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出生月份有可能會影響你與毛小孩的健康嗎?

彭士桓_96
・2018/10/30 ・2112字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 541 ・八年級

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理智上知道占星不能全信,但還是會忍不住「參考看看」?雖說如此,科學上出生月份與疾病之間的關聯的確也是重要且有趣的問題。 圖/穆夏〈黃道十二宮〉 via wikipedia

你是個……「每當年末、月初都會關注星座老師的預測,而且相信你的出生月份決定個性,甚至決定一生健康狀況」的無可救藥星座迷嗎?有些人認為星座運勢差異是星象變化造成的結果,不過,從科學的角度看,這一切都可能只是統計結果罷了。

覺得有些失落嗎?先別急著灰心,雖然星座運勢可信與否仍無法斷定,但出生月份與疾病之間的關聯一直是個重要且有趣的問題喔!下面的研究,或許可以說明為何有時星座老師會說某某星座要注意身體的哪些毛病喔!

星座影響健康?

哥倫比亞大學的 Tatonetti 博士曾用西元 1900 到 2000 年所蒐集到的 174.9 萬人健康狀況資料,進行大規模的生日與疾病關聯分析(Boland, Shahn, Madigan, Hripcsak, & Tatonetti, 2015),結果發現三到四月出生的人,患有心臟疾病的機率較高,而十到十二月出生的機率較低。但是!十月出生的朋友也別高興太早……根據統計,十月出生的人最容易患有急性上呼吸道感染;最易被昆蟲咬;最常懷疑自身感染性病等。(各位觀眾別太緊張,這只不過是統計結果,就像星座老師說你可能會有桃花但實際上根本……說多都是淚)。

這些研究對以上疾病的成因解釋,通常無關星象,例如:
(1)冬天(1-3月)出生的小孩,較容易感染流感病毒;或者因較少曬太陽,使得身體缺乏維生素 D,並且因此較易得到心臟相關的疾病。
(2)由於六、七月開始各地區的空氣汙染顯著上升,所以三、四月出生者,較容易在出生後三個月內曝露於帶有懸浮微粒(PM 2.5)及一氧化碳的空污中,這間接解釋了為何三四月出生的人較容易患有心臟相關疾病,或長大後有較高的機率發生心房顫動。

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那麼,生日也會影響毛小孩的健康嗎?

長久以來,藉由其他物種來研究人類疾病也是相當重要的一門課題。許多基因是人類與動物共有的,例如 T 細胞上的主要組織相容性複合體(MHC)、ABO 血型、免疫等相關基因。另有研究 (Chen, et el, 2015)指出,在生物結構有 20% 相似度的情況下,會受到相近的基因調控。寵物狗狗與人類朝夕相處且又在同一屋簷下,所受到的環境刺激也大同小異,自然成為重要的研究對象啦!

由於人類提供了穩定的環境與飲食,家犬全年皆可繁殖,而不像北半球阿拉斯加的野生灰狼(Canis lupus)只在 4、5 月出生,或是鬃狼(Chrysocyon brachyurus)只在冬天出生,所以科學家便可針對各月份出生的家犬與心臟疾病的關聯進行研究。

圖/alatyren @Pixabay

賓州大學 Mary Regina Boland 博士從 OFA 資料庫獲得約 13 萬隻狗狗(共 253 種品種)的基本資料與疾病紀錄進行分析(Boland, Kraus, Dziuk, & Gelzer, 2018)。將這些狗狗根據演化基因分型分成 23 種,並且區分出易得/不易得心臟病的品種,進而與常見的 13 種心臟病進行比對。結果顯示,不易患有心臟疾病的狗狗品種(聖伯納犬/大瑞士山地犬/馬爾濟斯/比熊犬),在六到八月出生的狗狗有較高的機率得到心臟疾病;而那些本身較易罹患心臟疾病的品種(獵犬/可麗牧羊犬/德國牧羊犬/梗犬),罹病高峰則落在九月出生者。但是,易患心臟病的狗狗品種,其得到心臟病的風險與其出生月份關係較弱一些。

