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缺鐵別怕!中研院發現「鋼鐵人」胜肽幫助植物補鐵

活躍星系核_96
・2018/11/14 ・910字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 528 ・七年級
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植物也有缺鐵危機!

鐵是植物生長必需的微量營養素之一,但因土壤中的鐵往往活性極低、被吸收的效率有限,使缺鐵問題成為植物界中常見的營養障礙,而部分食用植物含鐵濃度過低,更是人類缺鐵性貧血的主因。

中央研究院植物暨微生物研究所研究員施臥虎 (Dr. Wolfgang Schmidt.) 及博士後研究員盧毅 (Dr. Louis Grillet) 研究團隊,發現了一種名為IRON MAN (IMA) 的新型小胜肽家族,可幫助植物根部吸收外在環境中的鐵。此發現已初步於番茄實驗中證實。研究成果於 10 月刊登於國際頂尖期刊《自然植物》 (Nature Plants),並被選為重點論文。

開花植物中傳遞訊號的小胜肽家族 IMA

研究團隊發現,小胜肽家族 IMA 存在於開花植物中,可透過在植物韌皮部中移動以傳遞信號,進而調節鐵在植物體中的平衡狀態。而所有 IMA 胜肽都含有一段共同序列,是使其可正常運作的關鍵。模式植物阿拉伯芥 (Arabidopsis thaliana) 的基因組即含有 8 個 IMA 基因。

首先,研究團隊藉由 CRISPR-Cas9 基因剪輯技術將阿拉伯芥中的 8 個 IMA 基因產生突變,使其失去功能,結果得到了體型非常小且極度黃化的阿拉伯芥植株,這樣的植株需要適時補充足夠的鐵才得以存活。

接著,團隊續將野生型阿拉伯芥和 IMA 基因被突變的阿拉伯芥相互嫁接,並發現位在地上部(莖、葉、花)的 IMA1 胜肽可促進根部鐵的吸收,而 IMAs 胜肽則負責在植物體的地上部及地下部(根部)間傳遞長距離信息。因此,可推斷 IMAs 可感知植物葉片中鐵含量的狀態,並傳導訊息到根部,進而增強根部吸收鐵的效率。

IMA 胜肽僅在開花植物的基因組,不存在蕨類植物、藻類或真菌中,因此推測其出現在陸地植物進化的早期階段。儘管 IMA 胜肽普遍存在於植物界中,但由於它們的大小和結構皆高度多變,因此尚未被認為是一個家族,其相對應基因也大多未被註解。

此方法開闢了產生富含鐵的植物的新途徑,不僅可增加阿拉伯芥種子中的鐵含量,應用在番茄植株後,亦增加了番茄果實中的鐵含量。

番茄橫切面的染色對比圖,顏色越深表示鐵含量越多。(圖/中研院新聞稿)
左:野生型番茄;右:增加 IMA 後的番茄
  • 該論文已於美東時間 10月 15 日刊載於期刊《自然植物》(Nature Plants),文章標題為 IRON MAN is a ubiquitous family of peptides that control iron transport in plants

(本文改寫自中研院媒體小組新聞稿)

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活躍星系核_96
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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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【成語科學】涇渭分明:古時的涇水、渭水分明現在還看得到嗎?誰濁誰清呢?
張之傑_96
・2023/09/27 ・1050字 ・閱讀時間約 2 分鐘

涇渭分明,是個很常用的成語,比喻界限清楚,或是非分明。讓我們先造兩個句看看。

這兩個政黨的主張,可謂涇渭分明,毫無妥協餘地。

他對是非善惡一向涇渭分明,沒人能影響他的看法。

接下來要說明這個成語的出處。《詩經.邶風》有句話:「涇以渭濁,湜湜其沚。」涇、渭是河川的名字。「涇以渭濁」,是說涇河因渭河而渾濁了。「湜湜其沚」,是說形容涇河的清澈。

當清澈的涇河,流入渾濁的渭河,起初清濁分明,形成了一道明顯的界限。這個自然現象,衍生出「涇渭分明」和「涇清渭濁」兩個成語。後者用來比喻人品高下或事物好壞顯而易見,限於篇幅,就不造句了。

涇河、渭河流域。圖/Wikimedia

那麼為什麼會涇清渭濁,或涇渭分明?在農業沒興起前,大地覆蓋著樹木或草原,河濱草木蔥蘢,這兩條河肯定都很清澈的。到了《詩經》時代,渭河流域已經開發,水土日漸流失,哪還能清澈?這時涇河流域的自然環境還沒破壞,所以河水仍是清澈的。

然而,後來涇河流域也開發了,水也變渾了,甚至比渭河還要渾濁。這是因為涇河全程流經黃土高原,水土流失較渭河流域嚴重。唐代詩人杜甫在〈秋雨嘆〉詩中說:「濁涇清渭何當分」,可見當時涇河已經濯於渭河。

