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為什麼會說癌細胞愛吃糖?罹患腫瘤的狗狗需要減醣嗎?

活躍星系核_96
・2020/09/09 ・2323字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 514 ・六年級

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聽說癌細胞愛吃糖,我的狗狗有腫瘤,是不是不能吃含糖的食物?

愈來愈多的飼主會提到這個問題,如果要了解腫瘤跟醣類之間的故事,就要先從瓦爾堡先生的故事開始說起。

腫瘤表示:只要有甜的我都愛?

正常的細胞在氧氣充足的情況下,會以有氧呼吸的方式消耗葡萄糖產生能量,只有在缺氧的情況下才會依賴糖解作用代謝葡萄糖。

但腫瘤細胞生性叛逆,就算在有氧氣的情況下也是靠糖解作用代謝葡萄糖,這個現象稱作有氧糖解 (aerobic glycolysis),也被稱為瓦爾堡效應 (Warburg effect),用以紀念發現這個現象的德國科學家——奧托·海因里希·瓦爾堡 (Otto Heinrich Warburg)。

好多好多的糖在這裡~圖/giphy

一樣都是消耗葡萄糖產生能量,有氧呼吸有氧糖解有什麼差別呢?雖然只差兩個字,但在產生能量的效率上卻有天壤之別。

有氧呼吸的情況下,消耗一個葡萄糖大約可以產生 30 至 38 個 ATP,但在糖解作用下每消耗一個葡萄糖只能生成 2 個 ATP。

這裡可以發現腫瘤細胞用一種很沒效率的方式產生能量,為了獲得足夠的能量,當然也就只能拼命消耗掉葡萄糖,因此而給人一種「腫瘤愛吃糖」的印象。

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腫瘤不是很厲害?為什麼產生能量沒效率?

難道腫瘤細胞也因為負重所以沒效率嗎?(亂講)圖/giphy

那麼腫瘤細胞為何要採取這麼沒有效率的代謝方式呢?

這個問題你跟我想知道,《Nature Reviews Cancer》 的編輯也想知道,2004 年刊載了一篇《Why do cancers have high aerobic glycolysis?

腫瘤在發展初期與供應氧氣的血管距離過於遙遠,因此腫瘤細胞便處於一個缺氧的環境,不過腫瘤細胞善於在逆境中求生存,很快就適應這種缺氧環境,腫瘤細胞開始以不需要氧氣的糖解作用作為葡萄糖的主要代謝途徑,於是生命找到了出口。

缺氧的環境訓練出一批喜歡糖解作用的腫瘤細胞,縱使最後腫瘤成長茁壯蔓延到血管周圍,氧氣對他們來說已經不是遙不可及,但江山易改,本性難移,腫瘤細胞在有氧氣的情況下,還是持續用糖解作用來分解葡萄糖(有氧糖解),最終形成了一個「喜歡吃糖的腫瘤」。

這篇 paper 其實還整理了許多分子機轉來解釋腫瘤細胞如何形成有氧糖解的代謝方式,以及後續對腫瘤的生長產生什麼助益,不過為了避免讓這篇文章從「好想告訴你」變成「好想催眠你」,欲知詳情可以自行找來看看。

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限制醣類是否就能控制腫瘤呢?

到底能不能吃糖呢?圖/giphy

故事至此,腫瘤喜歡吃糖幾乎是可以確定的事,那麼限制醣類的攝取是否對腫瘤控制有所幫助呢?這次換 Nutrition & Metabolism 的編輯想知道答案。2011 年刊載了一篇《Is there a role for carbohydrate restriction in the treatment and prevention of cancer?

碳水化合物 (carbohydrate) 是所有醣類的總稱,身體攝取碳水化合物(纖維素除外)後會代謝為葡萄糖,當身體處於一個高血糖的狀態便會分別誘發胰臟與肝臟分泌胰島素 (insulin) 與類胰島素生長因子 1 (insulin-like growth factor 1)。這兩個激素對腫瘤具有促進生長的效果,因此若能藉由控制血糖而不要讓胰島素類胰島素生長因子 1 過度分泌,理論上是有可能延緩腫瘤進展。

然而這些理論大多只在腫瘤細胞培養及小鼠的腫瘤模式得到初步驗證,在人類腫瘤患者身上則是效果不一。

  • 27 位腸胃道腫瘤的患者分別採用低糖與高糖飲食 14 天後,腫瘤細胞的生長速度並沒有明顯差異。
  • 在腦部腫瘤方面,兩位患有腦瘤的女童病患接受低醣飲食 8 週後,腫瘤對葡萄醣的代謝活性減少了約 20%,其中一位患者在後續的一年中持續低醣飲食,腦部腫瘤都沒有惡化的跡象。
  • 另一個病例則是多型性膠質母細胞瘤的患者在接受腫瘤部分切除手術後搭配放療、化療及嚴格的低醣飲食,兩個月後進行核磁共振檢查腦部已經看不到腫瘤的痕跡,可惜的是在停止低醣飲食兩個多月後腫瘤便再次復發。

需要強調的是,細胞株或實驗動物的腫瘤治療效果不見得可以在人體得到相同的反應,這些案例只能告訴我們低醣飲食或許在某些情況下會產生效果,後續仍需要更多的臨床驗證才能釐清更多細節,千萬不能有「不吃糖可以餓死腫瘤細胞」的想法,畢竟腫瘤細胞不是省油的燈,就算沒糖吃也還是會想盡辦法從其他地方填飽肚子的。

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有腫瘤的狗狗怎麼吃才健康?