另一方面,不易患有心臟疾病的狗狗品種,其得到心臟病風險與出生月份較相關聯,這又是為何呢?作者認為這一切應該是不同品種狗狗的在心臟發育時,所參與的基因調控與外界環境交互作用所導致的結果。作者也提出假設,認為可能是由於受季節所調控的特殊基因所造成的(並非已知的心臟發育調控基因)。

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看來煞有其事,但研究的限制與問題也不可忽視

雖說就目前的統計結果來看,狗狗出生月份與罹病機率似乎真有關聯,不過會影響統計結果的因素其實很多,例如:

  1. 那些較易得心臟病的品種,會被刻意避免配種或是給予替別的照顧。
  2. 造成後天性心臟病的原因太多,例如肥胖、缺乏運動、飲食及基因問題等。
  3. 狗狗並沒有依據地理分佈進行分析,環境會有極大的誤差。
  4. 有些狗狗患有先天心臟疾病會在出生時很快被發現而死亡,或是診斷時間與項目的誤差。也有許多飼主不願提供資料,這些都導致可能的統計誤差。

而且,不同物種之間的發育機制與基因還是有很大的歧異,因此儘管家犬與人類十分親近,但這個研究並不適合用以參考討論人類疾病。

研究看到這兒,本文作者現在好像更相信星座啦 XD,但目前我們所得到的不過是統計結果,現實生活中總是有很多很多的例外,還是要靠後天的努力來守護自己與毛小孩們的健康喔!至於其餘錯綜複雜的前因後果,就等待科學家進行更深入的研究與探討囉!

參考資料:

(文字編輯/翁郁涵)

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彭士桓_96
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生活即是科學,科學即是生活。臺大分醫所博士,虔誠信科學者。希望透過文字介紹有趣的科學,並期望自己在有限度的生命中,創造無限的價值。

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鑑識故事系列:狗咬狗,滿嘴…mtDNA
胡中行_96
・2023/08/14 ・1957字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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愛犬慘死,兇手逍遙法外。縱然不是每個人都如電影《捍衛任務》的 Johon Wick,身懷絕技,謀求私刑正義;[1]透過科學管道,至少可以討個答案,獲得心靈平靜。義大利某隻母的傑克羅素㹴(Jack Russell Terrier),橫屍寵物旅館的院子,得年 8 歲。犬舍的網子破裂,有向內拉扯的痕跡。寵物旅館老闆養的3隻荷花瓦特犬(Hovawart),嫌疑重大;然而事後到場的獸醫,卻認為野生狐狸或海狸才是罪魁禍首。傑克羅素㹴的主人心有不甘,遂找上波隆那的一所動物疾病預防研究機構(L’Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Lombardia e dell’Emilia-Romagna)。[2]

非當事傑克羅素㹴。圖/Oskar Kadaksoo on Unsplash

解剖狗屍

這隻傑克羅素㹴死後,在日均溫 7 °C 的環境,被擱置 18 到 20 個鐘頭。接著於 − 18 °C 的冰庫裡,凍了 1 個月,才被研究機構拖出來驗屍。從外觀看來,牠生前的健康狀況良好。不過,毛皮沾血,且有 14 道 7 至 10 公厘,略呈橢圓,邊緣清楚的咬傷,分佈於頸、肩、胸、肋弓、大腿(照片)和鼠蹊。另外,腰部還有個 10 公分長,2.5 公分寬的大傷口。剝掉狗皮後,可見創傷頗深:左邊頸、胸的肌肉浸潤於血中;胸腔與腹腔內,也有輕微出血;肋間肌、肋膜及腹壁穿孔;並有一根肋骨骨折。綜合以上,牠顯然死於咬傷穿透胸部,[2]使空氣在肋膜腔中累積而壓迫肺臟,[3]所導致的氣胸(pneumothorax)。[2]那麼究竟是什麼動物如此殘暴?

