看到傷者別亂晃！可能造成脊髓嚴重傷害

嚴重特殊傳染性肺炎（COVID-19，簡稱新冠肺炎）自 2019 年 12 月在中國現蹤以來，截至 2022 年 6 月在全球已超過 5 億人染疫，死亡人數高達 630 萬人，目前仍持續擴散中^[1]。 

染疫的患者除了呼吸道症狀（如咳嗽、流鼻水、鼻塞、喉嚨痛等）和全身性症狀（如頭痛、全身痠痛、疲倦乏力）之外，竟也有神經系統上的症狀。研究報告指出約三分之一的患者出現嗅覺障礙（Dysomia）或是味覺障礙（Dysgeusia）^[2]，甚至有部分患者在痊癒後出現新冠長期症狀（Long COVID）的腦霧（brain fog）^[3]後遺症。

究竟嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒 2 型（SARS-CoV-2）是如何影響我們的大腦？痊癒後的長期症狀又會對我們造成什麼樣的身心靈影響？目前是否有什麼治療方式，以及我們又該如何應對呢？

新冠肺炎是如何影響我們的腦神經？

《孫子兵法．謀攻篇》 謂：  知彼知己者， 百戰不殆。面對病毒敵人，人類想要戰勝它，就必須了解它。

傳染病的三要素，分別是病原體，傳染途徑以及宿主。其中，傳播途徑又是極其關鍵。因為只要能阻斷病毒進入人體的途徑，就等於是破壞了敵人的進攻到主營的可能性，讓我方有更多的時間準備武器（抗體、疫苗）去對抗敵人（病毒）。

新冠肺炎的傳播途徑仍不是完全的清楚，但已知 2 型新冠病毒主要是透過直接吸入患者咳嗽或是打噴嚏的飛沫傳染，又或是接觸到沾有飛沫汙染的物體表面後，再觸碰臉部的眼睛、鼻子或嘴巴而進入體內。

病毒隨後透過細胞膜上的 Angiotensin-converting enzyme 2（ACE2）受體，進入到細胞內部並大量複製增生^[4]。肺部是病毒首要攻擊的目標，也因此新冠重症患者會出現急性呼吸窘迫症候群（ARDS），後續痊癒後也可能有肺纖維化的後遺症。

此外，鼻腔黏膜上皮细胞（Nasal epithelial cells, NECs），尤其是支援嗅覺感測細胞（Odor-sensing neurons）的支持細胞（Sustentacular cell）也有 ACE2 ^[5]。後續哥倫比亞大學的生物學家 Starvros Lomvardas 透過觀察新冠肺炎病逝的患者，發現其嗅覺神經元的細胞核結構已被破壞，這可能也解釋了為什麼多數患者會因此喪失嗅覺^[6]。

除了喪失嗅覺，一些患者也宣稱自己在痊癒後產生嗅覺倒錯（Parosmia）的症狀，也就是本來應該是味道不錯的氣味竟讓人聞起來極為反感，而尿布和衛生紙的氣味竟變得讓人愉悅。目前對於嗅覺倒錯的產生原因還不清楚，但推測可能和嗅覺神經受損後重新連結產生的錯置有關，又或是免疫系統對嗅覺神經破壞所導致^[7]。

不同的變種新冠病毒似乎對於嗅覺系統的影響也不相同。從最早開始的 Alpha 約有 50% 的患者有失去嗅味覺的症狀，Delta 為 44% 到現在的 Omicron 只剩 17%^[8]。未來則還需要進一步的研究才能知道，為何不同的變種病毒在嗅覺的影響上有如此大的差異。

新冠病毒有可能感染神經嗎？

我們知道新冠肺炎會導致呼吸困難，而多數是因為病毒感染至肺部，但是另一種可能的解釋是病毒進入調控呼吸的腦區。另外，新冠肺炎也會造成許多神經性的症狀，如腦中風、腦部發炎、精神疾病症狀、大腦結構改變、腦霧（記憶以及注意力衰退）等等^[9]。這也讓科學家們好奇，新冠病毒是否會感染神經直接造成以上的症狀？

從小鼠實驗^[10]與對病逝的患者^[11]的研究中，都觀察到 2 型新冠病毒確實會穿過血腦屏障（blood-brain barrier, BBB），並感染腦部神經細胞，又或是通過鼻腔的黏膜穿透到腦部組織^[12]。這樣的發現也代表著，除了面對病毒對肺部的攻擊所造成的肺部疾病，我們也需要注意病毒對於腦神經影響的時間長短以及嚴重程度。