那麼有腫瘤的狗狗到底需不需要低醣飲食呢?

我吃!我吃!我都吃!(非當是狗狗)圖/giphy

2012 年 JAVMA 的文章整理了網路或書本上的腫瘤食譜以及商品化的腫瘤配方產品,其中大約有六成的配方皆以低醣(醣類卡路里占比 < 20% ME)進行設計,顯然也是奉行瓦爾堡先生的遺志。

然而目前為止仍然沒有實際的臨床證據告訴我們低醣飲食對於犬貓腫瘤控制有所幫助,況且低醣飲食通常意味著有較高比例的脂質,要注意高脂的食物可能會引起腸胃不適的問題。

值得一提的是,這些網路或書本的腫瘤食譜以及少部分的商品化腫瘤配方並未符合美國飼料管理協會 (AAFCO) 或美國國家科學研究委員會 (NRC) 的營養需求建議,長期食用反而會有營養失衡的疑慮。

因此,在沒有更明確的報告出來之前,其實可以不用糾結腫瘤的狗狗到底要不要限制醣類攝取,所謂能吃就是福,只要動物還願意主動進食都還算是萬幸,如果開始出現厭食才是真的傷腦筋!

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參考資料:

  1. Gatenby, R. A., & Gillies, R. J. (2004). Why do cancers have high aerobic glycolysis?Nature reviews cancer4(11), 891-899.
  2. Klement, R. J., & Kämmerer, U. (2011). Is there a role for carbohydrate restriction in the treatment and prevention of cancer?Nutrition & metabolism8(1), 1-16.
  3. Heinze, C. R., Gomez, F. C., & Freeman, L. M. (2012). Assessment of commercial diets and recipes for home-prepared diets recommended for dogs with cancer. Journal of the American Veterinary Medical Association241(11), 1453-1460.

本文轉載自 FB專頁 獸醫好想告訴你

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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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地震之島的生存法則!921地震教育園區揭開台灣的防災祕密
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/09/20 ・4553字 ・閱讀時間約 9 分鐘

為什麼台灣會像坐在搖搖椅上,總是時不時地晃動?這個問題或許有些令人不安,但卻是我們生活在這片土地上的現實。根據氣象署統計,台灣每年有 40,000 次以上的地震,其中有感地震超過 1,000 次。2024年4月3日,花蓮的大地震發生後,台灣就經歷了超過 1,000 次餘震,這些數據被視覺化後形成的圖像,宛如台北101大樓般高聳穿雲,再次引發了全球對台灣地震頻繁性的關注。

地震發生後,許多外國媒體擔心半導體產業會受影響,但更讓他們稱奇的是,台灣竟然能在這麼大的地震之下,將傷害降到這麼低,並迅速恢復。不禁讓人想問,自從 25 年前的 921大地震以來,台灣經歷了哪些改變?哪些地方可能再發生大地震?如果只是遲早,我們該如何做好更萬全的準備?

要找到這些問題的答案,最合適的地點就在一座從地震遺跡中冒出的主題博物館:國立自然科學博物館的 921地震教育園區。

圖:跑道捕捉了地震的瞬間 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

下一個大地震在哪、何時?先聽斷層說了什麼

1999年9月21日凌晨1點47分,台灣發生了一場規模7.3的大地震,震央在南投縣集集鎮,全台 5 萬棟房子遭震垮,罹難人數超過 2,400 人。其中,台中霧峰光復國中校區因車籠埔斷層通過,地面隆起2.6公尺,多棟校舍損毀。政府決定在此設立921地震教育園區,保留這段震撼人心的歷史,並作為防災教育的重要基地。園區內兩處地震遺跡依特性設置為「車籠埔斷層保存館」和「地震工程教育館」。

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車籠埔斷層保存館建於原操場位置,為了保存地表破裂及巨大抬升,所以整體設計不採用樑柱結構,而是由82根長12公尺、寬2.4公尺、重約10噸的預鑄預力混凝板組成,外觀為曲線造型,技術難度極高,屬國內外首見,並榮獲多項建築獎。而地震工程教育館保留了原光復國中受損校舍,讓民眾親眼見證地震的驚人破壞力,進一步強調建築結構與安全的重要性。毀損教室旁設有由園區與「國家地震工程研究中心」共同策劃的展示館,透過互動展示,讓參觀者親手操作,學習地震工程相關知識。