nDNA vs. mtDNA

兇手遺留在死者身上的 DNA,是指認身份的好線索。[2]細胞中的細胞核(nucleus)和粒線體(mitochondria)都含有 DNA,[4]分別簡稱為 nDNAmtDNA,兩者並不相同。以人類為例,前者包含從雙親得來的 2 至 3 萬個基因;後者則有 37 個,主要遺傳自母親。[5]分析 nDNA 的短縱列重複序列(short tandem repeat;STR),也就是一些鑑別度高的小片段;[4]或是單核苷酸多型性(single nucleotide polymorphism;SNP),即DNA序列中單一鹼基的變異,[6]便能辨識個體。[2]

以此案來說,最理想的作法,當然是從㹴犬身上的咬傷取樣,分析 nDNA,再比對兇嫌的樣本。可惜屍體於運送的過程中,大概已經受到汙染,驗了也未必準確。再加上寵物旅館的老闆,絕不可能讓3隻荷花瓦特犬配合調查,這個辦案方向根本毫無希望。[2]

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好在天無絕人之路,數根 5 到 10 公分不等,顏色有深有淺的毛髮,不僅卡在死者的牙縫裡(照片),還纏於腳掌上。它們出現的位置奇怪,長得又跟梗犬的不同,或許正是來自兇手。儘管鑑識採集的毛髮時常不帶毛囊,[2]而髮幹的 nDNA 含量又極低,不過會有相當充足的 mtDNA,[7]可以辨識物種。於是,鑑識人員挑了最長又最完整的 4 根送驗。[2]

死者的腳掌,纏著兇嫌的毛髮。圖/參考資料 2,Figure 3(CC BY 4.0)

狼 vs. 犬

毛髮 mtDNA 分析的結果,顯示其來源非狼即犬,才不是獸醫瞎說的狐狸或海狸。如果進一步由傷口位置,回推攻擊方式,嫌疑範圍又會縮得更小:[2]

(Canis lupus)作為掠食者,攻擊講求效率。最好不太耗費能量,便獵得豐美肉食。特別是遇到傑克羅素㹴,這種小型犬的時候,會朝頸部直接咬死,然後狼吞虎嚥。此外,該寵物旅館附近,沒有狼出沒。[2]

相對地,(Canis lupus familiaris)打起架來,才會全身從頭到尾胡亂咬。好不容易把對方搞癱了,卻放著全屍一口沒吃。因此,本案的兇手應該是中、大型犬,而且當時有機會與死者接觸的,唯有那 3 隻毛髮長度和顏色,與證物完全吻合的荷花瓦特犬。[2]

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非當事荷花瓦特犬。圖/Oxborrow on Wikimedia Commons(Public Domain)

身後貢獻

鑑識團隊完成狗主人託付的任務後,撰文介紹將 mtDNA 的細胞色素 b 基因(cytochrome b gene),放大並定序,最後確認物種的細節。[2]雖然不曉得他們的努力,是否有助司法公道,但是好歹已為學術研究貢獻心力。天下蒼生多少默默無聞,死後被立碑著傳的又有幾個?一隻備受寵愛的傑克羅素㹴,能榮登學術期刊,也算不枉此生。

  

參考資料

  1. John Wick’. IMDb. (Accessed on 02 AUG 2023)
  2. Roccaro M, Bini C, Fais P, et al. (2021) ‘Who killed my dog? Use of forensic genetics to investigate an enigmatic case’. International Journal of Legal Medicine, 135, 387–392.
  3. McKnight CL, Burns B. (15 FEB 2023) ‘Pneumothorax’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  4. Department of Emergency Services and Public Protection. ‘Nuclear DNA’. U.S. Connecticut’s Official State Website. (Accessed on 01 AUG 2023)
  5. Storen R, Smith E. (11 JUN 2021) ‘Mitochondrial donation in Australia.’ FlagPost by Parliament of Australia.
  6. Gunter C. (01 AUG 2023) ‘Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs)’. U.S. National Human Genome Research Institute.
  7. Tridico SR, Koch S, Michaud A, et al. (2014) ‘Interpreting biological degradative processes acting on mammalian hair in the living and the dead: which ones are taphonomic?’. Proceedings of the Royal Society B, 2812014175520141755.
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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血流不順、胸悶氣喘,最常見的心臟疾病——主動脈瓣膜狹窄
careonline_96
・2023/03/02 ・2197字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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95 歲的陳伯伯身體一向相當硬朗,不僅行動自如,甚至每天都保有運動習慣,但有次不小心感冒之後,卻一直出現氣喘吁吁的症狀,原本擔心是肺炎,沒想到就醫後竟發現是主動脈瓣膜狹窄釀禍,陳伯伯為重拾生活品質,因此立刻決定進行傳統主動脈瓣膜置換手術。