最近，美國杜蘭大學（Tulane University）的教授崔西費雪（Tracy Fischer） 研究團隊透過靈長類動物恆河猴（Rhesus macaques, RM）以及野生非洲綠猴（African green monkeys, AGMs）的研究，發現受病毒感染的靈長類動物出現腦部微出血（Microhemorrhages）、腦缺氧（Brain hypoxia），以及與缺氧缺血性損傷（Hypoxic-ischemic injury）吻合的神經炎（Neuroinflammation），神經病理學方面看到包括神經元退化（Neuron degeneration）和細胞凋亡（Apoptosis）等證據。這些被感染的實驗動物，並未發展成嚴重的呼吸道疾病，也提供了神經系統症狀與長新冠的連結性^[13]。

此外，由於不同變種病毒出現的時間點差異以及樣本數的收集尚未足夠，目前還不清楚不同的變種病毒是否會對腦部有不同程度的影響。長新冠造成的後遺症，或許也會成為後疫情時代人們需要面對的另一波挑戰。

嗅味覺異常與腦霧如何影響我們的生活？

許多的報導都講述了新冠病患在痊癒後，竟產生嗅覺倒錯的現象，克萊爾菲力兒（Clare Freer）就是眾多因為新冠造成嗅覺倒錯的患者之一^[14]。，原本應該是美好的香味的食物、清潔產品、酒精、香水竟變成惡臭，甚至因此再也無法親吻他的伴侶。也造成她的生活品質和心理狀態受到嚴重的影響。

永久喪失嗅覺也會因為無法即時偵測腐敗的食物以及火災，而使人更容易暴露在危險的情況之下。嗅覺失常的症狀也可能會導致罹患失智症的機率上升^[15]。

除了嗅覺異常困擾著新冠患者，許多研究也指出，患者在染病後的第 12 週仍有認知以及注意力障礙，也就是俗稱的腦霧。劍橋大學和倫敦帝國理工學院（The University of Cambridge and Imperial College London）的團隊進一步研究發現新冠病毒造成的認知障礙，與 50 至 70 歲之間的認知相似，等同於智商下降 10 分^[16]。

目前中西醫可能的治療方式

長新冠已經對許多人造成嚴重的心理壓力，許多患者因此也罹患憂鬱症，因此社會同儕的支持也相當重要。克莉希凱利（Chrissi Kelly）創辦了 AbScent^[17] ，希望能提供正確的知識並幫助嗅覺異常的人們，定期舉辦線上會議、更新部落格以及分享專業的研究文獻。雖然許多關於嗅覺異常的治療還在臨床早期階段，但研究學者建議現在至少能做的是嗅覺訓練。

患者會被要求聞許多不同濃烈氣味的物質並試圖指認，訓練的過程將幫助重塑嗅覺神經迴路的訊號。但此方法只對部分嗅覺喪失的患者有效，因此只有大約三分之一的嗅覺異常患者能得到幫助。

其他可能的治療方式如使用固醇類藥物（Steroids）來減少發炎反應，但近期的研究卻發現成效不如預期。一篇 2021 的研究發現同時接受嗅覺訓練與鼻噴固醇類藥物（mometasone furoate）的患者，嗅覺異常改善程度與只接受嗅覺訓練患者無異^[18]。若真的嗅覺永久性出現異常，可能必須將希望寄託於維吉尼亞聯邦大學（Virginia Commonwealth University）研究團隊所研發的一種嗅覺植入物。將該植入物埋入鼻子後，感知到的氣味分子就能傳遞訊號到大腦^[19]，但目前仍處於早期研究階段。

目前西醫對於腦霧的治療方式仍未有共識，但中醫則有一套方法。

中醫認為治療腦霧，必須從心、腎、肺經三方下手。由於腦是元神之府，《黃帝內經》記載：「腎主骨，生髓，通於腦」，所以腦與腎的關係密不可分。此外，《黃帝內經．素問》：「心者，君王之官也，神明出焉。」而《黃帝內經．靈樞邪客篇》也提到「心者五臟六腑之大主，精神之所舍也。」 