國立自然科學博物館地質學組研究員蔣正興博士表示,面積上,台灣是一個狹長的小島,卻擁有高達近4000公尺的山脈,彰顯了板塊激烈擠壓、地質活動極為活躍的背景。回顧過去一百年的地震歷史,從1906年的梅山地震、1935年的新竹-台中地震,到1999年的921大地震,都發生在台灣西部,與西部的活動斷層有密切關聯,震源位於淺層,加上人口密度較高,因此對台灣西部造成了嚴重的災情。

而台灣東部是板塊劇烈擠壓的區域,地震震源分佈更廣。與西部相比,雖然東部地震更頻繁,但由於人口密度相對較低,災情相對較少。此外,台灣東北部和外海也是地震多發區,尤其是菲律賓海板塊往北隱沒至歐亞板塊的隱沒地震帶,至沖繩海槽向北延伸,甚至可能影響到台北下方,發生直下型地震,這種地震因震源位於城市正下方,危害特別大,加上台北市房屋非常老舊,若發生直下型地震,災情將非常嚴重。

除了台北市,蔣正興博士指出在台灣西部,我們特別需要關注的就是彰化斷層的影響,該斷層曾於1848年發生巨大錯動。此外,我們也需要留意西南部的地震風險,如 1906 年的梅山地震。此兩條活動斷層距今皆已超過 100 年沒活動了。至於東部,因為存在眾多活動斷層,當然也需要持續注意。

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我們之所以擔心某些斷層,是因為這些區域可能已經累積了相當多的能量,一旦達到臨界點,就會釋放,進而引發地震。地質學家通常會沿著斷層挖掘,尋找過去地震的證據,如受構造擾動沉積物的變化,然後透過定年技術來確定地震發生的時間點,估算出斷層的地震週期,然而,這些數字的計算過程非常複雜,需要綜合大量數據。

挑戰在於,有些斷層的活動時間非常久遠,要找到活動證據並不容易。例如,1906年的梅山地震,即使不算久遠,但挖掘出相關斷層的具體位置仍然困難,更不用說那些數百年才活動一次的斷層,如台北的山腳斷層,因為上頭覆蓋了大量沉積物,要找到並研究這些斷層更加困難。

儘管我們很難預測哪個斷層會再次活動,我們仍然可以預先對這些構造做風險評估,從過往地震事件中找到應變之道。而 921 地震教育園區,就是那個可以發現應變之道的地方。

圖:北棟教室毀損區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

921 後的 25 年

在園區服務已 11 年的黃英哲擔任志工輔導員,常代表園區到各地進行地震防災宣導。他細數 921 之後,台灣進行的六大改革。制定災害防救法,取代了總統緊急命令。修訂了建築法規,推動斷層帶禁限建與傳統校舍建築改建。組建災難搜救隊伍,在面對未來災害時能更加自主應對。為保存文化資產,增設了歷史建築類別,確保具有保存價值的建築物得到妥善照料。

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最後,則是推行防災教育。黃英哲表示,除了在學校定期進行防災演練,提升防災意識外,更建立了921地震教育園區,不僅作為教育場所,也是跨部門合作的平台,例如與交通部氣象署、災害防救辦公室、教育部等單位合作,進行全面的防災教育。園區內保留了斷層線的舊址,讓遊客能夠直觀地了解地震的破壞力,最具可看性;然而除此之外,園區也是 921 地震相關文物和資料的重要儲存地,為未來的地震研究提供了寶貴的資源。

堪稱園區元老,在園區服務將近 19 年,主要負責日語解說工作的陳婉茹認為,園區最大的特色是保存了斷層造成的地景變化,如抬升的操場和毀壞的教室場景,讓造訪的每個人直觀地感受地震的威力,尤其是對於年輕的小朋友,即使他們沒有親身經歷過,也能透過這些真實的展示認識到地震帶來的危險與影響。

陳婉茹回憶,之前有爸媽帶著小學低年級的小朋友來參觀,原本小朋友並不認真聽講,到處跑來跑去,但當他看到隆起的操場,立刻大聲說這他在課本看過,後來便聚精會神地聽完 40 分鐘的解說。

圖:陳婉茹在第一線負責解說工作 / 圖片來源:921地震教育園區

除了每看必震撼的地景,園區也透過持續更新策展,邀請大家深入地震跟防災的各個面向。策展人黃惠瑛負責展示設計、活動規劃、教具設計等工作。她提到,去年推出的搜救犬特展和今年的「921震災啓示展」與她的個人經歷息息相關。921 大地震時的她還是一名台中女中的住宿生,當時她儘管驚恐,依舊背著腿軟的學姊下樓,讓她在策劃這些展覽時充滿了反思。