臺大新竹分院急重症醫學中心主任蔡孝恩表示,傳統主動脈瓣膜置換手術雖然需要鋸開胸骨、暫停心臟跳動,但由於視野開闊、清楚,因此安全性相當高。不過由於陳伯伯年事已高,原本醫療團隊有點擔心,但陳伯伯意志相當堅定,因此術前評估相關風險,確認安全後便進行手術,術後也有專業團隊協助減痛、照護傷口,所以陳伯伯迅速恢復健康,每天又能到處趴趴走。

蔡孝恩主任表示,主動脈瓣膜狹窄是心臟病中常見的疾病,瓣膜就如同一扇門,隨著年紀增長,逐漸有血液鈣化的沉澱物附著在瓣膜上,因此心臟必須更費力工作,猶如進行「重訓」,才能順利打開門,這就是所謂的主動脈瓣膜狹窄;初期心臟還能努力工作,把血液運送到全身,當時間一久,不只主動脈瓣膜狹窄愈來愈嚴重,心臟也因長期過勞而出現肥厚情形,此時會出現胸悶、頭暈、氣喘等心臟衰竭症狀。

根據統計,75~80 歲以上的銀髮族中,大約有 5~10% 都有不同程度的主動脈瓣膜狹窄,但多數幾乎沒有任何症狀,蔡孝恩主任說,許多患者就如同上述的陳伯伯一般,因為氣喘就醫,胸部 X 光檢查發現有陰影而懷疑是肺炎,直到排除肺部疾病之後,才發現陰影是已經變得肥厚的心臟,進而查出原因是主動脈瓣膜狹窄。

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蔡孝恩主任說明,主動脈瓣膜狹窄是不可逆的情況,因此治療方式是置換主動脈瓣膜,目前有傳統手術、經導管瓣膜置換手術兩種方式,可依據經濟、使用時間來選擇。

不同於傳統手術,經導管瓣膜置換手術不需暫停心臟跳動,從鼠蹊部穿刺來放置瓣膜,幾乎沒有傷口,大約 2~3 天即可出院;不過目前經導管瓣膜置換手術仍屬於有條件的健保給付,若不符合資格,就須自費大約 100 多萬元,若沒有一定的經濟能力或醫療保險支持,恐怕會是沉重的負擔。此外,經導管瓣膜置換手術的持久度仍未明朗,目前相關研究仍在進行中,因此醫師也不能確定術後多久需要再次手術。

蔡孝恩主任表示,傳統手術最大的優點就是安全性高,許多人擔心術後疼痛、預後,以臺大新竹分院的經驗為例,會由各科室組成團隊,一起協助患者減痛、術後盡早下床活動,以利傷口恢復得更快,許多患者甚至 7~8 天即可出院,讓親友們相當驚訝。不過,若年紀相當大、身體健康不佳或有共病如洗腎患者,還是建議考慮風險更低的經導管瓣膜置換手術。

此外,經導管瓣膜置換手術也很適合需要第二次置換瓣膜的患者,蔡孝恩主任解釋,瓣膜分為機械瓣膜、生物瓣膜,機械瓣膜雖不需更換,但要終生服用抗凝血劑,會有出血、血栓等風險。生物瓣膜則分為豬心瓣膜、牛心包瓣膜,豬心瓣膜大約可使用 5~10 年,牛心包辦膜大約 15 年左右,但無論是豬、牛瓣膜,若在 60 多歲時進行第一次主動脈瓣膜置換手術,未來勢必會面臨第二次的瓣膜置換手術。

