多少瘧疾病患可供研究。幸好羅斯發現當地麻雀正受瘧疾肆虐,於是轉而以麻雀為實驗對象,終於成功地觀察到瘧疾在鳥類間的傳播方式以及瘧原蟲的生活史。

不過鳥類畢竟與人類不同,不能就此認定人類的瘧疾也是如此。然而在羅斯有機會進一步研究人之前,義大利醫師葛拉西(Giovanni B. Grassi)已經占義大利是瘧疾疫區之便,於當年十二月證實瘧疾病患體內的瘧原蟲與羅斯發現鳥類體內的瘧原蟲有相同的生活史與傳播方式。

1902 年的諾貝爾生理與醫學獎原本要頒給葛拉西與羅斯,但因羅斯大力指控葛拉西抄襲他的實驗方法,只好請發現結核菌、對瘧疾也有研究的柯霍(Robert Koch)提供意見,結果柯霍認定葛拉西貢獻不大,於是由羅斯獨得諾貝爾獎。不過至今普遍認為此結果頗具爭議,因為葛拉西的貢獻絕對不下於羅斯,落選原因可能只是他曾公開抨擊柯霍研究瘧疾的方法……。

 

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

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張瑞棋_96
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1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,當了中年大叔才開始寫作,成為泛科學專欄作者。著有《科學史上的今天》一書;個人臉書粉絲頁《科學棋談》。

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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

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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記得《斯卡羅》中蝶妹的老師萬巴德嗎?他可是「熱帶醫學之父」——《台灣醫界人物百人傳》
玉山社_96
・2021/08/18 ・1545字 ・閱讀時間約 3 分鐘

  • 作者 / 陳永興 
萬巴德(Patrick Manson,1844-1922 )。圖/Wikipedia

被稱為「熱帶醫學之父」的萬巴德,1844 年出生於蘇格蘭,愛伯丁(Aberdin)大學畢業,得到了 M.B 及 C.M 學位,他曾擔任德爾罕精神病院的助理醫官,服務約 7 個月,後來在 1866 年 7 月獲得 M.D 學位。

在高雄行醫5年,奠定「熱帶醫學」基礎

1865 年出身於蘇格蘭的馬雅各來台展開醫療傳道工作,翌年萬巴德受聘為英國海關醫員,被派駐於台灣的打狗(現旗津)。主要業務是診療英籍人士(當時來任職者 16 人),還有協助氣象報告。來台後他也協助馬雅各醫師在旗後所設診所的事務而診治台灣本地病患,1869 年馬雅各醫師再往府城展開醫療工作,在旗後的診所就靠萬醫師維持,直到 1871 年萬醫師轉往廈門為止,診所業務由萬巴德的弟弟萬大衛繼續服務。

萬巴德從 1866 到 1871 年間受聘為打狗(現高雄)海關的醫官,並在旗後醫館服務。在這 5 年期間,他對熱帶地區的地方性疾病特別留意,診療過象皮病、痲瘋病、瘧疾等熱帶地區的疾病。到了 19 世紀末萬巴德將台灣行醫的經驗告訴弟子羅斯(Ross),有一種病會經由蚊子感染,羅斯後來充軍去加爾各答。證實蚊子會傳染瘧疾,後來得了諾貝爾獎。

羅斯筆記本中的一頁,他記錄了蚊子的色素體(pigmented bodies),後來他將這些蚊子確定為傳染瘧疾的病媒 。圖/Wikipedia

所以台灣和瘧疾的因緣早在熱帶醫學的發展過程中就扮演了重要的角色。萬巴德間接證明蚊子會傳染寄生蟲和病毒疾病,後來隨著人類科學進步逐漸了解許多傳染途徑,包括接觸傳染,如性病;親密接觸的傳染,如痲瘋、天花;空氣、水、病媒蚊的傳染等。

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由於他發表了許多論文在當時的西方雜誌上,西方的醫學界才開始重視東方熱帶地區的疾病,這是早期台灣醫療發展與世界醫學接軌的重要線索。萬巴德醫師一生在熱帶醫學的貢獻不勝枚舉。他甚至在 1899 年 10 月 2 日設立倫敦熱帶醫學校,不遺餘力的推動熱帶醫學的研究教育。1913 年英國倫敦舉行之熱帶醫學會時,萬巴德被譽為「熱帶醫學之父」。

由此可見,因為萬巴德的緣故,台灣也成為世界熱帶醫學之發祥地,值得我們台灣醫界引以為榮。

此外,萬巴德在台灣和香港也積極推動醫學教育;從旗後醫館到後來在旗津為了紀念其弟萬大衛醫師而蓋的「Manson Memorial Hospital」都有台灣人士跟隨他們學習現代醫學的紀錄。這之中還有個小插曲:1887 年,中國方面邀請曾在台灣打狗工作 5 年的萬巴德去天津。

曾赴天津操刀,幫李鴻章切除舌根腫瘤

因為當時的中國醫師認為李鴻章舌根長了惡性腫瘤,而萬巴德因為醫術名聲遠播被邀請前往替李鴻章治病,雖然他因為患痛風而行動不便,仍應邀北上開刀治好李鴻章被誤診為癌症的一個膿瘍,且聲名大噪。李鴻章留下名片附以謝函,後來成了萬巴德在香港推行醫學教育的主要贊助人。1887 年萬巴德設立了香港醫學院,這所醫學院就是孫中山先生曾經習醫的學校。

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後來孫中山在中國開始鼓吹革命,在海外到處尋求華僑的支援時,在倫敦被清政府逮捕,本來要被清政府抓回中國處置,是透過在香港醫學院的老師康德黎和萬巴德等人加以營救,他才免於劫難,可見萬巴德設立香港醫學院對中國近代革命的重大貢獻。此外,萬巴德在台灣和香港留下的長遠影響更是難以估計,值得後人永遠紀念。

對台灣人來說萬巴德的名字是英文用台語發音而來的中文名字,特別令人覺得親切有感!

——本文摘自《台灣醫界人物百人傳》,2021 年 3 月,玉山社

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玉山社_96
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1995年成立,創立之始,就確立以「創造台灣文化尊嚴」為主要目標。希望藉由分享與重建台灣共同的歷史記憶,以自信與寬容,用生活的態度,為本土文化灌注豐富的生命及活力!