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在地震體驗平臺的設計中,黃惠瑛強調不僅要讓觀眾了解災害的破壞力,更希望觀眾能從中學到防災知識。她與設計師合作,一樓展示區採用了時光機的概念,運用輕鬆、童趣的風格,希望遊客保持積極心態。二樓的地震體驗平臺結合六軸震動臺和影片,讓遊客真實感受921地震的情境。她強調,這次展覽的目標是全民,設計上避免了血腥和悲傷的元素,旨在讓觀眾帶著正向的感受離開,並重視防災意識。

圖:地震體驗劇場 / 圖片來源:921地震教育園區

籌備今年展覽的最大挑戰是緊迫的時間。從五月開始,九月完成,為了迅速而有效地與設計師溝通,黃惠瑛使用了AI工具如ChatGPT與生成圖像工具,來加快與設計師溝通的過程。

圖:黃惠瑛與設計師於文件中討論設計/ 圖片來源:921地震教育園區

蔣正興博士說,當初學界建議在此設立地震教育園區,其中一位重要推手是法國地質學家安朔葉。他曾在台灣指導十位台灣博士生,這些博士後來成為地質研究的中堅力量。1999年921大地震後,安朔葉教授立刻趕到台灣,認為光復國中是全球研究斷層和地震的最佳觀察點,建議必須保存。為紀念園區今年成立20週年,在斷層館的展示更新中,便特別強調安朔葉的貢獻與當時的操場圖。

此外,作為 20 週年的相關活動,今年九月也將與日本野島斷層保存館簽署合作備忘錄(MOU),強化合作並展示台日合作歷史。另一重頭戲則是向日本兵庫縣人與自然博物館主任研究員加藤茂弘致贈感謝狀,感謝他不遺餘力,長期協助園區斷層保存館的剖面展品保存工作。

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右圖:法國巴黎居禮大學安朔葉教授。左圖:兵庫縣立人與自然博物館主任研究員加藤茂弘
/ 圖片來源:921地震教育園區

前事不忘,後事之師

盡力保存斷層跟受創校舍,只因不想再重蹈覆徹。蔣正興博士表示,921地震發生在車籠埔斷層,其錯動形式成為全球地質研究的典範,尤其是在研究斷層帶災害方面。統計數據顯示,距離車籠埔斷層約100公尺內,住在上盤的罹難率約為1%,而下盤則約為0.6%。這說明住在斷層附近,特別是上盤,是非常危險的。由於台灣主要是逆斷層活動,這一數據清楚告訴我們,在上盤區域建設居住區應特別小心。

2018年花蓮米崙斷層地震就是一個例證。

在921地震後,政府在斷層帶兩側劃設了「地質敏感區」。因為斷層活動週期較長,全球大部分地區難以測試劃設敏感區的有效性,但台灣不同,斷層活動十分頻繁。例如 1951 年,米崙斷層造成縱谷地震,規模達 7.3,僅隔 67 年後,在 2018 年再次發生花蓮地震,這在全球是罕見的,也因此 2016 年劃設的地質敏感區,在 2018 年的地震中便發現,的確更容易發生地表破裂與建築受損,驗證了地質敏感區劃設的有效性。

圖:黃英哲表示曾來園區參訪的兒童寄來的問候信,是他認真工作的動力 / 圖片來源:921地震教育園區

在過去的20年裡,921地震教育園區不僅見證了台灣在防災教育上的進步,也承載著無數來訪者的情感與記憶。每一處地震遺跡,每一項展示,都在默默提醒我們,那段傷痛歷史並未走遠。然而,我們對抗自然的力量,並非源自恐懼,而是源自對生命的尊重與守護。當你走進這座園區,感受那因地震而隆起的操場,或是走過曾經遭受重創的教室,你會發現,這不僅僅是歷史的展示,更是我們每一個人的責任與使命。

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來吧,今年九月,走進921地震教育園區,一起在這裡找尋對未來的啓示,為台灣的下一代共同築起一個更堅固、更安全的家園。

圖:今年九月,走進921地震教育園區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

延伸閱讀:
高風險? 家踩「斷層帶、地質敏感區」買房留意
「我摸到台灣的心臟!」法國地質學家安朔葉讓「池上斷層」揚名國際
百年驚奇-霧峰九二一地震教育園區|天下雜誌

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糖的致命誘惑:一場看似平凡的泡澡竟成了陷阱——《毒藥的滋味》
PanSci_96
・2024/09/05 ・2800字 ・閱讀時間約 5 分鐘

泡澡的巴洛太太

一九五七年五月四日星期六淩晨,約翰.奈勒(John Naylor)警長接獲報案,前往英國布拉德福(Bradford)索恩伯里(Thornbury)的半獨立式住宅新月樓(Crescent)。奈勒進屋時聽到一陣微弱的抽泣聲,看見一位焦躁的丈夫悲慟地緊緊握住一名女性的照片。一名警員帶領奈勒前往樓上的洗手間,照片中的那名女性此時赤身裸體地癱倒在浴缸裡。鄰居緊張但沉默地站在哭泣的丈夫身邊,空氣中瀰漫著不安,大家都相信他是真的悲痛欲絕——但奈勒倒沒有那麼肯定。