說明中醫認為「心」為身體的發令者，故強心氣在治療腦霧上尤其重要。而新冠患者多有肺氣虛的症狀，故改善肺經也是必要的。治療上，則能使用中醫方劑的柴胡加龍骨牡蠣湯、四逆湯、桂枝湯加附子湯、孔聖枕中丹，以及透過頭皮針灸來刺激大腦來通暢經絡^[20]。

保持希望，繼續加油

面對疫情空前的挑戰，突然的生離死別，全世界的經濟、文化、政治、教育等等也都受到嚴重的打擊。一切生活的亂了套的同時，許多患者還需面臨嗅味覺的失調，以及腦霧的後遺症。隨著生物醫學研究不斷的探索，我們對於新冠病毒是如何影響腦部神經也越來越清楚，治療上也有將有所突破，來繼續對抗後疫情時代的挑戰。

參考文獻

1. COVID Live – Coronavirus Statistics – Worldometer

2. Sheng, W. H., Liu, W. D., Wang, J. T., Chang, S. Y., & Chang, S. C. (2021). Dysosmia and dysgeusia in patients with COVID-19 in northern Taiwan. Journal of the Formosan Medical Association = Taiwan yi zhi, 120(1 Pt 2), 311–317.

3. Brain fog: Memory and attention after COVID-19

4. Bourgonje, A. R., Abdulle, A. E., Timens, W., Hillebrands, J. L., Navis, G. J., Gordijn, S. J., Bolling, M. C., Dijkstra, G., Voors, A. A., Osterhaus, A. D., van der Voort, P. H., Mulder, D. J., & van Goor, H. (2020). Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), SARS-CoV-2 and the pathophysiology of coronavirus disease 2019 (COVID-19). The Journal of pathology, 251(3), 228–248.

5. Brann, D. H., Tsukahara, T., Weinreb, C., Lipovsek, M., Van den Berge, K., Gong, B., Chance, R., Macaulay, I. C., Chou, H. J., Fletcher, R. B., Das, D., Street, K., de Bezieux, H. R., Choi, Y. G., Risso, D., Dudoit, S., Purdom, E., Mill, J., Hachem, R. A., Matsunami, H., … Datta, S. R. (2020). Non-neuronal expression of SARS-CoV-2 entry genes in the olfactory system suggests mechanisms underlying COVID-19-associated anosmia. Science advances, 6(31), eabc5801.

6. Zazhytska, M., Kodra, A., Hoagland, D. A., Frere, J., Fullard, J. F., Shayya, H., McArthur, N. G., Moeller, R., Uhl, S., Omer, A. D., Gottesman, M. E., Firestein, S., Gong, Q., Canoll, P. D., Goldman, J. E., Roussos, P., tenOever, B. R., Jonathan B Overdevest, & Lomvardas, S. (2022). Non-cell-autonomous disruption of nuclear architecture as a potential cause of COVID-19-induced anosmia. Cell, 185(6), 1052–1064.e12.

7. Parosmia After COVID-19: What to Know

8. Coelho, D. H., Reiter, E. R., French, E., & Costanzo, R. M. (2022). Decreasing Incidence of Chemosensory Changes by COVID-19 Variant. Otolaryngology–Head and Neck Surgery. https://doi.org/10.1177/01945998221097656

9. Spudich, S., Nath, A. (2022). Nervous system consequences of COVID-19. Science, 21;375(6578):267-269.

10. Rhea, E. M., Logsdon, A. F., Hansen, K. M., Williams, L. M., Reed, M. J., Baumann, K. K., Holden, S. J., Raber, J., Banks, W. A., & Erickson, M. A. (2021). The S1 protein of SARS-CoV-2 crosses the blood-brain barrier in mice. Nature neuroscience, 24(3), 368–378.

11. Serrano, G. E., Walker, J. E., Arce, R., Glass, M. J., Vargas, D., Sue, L. I., Intorcia, A. J., Nelson, C. M., Oliver, J., Papa, J., Russell, A., Suszczewicz, K. E., Borja, C. I., Belden, C., Goldfarb, D., Shprecher, D., Atri, A., Adler, C. H., Shill, H. A., Driver-Dunckley, E., … Beach, T. G. (2021). Mapping of SARS-CoV-2 Brain Invasion and Histopathology in COVID-19 Disease. medRxiv : the preprint server for health sciences, 2021.02.15.21251511.