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尤其現代人平均壽命愈來愈長,考慮主動脈瓣膜置換手術時必須有更長遠的規劃,第一次手術時若能選擇較好的瓣膜,不僅使用時間更長,甚至能有利於第二次手術。蔡孝恩主任說明,以較新的乾式瓣膜為例,雖然同屬牛心包瓣膜,但採取專利的乾式儲存方式,所以推估能提升瓣膜的使用年限,預估應該比一般的牛心包辦膜用得更久。

除此之外,乾式瓣膜的可擴式設計,其瓣膜開口能夠撐大,若需要進行第二次置換瓣膜手術時,就能選擇「經導管瓣中瓣手術」,在原先的瓣膜置放處再放入新的瓣膜,進行瓣中瓣(Valve-in-Valve)術式。

蔡孝恩主任表示,如果第一次、第二次都選擇傳統主動脈瓣膜置換手術,就必須面對傷口沾黏可能增加出血的風險;當然還是有不少患者採取這樣的方式,而且術後預後良好,但由於患者需要進行第二次手術時,大多都已超過 70~80 歲,身體狀況、是否有共病都要一併考慮,若風險高就建議採取經導管瓣膜置換手術。

蔡孝恩主任也提醒術後一定要降低感染機率,例如好好刷牙減少口腔細菌,身體出現傷口時要仔細照護,這是因為置入的瓣膜屬於外來植入物,若是體內遭到細菌攻擊,很容易就會沾附在瓣膜上面,進而導致損壞,屆時就必須再次置換瓣膜。

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除此之外,術後要維持正常的生活作息、飲食均衡、戒掉菸酒等壞習慣,每 3 個月定期回診、每年定期做心臟超音波檢查,如此才能與瓣膜好好相處,維持更好的生活品質。

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鑑識故事系列:命根子沒了?!狗咬或自宮?
胡中行_96
・2022/11/14 ・2064字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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在義大利,有一名長期酗酒的 81 歲老翁,罹患肝硬化和心血管疾病,曾經腦出血,臀部有褥瘡。癡呆症解開了禮教的束縛,是為性抑制解除(sexual disinhibition),於是老翁在性方面較為灑脫;而被害妄想(persecutory delusions)則令他無故惶恐,偏好在枕頭下藏刀防身。平時與他相伴的,是一條未結紮的混種公狗。不過牠身形嬌小,[1]大概無法帶來安全感。

2001 年九月某個早晨的 11 點半,老翁意識不清,躺在庭院的血泊之中。身上僅穿內衣,底緣沾著些許血漬,受傷的下體鮮血淌流。發現他的照顧者立即叫救護車,並知會老翁的親戚。趕來的急救人員,注意到老翁雖然性器與下腹有血,手掌和手臂倒是乾淨。調查人員抵達時,數名親戚早已率先到場,也不曉得有無亂動東西。現場沒有太多血液,更找不到兇器,或是掙扎、竊盜的痕跡。連枕頭下的刀,都不知道哪去了。既然老翁就醫,他的狗便得去住收容所。小狗在途中嘔吐,穢物被打包送驗。 [1]

1.膀胱;2.恥骨;3.陰莖軸;4.海綿體;5.龜頭;6.包皮;7.尿道口;8.乙狀結腸;9.直腸;10.精囊;11.射精管;12.前列腺;13.尿道球腺;14.肛門;15.輸精管;16.附睪;17.睪丸;18.陰囊。圖/Tsaitgaist on Wikimedia Commons(CC BY-SA 3.0)

搶救

在醫院急診室裡,昏迷指數、血壓及血紅素,都低於正常標準的老翁,被插管並推進開刀房。手術團隊為他清創,縫合海綿體,重建殘餘的尿道球腺,再插上尿管。接著轉至加護病房,輸血、施予氧氣,並打強心針。[1]遺憾入院兩天後,他還是離開了人世。[1, 2]

死因

陰莖損傷而失血致死的案例,實為罕見。老翁年邁,傷勢嚴重,以及原本就欠佳的健康狀況,都是不可排除的因素。死後翌日驗屍,法醫認為老翁死於去勢造成放血,進而導致的缺氧缺血性腦病變(hypoxic ischemic encephalopathy)」。[1]那麼「去勢」到底如何發生?