所有認識伊莉莎白.「貝蒂」.巴洛(Elizabeth “Betty” Barlow)的人都認為,她與她忠誠的丈夫肯尼斯(Kenneth)的婚姻似乎非常美滿。據鄰居表示,他們相當幸福,從不吵架。比肯尼斯小九歲的伊莉莎白其實是巴洛的第二任妻子,在他的第一任妻子去世後,兩人於一九五六年結婚。伊莉莎白嫁給肯尼斯後,也成為巴洛家的小兒子伊恩(Ian)的繼母。肯尼斯和伊莉莎白都曾在約克郡布拉德福鎮周邊的多家醫院工作,伊莉莎白擔任助理護理師,肯尼斯則是國家註冊護理師,這對夫婦可能也是這樣認識的。

957年,英國警長奈勒在布拉德福的一起疑似謀殺案中,直覺丈夫嫌疑重大。圖/envato

婚禮結束後,肯尼斯繼續在布拉德福皇家醫院擔任護理師,但伊莉莎白則離開了護理行業,在當地一家洗衣店找到一份熨燙的工作。這項工作相當單調,周圍總是環繞著蒸汽雲霧,使她的衣服潮濕又不舒服;但薪水倒是挺合理的,對於他們家庭的財務狀況頗有幫助。伊莉莎白每星期五只上半天班,而一九五七年五月三日的這個星期五也不例外。

中午快到了,伊莉莎白一邊急忙收拾東西準備下班,一邊向朋友說,她很期待有一點自己的時間,她可以好好洗個頭。在從洗衣店走回索恩伯里新月樓的家的這段短短的路程中,伊莉莎白先在當地的炸魚薯條店為家人買了午餐。十二點三十分,她將熱騰騰的炸魚薯條從被醋浸透了的報紙中拿出裝盤,配著麵包、奶油還有一杯茶一起吞下肚子。

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看似平凡的泡澡竟成了致命陷阱

午飯後,伊莉莎白忙著做家事,清洗家人的衣服,而肯尼斯則在星期五的下午把車從附屬車庫裡開出來,打算徹底洗刷一番,好好打理他的這輛心頭好。伊莉莎白在下午四點鐘左右前去拜訪住在隔壁的史金納太太,她後來作證說伊莉莎白看起來很開朗,「充滿活力」。史金納太太回想:「事實上,她還給我看了一套她〔買的〕黑色內衣,並拿它來開玩笑。」

那天晚上,一家人轉移陣地到客廳放鬆。伊莉莎白在沙發上躺了一下,但逐漸變得坐立難安,最後跟家人說她要躺一會兒。晚上六點三十分,她一邊上樓,一邊要肯尼斯一個小時後來叫她,因為她想和他一起看一個電視節目。

然而,伊莉莎白其實再也不會看電視了。五十分鐘後,肯尼斯上樓,打算告訴妻子節目即將開始,但伊莉莎白已經換了睡衣躺上床,告訴丈夫她感覺「太舒服了,完全不想動」。肯尼斯獨自一人回到客廳看了半個小時的電視,然後倒了一杯水上樓給妻子,看看她情況如何。

肯尼斯發現伊莉莎白還躺在臥室的床上,並且感到非常疲憊。他後來作證表示,他的妻子告訴他,她「太累了,沒辦法和繼子說晚安」。距離肯尼斯晚上休息的時間還有點早,他也想給妻子一些獨自休息的時間,所以他回到樓下看完電視。接近九點三十分時,肯尼斯聽到伊莉莎白在他們的臥室裡叫他。他上樓走進臥室,發現妻子在床上吐了。他覺得有點不太妙。夫妻倆換了床單,肯尼斯把弄髒的床單拿到樓下廚房的水槽裡。此時伊莉莎白不只抱怨自己很累,她現在還「覺得太熱了」,於是決定躺在新換好的床單上。

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肯尼斯回到臥室時,發現伊莉莎白疲憊不堪。圖/envato

肯尼斯換好睡衣後上床,開始看書。到了十點,伊莉莎白仍然覺得不舒服,而且全身大汗淋漓。她脫掉衣服,告訴丈夫她要去泡澡讓自己冷卻一下。在睡著之前,肯尼斯聽到了洗澡水流淌的聲音。

無法解釋的瞳孔擴張:巴洛太太的最後時刻

突然間,肯尼斯沒來由地驚醒。他瞥了一眼床頭櫃上的鬧鐘,發現已經是晚上十一點二十分了,而且他還驚訝地發現妻子還在泡澡,沒有回到床上。他焦急地呼喚伊莉莎白,問她:「你還好嗎?還要泡多久?」他沒有聽到任何回答。肯尼斯擔心她在已經變得冰涼的洗澡水中睡著了,於是下床走進浴室,結果驚恐地發現伊莉莎白已經沉入水中,一動也不動。