12. Meinhardt, J., Radke, J., Dittmayer, C., Franz, J., Thomas, C., Mothes, R., Laue, M., Schneider, J., Brünink, S., Greuel, S., Lehmann, M., Hassan, O., Aschman, T., Schumann, E., Chua, R. L., Conrad, C., Eils, R., Stenzel, W., Windgassen, M., Rößler, L., … Heppner, F. L. (2021). Olfactory transmucosal SARS-CoV-2 invasion as a port of central nervous system entry in individuals with COVID-19. Nature neuroscience, 24(2), 168–175.

13. Rutkai, I., Mayer, M.G., Hellmers, L.M. et al. (2022). Neuropathology and virus in brain of SARS-CoV-2 infected non-human primates. Nat Commun 13, 1745.

14. Parosmia: ‘Since I had Covid, food makes me want to vomit’

15. Manzo, C., Serra-Mestres, J., Isetta, M., & Castagna, A. (2021). Could COVID-19 anosmia and olfactory dysfunction trigger an increased risk of future dementia in patients with ApoE4?. Medical hypotheses, 147, 110479.

16. Cognitive impairment from severe COVID-19 equivalent to 20 years of ageing, study finds

17. Covid-19 smell and taste loss

18. Abdelalim, A. A., Mohamady, A. A., Elsayed, R. A., Elawady, M. A., & Ghallab, A. F. (2021). Corticosteroid nasal spray for recovery of smell sensation in COVID-19 patients: A randomized controlled trial. American journal of otolaryngology, 42(2), 102884.

19. VCU researchers are developing a device to restore a person’s sense of smell

20. 新冠康復者易有後遺症！盤點改善「腦霧」的中醫治療、舒緩、預防方法

《科學生》科普素養閱讀一篇不到3元!!
年訂輸入summer1000，現折1000元

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《不到 40 就中風，原來是心房顫動在作祟，心臟專科醫師圖文解說》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
• 加入照護線上 LINE 官方帳號，健康資訊不漏接

C 先生對工作非常投入，雖然壓力很大，但正值壯年的他並不以為意，沒想到，未滿 40 歲的他，卻突然中風了。

台中榮民總醫院心臟內科李政鴻醫師回憶，C 先生當時是因感到手腳無力，所以趕緊就醫，確診為栓塞性中風。經詳細檢查後，發現他有心房顫動，而且還有卵圓孔未關閉的狀況。

C 先生平時喜歡騎腳踏車，但是常常在衝刺時感到使不上力，心跳非常快，很不舒服；偶爾也會感到頭暈、胸悶、疲倦，只是休息一陣子後便改善。陣發性心房顫動容易被輕忽的原因就在於，患者平時心跳節律都很正常，但是會在某些時候出現短暫、間歇性的心房顫動，導致心悸等不適。

「我們利用電氣燒灼術治療心房顫動，並把卵圓孔用閉合器關閉起來。」李政鴻醫師表示，「中風的經驗讓他深刻體會到生命的脆弱，對於人生的看法也有些改變。從前都是拼命工作，現在他曉得生命中不是只有工作，必須好好照顧身體，才不會透支健康。我也提醒他，運動不能過度，騎腳踏車不必像從前那麼拚，畢竟運動是為了健康，而不是為了成績。」

提高警覺！心房顫動常無感

心房顫動是相當常見的心律不整，發作時心房的跳動會像顫抖一般，不再規律收縮。根據統計，有四成至六成的患者並沒有症狀，很容易被忽略。

有些患者症狀表現比較輕微，可能是倦怠、全身無力；嚴重一點，會感到胸悶、胸痛、活動會喘；更嚴重的話可能會導致心臟衰竭。心跳非常快的時候，心輸出量變差，患者的日常活動也會受到限制。

心房顫動患者可能毫無症狀，也可能感到明顯不適，臨床表現非常多樣，而且部分患者屬於陣發性心房顫動，時好時壞，李政鴻醫師提醒，大家要提高警覺，偶爾可以摸摸脈搏，若是發現脈搏不規則，要盡快就醫。

使用心電圖便能診斷心房顫動，若是發作較頻繁、症狀較明顯，早期診斷的機率就比較高，如果做檢查時沒有偵測到心房顫動發作，可以做 24 小時心電圖，甚至是連續 7 天到 14 天的長時間監測，有助增加診斷率。

