補牙的材料分好多種，銀粉、樹脂、齒雕到底差在哪？

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。

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。

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）。

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。

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。

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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。

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。

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。

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。

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。

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？

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，同時產生抗發炎與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。

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。

害怕看牙醫的你，恐怕也曾遇過蛀牙拔牙的噩夢——診療室傳來令人頭皮發麻的鑽聲、麻藥刺鼻的味道、金屬器具在口腔中敲敲戳戳的動作讓人全身顫抖……所有的一切，都讓人不想再經歷第二次。不過現在，害怕蛀牙的人有福了！科學家研發了一種可以促進牙齒釉質再生的產品，為蛀牙療法提供了一個全新的解方。

牙齒是怎麼長出來的？

在介紹這個新解方之前，必須先來瞭解我們的牙齒是怎麽形成的。每日幫助我們咀嚼進食，還有説話發音不漏風的牙齒，是由三種硬組織構成的，分別是牙釉質（enamel／俗稱琺琅質）、牙本質（dentin）及牙骨質（cementum）。

包覆牙齒最外層的牙釉質，主要成分為鈣和磷，是人體唯一沒有細胞性的組織，也是礦化程度最高、最堅硬的組織。在莫氏硬度量表中，最堅硬的礦物——鑽石的等級為 10，而牙釉質則為 5，是當中排名最高的生物組織。（所以千萬別試著拿自己的牙齒與鑽石硬碰硬，牙齒可是會粉身碎骨的！）

而在牙釉質底下一層是牙本質，是組成牙齒主體的微黃色組織，也被稱作象牙質或齒質。它的硬度低於牙釉質，高於牙骨質。牙骨質具有與骨髓類似的構造，包覆在牙根最外圍，負責保護牙根和牙本質。牙本質和牙骨質終身都會不斷生長，但位於最外層的牙釉質就不是這樣了。

不知不覺中，蛀牙可能會悄悄找上門

牙釉質是由成釉細胞（ameloblast）所生成，當牙齒還在牙肉中未探出頭前，成釉細胞會分泌可形成牙釉質的蛋白質。不幸的是，一旦牙釉質長好，功成身退的成釉細胞便會死去，所以牙齒一旦長出來後，牙釉質就會停止生長。然而無法自行再生的牙釉質，卻仍然在我們日常生活中不斷被磨損、傷害。

適當地攝入糖分能使人充滿能量和保持心情愉悅，但當你在享用甜食時，口腔內的細菌也在分一杯羹。細菌在代謝糖分和其他可發酵的碳水化合物的過程中，會產生酸性物質，發生去礦化（demineralization），即牙釉質被酸腐蝕溶解的作用。雖然牙釉質無法再生，不過研究顯示，唾液裏的鈣和磷酸、牙膏和飲用水中的氟化物，可以稍微幫助牙齒再礦化（remineralization），讓礦物離子填入牙齒結構上的孔隙，修補牙釉質。但如果沒有做好口腔衛生保養，再礦化的程度趕不上細菌日復一日的蠶食，無法自行修復的牙釉質被蛀蝕的面積就會越來越大。

而讓問題更棘手的是，牙釉質內部並沒有任何神經和血管，即使受到細菌的攻擊，也無法向我們發出求救信號。當我們終於感到疼痛時，往往代表這層第一防線已淪陷、壓迫到牙齒更深層的神經，這才驚覺為時已晚——牙齒蛀掉啦！

以牙還牙的仿生技術，讓牙齒再生！

如果蛀牙程度尚算輕微，牙醫還可以用補牙的手段，移除腐蝕的部分後，以銀粉、樹脂或陶瓷的填充材料補上牙洞，來恢復牙齒的正常功能。一旦蛀牙範圍太大無法補救的話，便只剩下拔牙一途。

不過，科學家受到牙齒形成的過程啓發，研發了「以牙還牙」的仿生技術。來自華盛頓大學的研究團隊，從成釉細胞產生的牙釉質形成素（amelogenin） 上獲得靈感。這種蛋白質是形成牙釉質和牙骨質的關鍵，可以捕捉構成牙釉質成分的離子並將之合成，主掌控制牙齒表面與根部形態的功能。研究人員在解析了牙釉質形成素的氨基酸排列結構之後，找到了可快速生成再礦化層的一段特定序列。他們在實驗室以人工方式，合成製造出一段由 22 個氨基酸脫水縮合而成的肽（peptides），作為修復牙釉質的活性成分。

為了測試這種特製肽的有效性，研究團隊以人工手段將牙齒去礦化，來模擬蛀牙的情形，並進行不同處理的實驗。他們將蛀牙分別放入含有不同濃度氟化物、鈣和磷離子以及特製肽的溶液中，讓受損的牙齒表面可以曝露在這些成分中，觀察牙釉質修復的狀況。經過比較發現，單純含有特製肽成分的處理，可以生成最厚實的再礦化表層（10μm），修復的效果最好，如同健康的牙釉質般。

經過實驗證實，這些肽可以嵌合到牙齒表面，協助吸收合成鈣磷粒子，重新修復牙釉質的結構。這個嶄新的仿生技術，打破了過去用非生物手段和材料進行牙齒復形的限制，可謂讓不可自行修復的牙釉質能夠再次重生！

目前這種肽成分仍在實驗階段，需要經過更多整全的測試，才能投入臨床使用。而針對比牙釉質更深層的蛀牙問題，也可能無法單靠此種方法完全解決。但是這一研究成果確實為口腔醫學界帶來新突破，除了能應用在蛀牙療程上，也有望可添加在牙膏、補強劑、漱口水等產品中，作為重塑和加強口腔保健的日用品。也因為其不含氟化物的特性，所以對大人和小孩而言，會是更安全有保障的選擇。

雖然科學家的努力不懈，讓口腔保健的療法和技術一再創新和進步，但在照顧牙齒健康這件事上，還是老話一句：預防勝於治療！所以你各位啊，想免於牙痛蛀牙之苦，勤刷牙和定期找牙醫檢查，才是上上策。

參考資料

1. Ingeniously Simple Dental Treatment Could Heal Tooth Cavities Without Any Fillings
2. Peptide-based biogenic dental product may cure cavities
3. Biomimetic Tooth Repair: Amelogenin-Derived Peptide Enables in Vitro Remineralization of Human Enamel
4. 氟、氟化氫與氟化物