恐慌的肯尼斯肯定妻子溺水了,迅速拔掉浴缸裡的水塞,放掉泡澡水。等到水都流完,肯尼斯便拚命想把妻子從浴缸裡拉出來,好讓她躺在堅硬的浴室地板上。但不管他怎麼做,就是無法把她抬出來。幸運的是,身為一名訓練有素的護理師,肯尼斯知道自己必須為還在浴缸裡的妻子進行人工呼吸。他試圖將空氣吹入伊莉莎白死氣沉沉的肺部,但一切徒勞無功,他需要幫忙。

肯尼斯自家的屋裡沒有電話,於是他穿著睡衣衝到隔壁,吵醒了鄰居斯史金納一家。巴洛焦急地懇求他們叫醫師,然後他回去再次嘗試讓妻子甦醒。奇怪的是,鄰居沒有立即叫救護車,而是決定親眼看看發生了什麼。他們走到隔壁,沿著小樓梯走到浴室,震驚地發現伊莉莎白赤裸的身體仍然躺在空蕩蕩的浴缸裡,而肯尼斯正在揉她的肩膀。

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史金納夫婦現在確信情況的嚴重性,於是打了電話給家庭醫師,拜託他儘快趕來。在他們等待醫師的時候,史金納太太瞥了一眼肯尼斯,他坐在扶手椅上,臉埋在手裡,輕輕地抽泣著。儘管醫師已經盡快趕到,但為時已晚,伊莉莎白被宣佈死亡。

死亡總是令人不安,但當死者生前是一位健康的年輕妻子和母親時,又更令人不安。說不出為什麼,醫師總覺得事情似乎不太對勁。伊莉莎白當然已經死了,屍體也開始出現僵硬的跡象,但他的直覺讓他確定自己應該連絡警方。沒多久,奈勒警長便趕到現場調查。

伊莉莎白在那天晚上決定泡澡的行動確實相當關鍵。如果她繼續躺在床上,那麼她令人遺憾的英年早逝非常有可能會被判定為自然死亡。乍看之下,伊莉莎白似乎是溺水身亡,但她的瞳孔放大程度相當誇張,遠超過醫師在溺水者身上會看到的程度。

但是究竟是什麼使得伊莉莎白的瞳孔放大呢?是什麼讓她熱到需要洗個冷水澡來降溫?是什麼讓一個充滿活力的年輕女性如此疲憊?值得注意的是,伊莉莎白之死的答案圍繞著一種非常簡單的東西,也是數百萬人每天會在咖啡和茶中加入的東西:糖。

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——本文摘自《毒藥的滋味:11種致命分子與使用它們的凶手》,2024 年 7 月,方舟文化,未經同意請勿轉載。

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聽說癌細胞愛吃糖,我的狗狗有腫瘤,是不是不能吃含糖的食物?

愈來愈多的飼主會提到這個問題,如果要了解腫瘤跟醣類之間的故事,就要先從瓦爾堡先生的故事開始說起。

腫瘤表示:只要有甜的我都愛?

正常的細胞在氧氣充足的情況下,會以有氧呼吸的方式消耗葡萄糖產生能量,只有在缺氧的情況下才會依賴糖解作用代謝葡萄糖。

但腫瘤細胞生性叛逆,就算在有氧氣的情況下也是靠糖解作用代謝葡萄糖,這個現象稱作有氧糖解 (aerobic glycolysis),也被稱為瓦爾堡效應 (Warburg effect),用以紀念發現這個現象的德國科學家——奧托·海因里希·瓦爾堡 (Otto Heinrich Warburg)。

好多好多的糖在這裡~圖/giphy

一樣都是消耗葡萄糖產生能量,有氧呼吸有氧糖解有什麼差別呢?雖然只差兩個字,但在產生能量的效率上卻有天壤之別。

有氧呼吸的情況下,消耗一個葡萄糖大約可以產生 30 至 38 個 ATP,但在糖解作用下每消耗一個葡萄糖只能生成 2 個 ATP。

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這裡可以發現腫瘤細胞用一種很沒效率的方式產生能量,為了獲得足夠的能量,當然也就只能拼命消耗掉葡萄糖,因此而給人一種「腫瘤愛吃糖」的印象。

腫瘤不是很厲害?為什麼產生能量沒效率?

難道腫瘤細胞也因為負重所以沒效率嗎?(亂講)圖/giphy

那麼腫瘤細胞為何要採取這麼沒有效率的代謝方式呢?

這個問題你跟我想知道,《Nature Reviews Cancer》 的編輯也想知道,2004 年刊載了一篇《Why do cancers have high aerobic glycolysis?