心房顫動不治療，小心中風跟著來

心房顫動雖然是心臟的問題，但是會大幅增加中風的風險，造成嚴重併發症，影響遍及全身，一定要盡早治療。心房顫動可能使心房裡的血液凝結形成血栓，當血栓打到腦血管裡，就是腦中風；根據李醫師臨床經驗，當血栓打到腸子的血管，會造成腸子缺血、壞死，就是腸中風；當血栓打到腎臟的血管，會出現突發性腰痛，就是腎臟中風；當血栓打到四肢的血管，會出現手腳無力、不能動，就是肢體中風。

由於心跳速度偏快、不規則，可能導致心臟衰竭；根據李醫師臨床經驗，當患者的心臟有其他問題時，若發生心房顫動，可能會造成肺積水、呼吸衰竭等嚴重的心衰竭症狀。

部分患者的心跳不規則、忽快忽慢，如果停頓太久，也可能產生昏厥，容易產生意外，李政鴻醫師說，「若在走路、騎車時突然倒下、失去意識，是非常危險的事情！」

及早治療，控制心律、預防中風

心房顫動的治療會朝幾個方向進行，包括控制心跳節律、控制心跳速度、及預防中風。李政鴻醫師解釋，使用抗心律不整的藥物有機會讓心跳恢復正常節律，減少心悸、胸悶、頭暈等症狀，或者盡量把心跳速度限制住，避免心跳速度太快而造成心臟衰竭的症狀。

「心房顫動患者終身都需考量中風的風險。」李政鴻醫師指出，「為了降低中風風險，可以使用抗凝血劑。臨床上會根據患者年紀、性別、糖尿病、高血壓、心衰竭、中風史及血管疾病等，評估整體中風之風險，並給予合適的抗凝血劑，減少血栓形成的機會。」

總括來說，每一個患者都需要考量預防中風的必要性，大部分患者都需要控制心跳速度，還有部分患者需要嚴格控制心跳節律，以避免心房顫動發作。

除了按時服藥之外，日常生活中大家也要注意心臟保養，李政鴻醫師說，「高壓的工作，容易導致心房顫動發作，務必妥善調適工作壓力，該休息、就休息，盡量不要熬夜。」

李醫師提醒，飲食方面要避免高脂飲食、減少精緻碳水化合物、適量鹽分攝取，以降低心血管疾病的風險；而肥胖也會對身體造成負擔，增加心房顫動的風險，建議維持理想體重，並養成規律運動的習慣，每周至少要有150分鐘低至中等強度運動，維持心肺功能。抽菸、喝酒都會增加心房顫動的風險，可以的話要趕緊戒掉。

貼心小提醒

心房顫動是老年人相當常見的心律不整，但是很多患者並沒有明顯症狀，容易錯過治療時機，等到中風發生時，才發現事態嚴重。

如果偶爾會感到心悸、頭暈、胸悶、容易喘，或是摸到脈搏有不規則的狀況，就要進一步檢查，即使症狀自動消失，也不能掉以輕心。李政鴻醫師叮嚀，「健康不是唾手可得的，是需要努力維持的，希望大家在工作之餘也要好好過生活，並留意身體發出的警訊，及早就醫、及早治療！」

• 了解更多心血管疾病用藥知識與風險，前往問診便利貼。

• 了解十年內心血管事件發生風險，前往心血管疾病風險評估。

《科學生》科普素養閱讀一篇不到3元!!
年訂輸入summer1000，現折1000元

• 本文轉載自科技大觀園，原文為《時光流變中的偉大渺小：探尋初級纖毛於神經發育的功能》
• 作者／陳品萱｜科技大觀園特約編輯

我們對於纖毛的印象，或許是在氣管、輸卵管表面，擺動的纖毛推動痰液或卵子前進，又或者是在更原始的生物如草履蟲表面，纖毛幫助生物游動。在演化早期，這一類的纖毛對於生物體生存具有重大的意義，細胞仰賴這些纖毛或特化的鞭毛運動，往特定的方向移動。

初級纖毛——不會動的纖毛有什麼用？

從單細胞生物演變到多細胞生物的漫長歷程中，纖毛協助運動的功用似乎不再如過往重要，但細胞仍然保留著這個胞器。這種不會運動的纖毛，就是初級纖毛（primary cilia）。許多神經細胞也具有初級纖毛，然而科學界對於這些纖毛的功能或作用仍不清楚。陽明大學腦科學研究所教授蔡金吾致力研究神經系統中的纖毛，試圖解析纖毛與腦部發育疾病以及腫瘤的關係。