涇渭分明。圖/飛哥聊科學

那麼現在呢?由於渭河流域上游環境破壞,加上流失的土壤含有鐵質的關係,渭河的水色變得赤黃。因此涇渭分明仍然存在,但已成為水色一深一淺,而非一清一濁。

從涇河和渭河的水質變化可以看出,水土保持和河川的關係。以我們台灣來說,在清代時,許多河川都可以行船。以章老師居家附近的景美溪來說,清代時船隻可以沿著景美溪一直上溯到石碇。

然而由於集水區植被破壞,河川的水量減少,現今已沒有一條河川可以行船。西部地區除了河川水量變少,大多還遭到污染。當山洪爆發,滾滾泥沙傾瀉而下,往往造成土石流災害。

那麼就沒辦法整治嗎?當然有。只要河川上游限制開發,沖進河裡的泥沙就會減少;下游不再導入污水,水質就會改善。以景美溪來說,如今河水已不再惡臭,除了耐污染的吳郭魚,還有鯉魚、塘蝨等生息呢!不過要恢復到清代那樣,河水豐沛得可以行船,恐怕已不可能了。

張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。

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如果在虛擬實境裡尋找伴侶,真的可以建立舒服的戀愛關係嗎?——《元宇宙超圖解》
azothbooks_96
・2023/09/27 ・983字 ・閱讀時間約 2 分鐘

在元宇宙的世界裡,比較容易和價值觀相近的對象,談一場少摩擦的戀愛。

所謂的「談戀愛」,其實就是彼此價值觀的碰撞。

在價值觀日趨多元、細分的現代社會,實體世界裡的戀愛,情侶之間免不了會發生一些摩擦。

所謂的「談戀愛」,其實就是彼此價值觀的碰撞。圖/pexels

越來越多人在實體社會的戀愛關係中感受不到舒適,大眾認為「談戀愛風險很高」的傾向,更是一年比一年更鮮明。

可見「談戀愛」的魅力,正逐步下降。不論是在元宇宙內或外,都有一套很現代的方法可以解決這個問題,那就是配對服務。

迴避戀愛和元宇宙

當我們對戀愛的價值觀細分化之後,在生活周遭便很難找到滿足條件的人選;但只要像在社群網站上找興趣相近的同好那樣,從一個規模龐大的母群體當中找出伴侶的話,發生摩擦的狀況,會比不假思索就交往的對象減少許多。

若想找更根本的解決之道,那麼元宇宙上還有一個獨門絕招,就是乾脆把伴侶化為虛擬實境的一部分——因為情侶在元宇宙上會隔著虛擬替身,建立起隔一道防火牆的溝通方式。

有些人會覺得「虛擬替身碰不到、摸不著」,不過,時下認為談戀愛不見得一定要有實體互動或性接觸的人已越來越多,或有些原本潛伏噤聲的族群浮上檯面。

想必今後會有越來越多人願意相信這不是逃避實體戀愛,而是元宇宙上的愛情,比實體更美好。圖/azothbooks

要是這些虛擬替身由 AI 操控的話,還能與另一半建立更舒適的戀愛關係——如果對象是 AI,不論是再怎麼極端的戀愛觀,或是任何性傾向,它應該都會接受吧!

想必今後會有越來越多人願意相信這不是逃避實體戀愛,而是元宇宙上的愛情,比實體更美好。

——本文摘自《元宇宙超圖解:從刀劍神域到寶可夢,一小時讀懂78個概念,掌握本世紀最大商機》,2023 年 9 月,漫遊者文化出版,未經同意請勿轉載。

azothbooks_96
53 篇文章 ・ 21 位粉絲
漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。

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突破異位性皮膚炎治療瓶頸!口服標靶小分子藥物最新健保給付條件及治療優勢
careonline_96
・2023/09/27 ・2592字 ・閱讀時間約 5 分鐘

「那是一位 17 歲的高中生,拿下口罩便會露出嚴重發紅、破皮流湯的臉頰。他的身體與四肢也都是大片大片紅疹,因為強烈癢感,而佈滿抓痕,有些破皮滲血,有些已經結痂。」奇美醫院皮膚科鄭百珊醫師表示,「異位性皮膚炎嚴重影響外觀,又非常不舒服,讓他無法好好上課、睡覺,已經休學超過半年。」

家屬四處打聽,嘗試過各種偏方。鄭百珊醫師說,其實中重度異位性皮膚炎的治療已有很大的進展,患者在使用口服標靶小分子藥物以及外用藥膏後,便有明顯改善。

回診的時候,患者說他隔天就已經幾乎沒有癢感,皮膚病灶也進步很多。鄭百珊醫師說,經過半年治療,皮膚病灶已幾乎清零,看不出之前曾經有嚴重發紅、流血、流湯的狀況。

鄭百珊醫師說,「最重要的是,患者已經回到學校,能夠專心上課,與同學正常的互動!」

在過去中重度異位性皮膚炎的治療有許多困境,由於藥物選擇有限,患者經常得仰賴類固醇,而產生許多副作用,病情反反覆覆。許多患者也可能誤信偏方,而讓狀況惡化。鄭百珊醫師說,其實醫學一直在進步,異位性皮膚炎的治療已有很大的改變,治療成效顯著提升。