腫瘤在發展初期與供應氧氣的血管距離過於遙遠,因此腫瘤細胞便處於一個缺氧的環境,不過腫瘤細胞善於在逆境中求生存,很快就適應這種缺氧環境,腫瘤細胞開始以不需要氧氣的糖解作用作為葡萄糖的主要代謝途徑,於是生命找到了出口。

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這篇 paper 其實還整理了許多分子機轉來解釋腫瘤細胞如何形成有氧糖解的代謝方式,以及後續對腫瘤的生長產生什麼助益,不過為了避免讓這篇文章從「好想告訴你」變成「好想催眠你」,欲知詳情可以自行找來看看。

限制醣類是否就能控制腫瘤呢?

到底能不能吃糖呢?圖/giphy

故事至此,腫瘤喜歡吃糖幾乎是可以確定的事,那麼限制醣類的攝取是否對腫瘤控制有所幫助呢?這次換 Nutrition & Metabolism 的編輯想知道答案。2011 年刊載了一篇《Is there a role for carbohydrate restriction in the treatment and prevention of cancer?

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碳水化合物 (carbohydrate) 是所有醣類的總稱,身體攝取碳水化合物(纖維素除外)後會代謝為葡萄糖,當身體處於一個高血糖的狀態便會分別誘發胰臟與肝臟分泌胰島素 (insulin) 與類胰島素生長因子 1 (insulin-like growth factor 1)。這兩個激素對腫瘤具有促進生長的效果,因此若能藉由控制血糖而不要讓胰島素類胰島素生長因子 1 過度分泌,理論上是有可能延緩腫瘤進展。

然而這些理論大多只在腫瘤細胞培養及小鼠的腫瘤模式得到初步驗證,在人類腫瘤患者身上則是效果不一。

  • 27 位腸胃道腫瘤的患者分別採用低糖與高糖飲食 14 天後,腫瘤細胞的生長速度並沒有明顯差異。
  • 在腦部腫瘤方面,兩位患有腦瘤的女童病患接受低醣飲食 8 週後,腫瘤對葡萄醣的代謝活性減少了約 20%,其中一位患者在後續的一年中持續低醣飲食,腦部腫瘤都沒有惡化的跡象。
  • 另一個病例則是多型性膠質母細胞瘤的患者在接受腫瘤部分切除手術後搭配放療、化療及嚴格的低醣飲食,兩個月後進行核磁共振檢查腦部已經看不到腫瘤的痕跡,可惜的是在停止低醣飲食兩個多月後腫瘤便再次復發。

需要強調的是,細胞株或實驗動物的腫瘤治療效果不見得可以在人體得到相同的反應,這些案例只能告訴我們低醣飲食或許在某些情況下會產生效果,後續仍需要更多的臨床驗證才能釐清更多細節,千萬不能有「不吃糖可以餓死腫瘤細胞」的想法,畢竟腫瘤細胞不是省油的燈,就算沒糖吃也還是會想盡辦法從其他地方填飽肚子的。

有腫瘤的狗狗怎麼吃才健康?

那麼有腫瘤的狗狗到底需不需要低醣飲食呢?

我吃!我吃!我都吃!(非當是狗狗)圖/giphy

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2012 年 JAVMA 的文章整理了網路或書本上的腫瘤食譜以及商品化的腫瘤配方產品,其中大約有六成的配方皆以低醣(醣類卡路里占比 < 20% ME)進行設計,顯然也是奉行瓦爾堡先生的遺志。

然而目前為止仍然沒有實際的臨床證據告訴我們低醣飲食對於犬貓腫瘤控制有所幫助,況且低醣飲食通常意味著有較高比例的脂質,要注意高脂的食物可能會引起腸胃不適的問題。

值得一提的是,這些網路或書本的腫瘤食譜以及少部分的商品化腫瘤配方並未符合美國飼料管理協會 (AAFCO) 或美國國家科學研究委員會 (NRC) 的營養需求建議,長期食用反而會有營養失衡的疑慮。

因此,在沒有更明確的報告出來之前,其實可以不用糾結腫瘤的狗狗到底要不要限制醣類攝取,所謂能吃就是福,只要動物還願意主動進食都還算是萬幸,如果開始出現厭食才是真的傷腦筋!

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參考資料:

  1. Gatenby, R. A., & Gillies, R. J. (2004). Why do cancers have high aerobic glycolysis?Nature reviews cancer4(11), 891-899.
  2. Klement, R. J., & Kämmerer, U. (2011). Is there a role for carbohydrate restriction in the treatment and prevention of cancer?Nutrition & metabolism8(1), 1-16.
  3. Heinze, C. R., Gomez, F. C., & Freeman, L. M. (2012). Assessment of commercial diets and recipes for home-prepared diets recommended for dogs with cancer. Journal of the American Veterinary Medical Association241(11), 1453-1460.