科學家曾認為初級纖毛僅是演化過程中，運動纖毛退化而成的痕跡構造，後來卻發現它們的功能發生變化：它們雖不再具有運動的功能，但伸出細胞外的纖毛，成了一個像是天線般的構造，可以感應與接收外來訊息，有助細胞的訊息傳導。

初級纖毛不僅在生理與發育過程中扮演著重要角色，在許多細胞中，當初級纖毛發生缺陷時，也會造成細胞功能的缺失甚至疾病，統稱為纖毛類疾病（ciliopathies）。科學家發現患有纖毛類疾病者，常有智力發展或小腦萎縮等問題，推測初級纖毛的缺陷，影響神經系統的生理功能。

纖毛在神經系統中的功能究竟是什麼呢？蔡金吾在研究神經發育的過程中，發現纖毛也出現在許多神經幹細胞中，包含大腦的放射狀膠質細胞（radial glia cells, RGCs）與小腦的顆粒前驅細胞（granule neuron progenitors）。許多分化完成的神經細胞也具有纖毛，少數的一個例外，則是小腦中成熟的顆粒細胞（granule neurons）不具有初級纖毛。這項發現也促使蔡金吾的研究團隊更加好奇，初級纖毛在不同細胞、不同時期，分別具有什麼功能。

研究緣起：原來中心體和纖毛息息相關

不過蔡金吾並不是原先就想研究纖毛，起初的研究興趣是探討中心體對於神經細胞遷移（neuronal migration）作用的影響。中心體是動物細胞中的微管組織中心，在細胞分裂時協助將染色體分配到子細胞。

蔡金吾在哥倫比亞大學就讀博士班期間，研究大腦發育疾病——平腦症（lissencephaly）的致病機轉。大腦發育過程中，神經幹細胞分裂並分化成神經細胞的過程位於腦部深層，而神經細胞須遷移至腦部表層，進一步形成大腦皮質。在由 LIS1 基因突變造成的平腦症中，神經細胞的遷移會受阻。蔡金吾透過實驗觀察與文獻探討，認為神經細胞在遷移過程中，中心體就像婚禮禮俗中「帶路雞」的角色，會率先在細胞中往上跑，帶領細胞核往上移動；但 LIS1 基因若突變，中心體便無法往上跑，整個神經細胞無法往上遷移，造成發育上的缺陷。

然而，中心體和纖毛有什麼關係？其實，纖毛是由中心體長出來的！

蔡金吾發現， 神經幹細胞在分裂之前，竟然會先往上、再往下遷移，而這個過程中，中心體並沒有扮演帶路的角色，反而始終位於細胞中的下方。原來是因為，位於神經幹細胞下方的中心體會朝下長出初級纖毛，等到分裂時纖毛則消失不見。

過度活化的天線，導致腫瘤形成

纖毛的生長在神經發育中扮演著重要的角色，然而當它失去調控時，又會出現什麼情形呢？近年蔡金吾與法國居禮研究所的 Dr. Olivier Ayrault 合作，探討小腦髓母細胞瘤的發展過程，開啟了與纖毛的正面交鋒。小腦髓母細胞瘤是一種嚴重的小兒惡性腫瘤，過往科學家已知有一類型的小腦髓母細胞瘤會過度表現 Atoh1（小腦顆粒前驅細胞生長必須的一種轉錄因子），卻不知道為什麼。

蔡金吾研究團隊透過小腦電穿孔技術，將特定 DNA 送入小腦的神經幹細胞，以操控要表現的蛋白質。

研究團隊以雙光子顯微鏡觀測小腦發育的情形，發現若讓 Atoh1 轉錄因子過度表現，神經幹細胞就無法正常分化與遷移，而是保持神經幹細胞的狀態並持續分裂。此外，也發現初級纖毛受到 Atoh1 的調控，Atoh1 的過度表現，使得初級纖毛持續存在。初級纖毛具有像是天線一般接收外界訊息的功能，因此細胞持續接收特定訊息，促使細胞不斷分裂、增生，進而形成腫瘤。