青少年族群的異位性皮膚炎患者非常多,大約 85% 的患者兒時就發病。鄭百珊醫師說,因為癢得很厲害,患者會持續搔抓,白天在學校沒辦法好好上課,晚上在家裡也沒辦法好好睡覺,隔天到學校也容易打瞌睡,嚴重影響學習與生活品質。為了避免課業落後,家長都希望治療可以快速又有效。

青少年患者非常在意同儕的眼光,身上發紅、脫皮的病灶會造成很大的社交壓力,甚至可能遭到歧視或霸凌。鄭百珊醫師說,研究發現,兩成至四成的青少年患者有被霸凌的經驗,甚至有較高的憂鬱傾向、自殺意念。患者自然都希望皮膚病灶能盡快消失。

由於異位性皮膚炎患者得經常回診,年輕患者平時又需要上課、上班,所以相當在意治療的方便性。鄭百珊醫師說,因為需要長期接受治療,患者也很關心藥物的安全性跟副作用。

中重度異位性皮膚炎的傳統治療包括口服免疫調節劑及類固醇,但治療成效較有限,副作用也比較多,類固醇更是不適合長期服用;而全身性照光治療則是礙於須經常往返醫療院所接受照光,對許多患者來說非常不便。

鄭百珊醫師說,隨著藥物發展,中重度異位性皮膚炎的治療已邁向精準治療,口服標靶小分子藥物與採用注射的生物製劑突破治療瓶頸,讓治療成效大幅提升,治療目標越來越高,副作用也減少許多。

臨床上會採用濕疹面積與嚴重度指數(EASI,eczema area and severity index)評估異位性皮膚炎的嚴重程度。鄭百珊醫師說,「以前使用傳統藥物時,大概只能期待改善程度有 50%。隨著藥物進步,我們已可以期待改善程度達到 75%,甚至 90~100%,皮膚病灶幾乎清零的狀態。」

對於口服標靶小分子藥物與生物製劑健保採有條件給付,中重度異位性皮膚炎患者在使用過傳統治療,包括持續照光治療 3 個月,以及使用 2 種以上免疫調節劑,分別使用達到最高劑量 3 個月以上,但效果不理想時,醫師會協助向健保署提出專案審查,待通過後便可以使用。

新型口服標靶小分子藥物納入健保給付,有機會幫助患者達病灶清零、癢感歸零。目前已有口服標靶小分子藥物可讓 12 至 17 歲青少年使用,患者與家屬可主動向醫師諮詢了解健保給付條件,有助於大幅改善病灶並減輕經濟負擔。

「新型口服標靶小分子藥物,在治療上的優勢是效果相當快,病人大多在吃完藥一、兩天內,癢感便明顯改善。」鄭百珊醫師說,「在癢感改善後,皮膚病兆也能持續改善,大多數患者可以達到 75~90% 以上的改善,也有許多患者的病灶能夠達到幾乎清零的狀態。」

相較於傳統藥物,口服標靶小分子藥物的治療機轉較精準,副作用較少,安全性也較高。因為採用口服,方便性高、治療順從度也較高,畢竟有些患者很怕打針,而且頻繁回診打針對患者與家屬也相當不便。

口服標靶小分子藥物的問世,對中重度異位性皮膚炎患者與家屬有相當大的幫助。鄭百珊醫師說,改善癢感與皮膚病灶,對青少年族群非常重要,不必再承受極大的身心壓力,且生活品質、睡眠品質大幅提升,可以正常學習、社交、運動。家屬也不用再陪孩子失眠,或因為頻繁回診而影響工作。治療成效的提升,不僅改變患者的病灶,更扭轉了一家人的生活。

讓「異膚友善門診」幫助您!

近年來,異位性皮膚炎的治療有相當大的進步,治療工具越來越多,能夠發揮極佳的治療效果。鄭百珊醫師說,皮膚科醫學會有制訂「中度或重度異位性皮膚炎醫病共享決策」幫助病友了解中重度異位性皮膚炎的評估方式與治療工具,能夠與醫師進行更完整的討論,選擇合適的治療。

為了幫助病友找到合適的醫療團隊,異位性皮膚炎病友協會製作了「異膚友善門診」網站,能夠快速找到合適的醫師就近看診。

面對異位性皮膚炎,切勿迷信偏方。請與醫師密切配合,做好正確的皮膚照顧,接受正規的治療,才有機會讓病情改善,順利回歸正常的生活!