本文轉載自 FB專頁 獸醫好想告訴你

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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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腦腫瘤新對策:微創開顱手術避免傷及重要神經
careonline_96
・2024/07/10 ・2039字 ・閱讀時間約 4 分鐘

劉育志醫師:大家好,我是劉育志醫師,歡迎林亞銳醫師來到照護線上。

林亞銳醫師:大家好,我是林亞銳醫師。

劉育志醫師:請問顱底腫瘤可能產生哪些症狀?

林亞銳醫師:基本上顱底腫瘤會牽涉到顱底的一些神經跟血管,所以大部分造成的症狀,都是顱神經的症狀,比如說壓迫到視神經,就會造成視線的模糊,壓到眼球運動的神經,就會造成複視的狀況,如果壓到聽力、顏面神經,就會有一些相對應的顏面神經癱瘓,或是聽力受損,進而如果是在比較接近頸椎的部分,有時候就會有吞嚥,跟聲音沙啞的狀況,因為顱底也有一些腦幹的解剖構造,所以也會造成步態偏移的症狀。

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劉育志醫師:顱底腫瘤的手術會面臨哪些挑戰?

林亞銳醫師:顱底腫瘤附近有很多重要的神經血管,因此要在這些重要的神經血管中,移除腫瘤,同時保存這些重要的神經血管,這是其中最重大的挑戰。

劉育志醫師:目前有哪些工具,能輔助顱底腫瘤的手術?

林亞銳醫師:以顱底手術而言,都會需要借助高畫質的顯微鏡,可以幫助我們更清楚,分辨重要神經血管的位置,跟腫瘤相對應的關係,也必須藉由一些高速的氣鑽,幫助我們將旁邊的一些骨頭移除,才可以把腫瘤安全的拿掉,其中當然還是需要一些,精密的術中神經功能監測,可以讓我們在手術中,更能知道重要的血管,或是重要的神經的位置,這樣我們就可以更放心,把腫瘤移除。

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劉育志醫師:請問什麼是微創鑰匙孔開顱手術?

林亞銳醫師:顧名思義就是藉由比較小的傷口,以一個像鑰匙孔大小的開顱手術,來進行腫瘤的移除,因為電腦斷層跟磁振造影,影像的進步,讓我們可以知道這些腫瘤附近,有沒有重要的神經血管,再經由比較高畫質的顯微鏡,我們就可以經由比較小的傷口,去看清楚腫瘤的位置,也在手術的切除過程當中,可以更安心的把周圍的神經血管看清楚,可以更小心的剝離,達到微創的開顱手術。

劉育志醫師:相較於傳統手術,微創鑰匙孔開顱手術有哪些優勢?

林亞銳醫師:傳統的開顱手術通常傷口會非常大,也會將骨頭做大規模的移除,這樣來講病人的失血量,跟未來的美觀上面,都會遭受到很大的影響,因此現在有微創的開顱手術,傷口可以縮小到 3 至 5 公分,骨頭可以只鋸掉大概 2×2 公分的大小,經由這個切口就可以進去移除腫瘤,這樣對於病人來講,未來的外觀上面會相當美觀,整個手術的進行,也會讓失血量相當少,病人的恢復也會相當快,可以把住院的天數也同時縮短,優點很多。

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劉育志醫師:請問微創鑰匙孔開顱手術,會如何進行?

林亞銳醫師:我們通常是藉由眉毛上面,劃一個 3 至 5 公分的切口,把傷口藏在眉毛裡面,從這邊去做一個小的開顱,進而進到我們的顱底,可以經由這麼小的傷口,移除一個相當巨大的顱底腫瘤。

林亞銳醫師:有一位大概 50 幾歲的男性,因為頭暈、頭痛就到急診求診,同時伴有噁心、嘔吐、視力模糊,做電腦斷層,發現有蜘蛛網膜下腔出血,這種最常見的就是動脈瘤破裂出血,因此在急診,我們就有給他做電腦斷層的血管攝影,電腦斷層的血管攝影,發現他有前交通動脈瘤的破裂,在它旁邊剛好也有一顆小顆的動脈瘤,因此他同時有兩顆動脈瘤,因為位置正好在附近,我們就進行了鑰匙孔開顱手術,去針對這兩顆動脈瘤做夾閉的手術,進行的過程非常順利,病人恢復也很快,在術後的第一天,就從加護病房轉到普通病房,並在術後的第七天就出院回家,現在在門診追蹤都恢復得相當好,傷口也相當美觀,病人相當的滿意。

林亞銳醫師:微創鑰匙孔開顱手術,從 2011 年開始引進林口長庚,至今我們大概已經有累積將近 200 個病例,隨著技術的成熟與演進,目前我們已經將微創鑰匙孔開顱手術,應用在很多,除了腫瘤之外,包括動脈瘤的手術上面,如果我們經由一個微創鑰匙孔開顱手術,讓病人可以恢復得很快,以外科手術來夾閉動脈瘤,會讓動脈瘤的復發率降到最低。

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劉育志醫師:感謝林醫師來到照護線上,我們下次再見,掰掰。

林亞銳醫師:掰掰。

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