過往在癌症研究中，認為腫瘤形成往往與初級纖毛的缺失有關；然而在小腦髓母細胞瘤中，初級纖毛受到失調的訊息傳導而持續存在，卻反而成了促使腫瘤生長的關鍵。蔡金吾表示，原先並沒有特別思索纖毛與神經細胞功能的關聯，如今回顧，卻發現這些研究都與纖毛有著直接或間接的關係。目前蔡金吾與清華大學醫學科學系副教授林玉俊、陽明大學生化暨分子生物研究所副教授王琬菁合作，期望透過先進技術，更精準地進行實驗操縱，共同解開纖毛—中心體複合體在神經發育過程中的功能。

鼓勵學生多探索，會有意想不到的旅程

蔡金吾鼓勵學生們不要只是照著假說的脈絡走，更要多觀察、多探索。他回顧自己的經歷，有許多意想不到的驚喜發現，例如從事博士後研究時，觀察小鼠大腦的神經幹細胞遷移，眼角餘光的一瞥，意外發現一群新的細胞——外層放射狀膠質細胞（outer radial glia cells, oRGs），當時科學家認為只有靈長類才具有 oRG 細胞。這項發現令他們感到十分驚喜，也打破了過去既定的認知。

還有蔡金吾剛回臺灣時，聆聽一場癌症生物學的演講，聽到講者利用跳躍基因在細胞中隨機誘發突變，以鑑測出癌症進程中重要的基因。看似與自己研究領域無關的主題，卻讓他後來有一天夢到：是不是也能把跳躍基因應用於大腦發育的基因研究？醒來後，他趕緊衝到電腦前，在論文資料庫搜尋相關關鍵字，驚喜地發現還沒有人做過類似的研究。於是他帶領實驗室學生，結合子宮內電穿孔（in utero electroporation）技術，把跳躍基因送到大腦的神經幹細胞中，再進行篩選，成功找出與大腦發育相關疾病的基因。蔡金吾形容這像是一種 eureka moment，一個靈光乍現的時刻。

研究過程雖非一帆風順，但是這些不可預期的、意想不到的發現，卻讓蔡金吾感覺十分有趣，他強調，當實驗結果與預設的假說不符時（當然，前提是結果可重複可再現），不要感到害怕，而是要更進一步去探究。蔡金吾笑說：「這可能也是為什麼我十歲的時候，就想要做科學研究。」 

蔡金吾的跨領域人生

受到華裔太空人王贛駿教授的啟發，小時候蔡金吾便對物理學產生濃厚的興趣。由於對大自然的好奇，上大學後雙主修物理與動物科學，在臺大物理系教授曹培熙的實驗室進行專題研究期間，架設光鑷子（optical tweezers），應用於細胞力學的研究，後來經過臺大生命科學系教授嚴震東推介，進入陽明大學微生物免疫學研究所教授林奇宏的實驗室進行相關研究，後來又到哥倫比亞大學進行神經生物學研究，蔡金吾一路上累積的跨領域研究經驗，其實都不是原先預想到的。他指出，人生並非一路筆直的坦途，但是「當機會來臨的時候，我會去抓住它。」

未來蔡金吾除了延續過往大腦與小腦發育疾病的研究之外，近年來也投入神經退化性疾病的研究，希望能夠找到適合的藥物標靶，減緩患者症狀。蔡金吾說，從事科學研究其實受惠於社會非常多，除了探究疾病的機制以外，也期望能夠找到方法，協助治療疾病，改善患者的生活。

參考資料

1. Tsai, J., Chen, Y., Kriegstein, A. R., & Vallee, R. B. (2005). LIS1 RNA interference blocks neural stem cell division, morphogenesis, and motility at multiple stages. Journal of Cell Biology, 170(6), 935-945. 

2. Hsiao, C., Chang, C., Ibrahim, R. B., Lin, I., Wang, C., Wang, W., & Tsai, J. (2018). Gli2 modulates cell cycle re-entry through autophagy-mediated regulation of the length of primary cilia. Journal of Cell Science, 131(24), jcs221218.

3. Chang, C., Zanini, M., Shirvani, H., Cheng, J., Yu, H., Feng, C., Mercier, A. L., Hung, S., Forget, A., Wang, C., Cigna, S. M., Lu, I., Chen, W., Leboucher, S., Wang, W., Ruat, M., Spassky, N., Tsai, J., & Ayrault, O. (2019). Atoh1 controls primary cilia formation to allow for SHH-triggered granule Neuron progenitor proliferation. Developmental Cell, 48(2), 184-199.e5.