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圖/Karsten Winegeart on Unsplash

狗啃?

小狗嘔吐物的化驗結果,顯示裡頭摻雜牠主人的陰莖組織。[1, 2]然而,光是曉得命根子進過狗胃,並無法證明是牠啃斷的。畢竟小狗說不定只是巧遇斷肢,咬起來品嚐。這時候就要參考其他證據,來做判斷。由於老翁是在醫療介入後身亡,因此無法從其下體採集小狗的唾液DNA,或是做咬痕跟牙齒的比對。除此,區別治療和其他行為留下的生理改變,也是別具挑戰。在這種情況下,閱讀病歷紀錄格外重要。[1]

根據負責手術的外科醫師描述,老翁陰莖傷口的下緣整齊;上緣卻呈現不規則的鋸齒狀,且有皮下出血的抓痕。換句話說,下面為銳器所傷;其餘的則狀似被狗襲擊。法醫在驗屍時,也再次肯定死者右髖關節、右鼠蹊部和左大腿內側,的確都有平行的長條狀傷痕。(驗屍照,請慎入。)[1]

下一步,便要推演事情發生的順序,並且判定小狗是否有罪。首先,狗在攻擊的時候,犬齒通常會刺穿對方的皮膚,留下孔洞;其他牙齒咬入肉裡;同時頭部擺動,以撕裂組織。再來,狗必須先把人弄倒,才能傷害後者較高的身體部位。此案中,老翁的下肢缺乏咬痕,全身也無抵禦的創傷。所以,他或許已經躺在地上,狗才來攻擊,而且他沒有自衛。此外,從傷口的型態看來,陰莖應該不是小狗咬斷的。[1]

自宮?

另方面,銳器創傷的產生,有兩種可能的途徑:自宮或遭人砍傷。老翁只穿內衣,下體沒有遮蔽,彷彿刻意做好準備;[1]但是這也符合他性抑制解除的常態。[1, 2]若說有些自殺者,會在劃下關鍵的一刀前,先在周圍割出淺層傷口。[3]此特點就沒有出現在他身上,更何況靠毀壞下體自殺的案例鮮少。如果不是自殺,而是因性別錯置或宗教信仰對陰莖自殘,則通常以三、四十歲的男性為大宗。老翁明顯超過這個年紀。還是說他恰好沒穿褲子,偏偏未知的加害者突然現身?此人非要出奇不意,動作迅速,才能省去一陣扭打。這樣便可解釋為何沒有抵禦的跡象。[1]

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關於老翁去勢的原因,鑑識團隊終究沒有結論。唯一值得慶幸的是,檢方酌情饒了小狗一命。[1]後來此案以其特殊性,分別於 2005 和 2022 年兩度登上鑑識期刊。[1, 2][註]

  

【備註】

2022 年 10 月,最新一期的《鑑識科學、醫學暨病理學》(Forensic Science, Medicine, Pathology),提到此案曾出現在 2005 年的《國際鑑識科學》(Forensic Science International)裡。[1]儘管兩篇論文中,有一位同樣的作者,而且案情描述幾乎完全相同,但少數細節卻有巨大差異。比方說,老翁的年齡竟然從2005 年那篇的 72 歲,變成 2022 年這篇的 81 歲。[1, 2]

參考資料

  1. Simonit F, Moreschi C, Desinan L. (2022) ‘A fatal and unusual genital mutilation in an elderly man as a result of sharp force injuries and domestic dog predation’. Forensic Science, Medicine, Pathology.
  2. Mazzolo GM, Desinan L. (2005) ‘Sharp force fatalities: suicide, homicide or accident? A series of 21 cases’. Forensic Science International, 17, 147, Suppl: S33-5.
  3. Vanezis P. ‘8-75 Hesitation Wounds’. In Pathology of Sharp Force Trauma. CRC Press.