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精子握有糖尿病的療法

陸子鈞
・2011/04/22 ・1146字 ・閱讀時間約 2 分鐘

第一型糖尿病的男性患者,或許有一天能利用精子轉型的幹細胞,去修復胰島素生成細胞。這樣的轉殖療法,可以取代現今施打胰島素控制血糖的方法。

第一型糖尿病導因於免疫系統破壞了胰臟的胰島細胞,沒有胰島素可以幫助細胞利用來自攝食所得到的血糖。如果第一型糖尿病置之不理,有致命的可能,但補充胰島素,必須在一天中頻繁的施打,這已經影響患者正常生活。

有時候施打胰島素並不足以控制第一型糖尿病,所以在1990末期,加拿大阿爾伯塔大學,嘗試移植遺體上的胰島細胞到患者體內。這並不是個理想的辦法, 因為受捐者在移植後的生活,都必須服用免疫抑制藥物,以避免免疫系統破壞移植的細胞。而且移植後,仍需要部分施打補充胰島素。

現在,喬治城大學的幹細胞學家 G. Ian Gallicano和他的同事,找到了一個方法或許能改善胰島細胞移植技術,且不必倚賴免疫抑制藥物。一天有上萬個精細胞在睪丸中被製造,這就是我們知 道的「精原幹細胞」(spermatogonial stem cells, SSCs)。研究團隊從睪丸組織中,收集精原幹細胞,並利用基因工程,將細胞轉為「多能幹細胞」。「多能幹細胞」有潛力能特化成任何類型的細胞,而研究人 員刺激植入的「多能幹細胞」分化成胰島細胞。

在研究報告中,團隊將分化後的人類胰島細胞,轉殖入有糖尿病的老鼠體內。這些老鼠沒有免疫系統,所以不會攻擊這些外來細胞。而接受轉殖的老鼠,降低了血糖濃度,初步結果看來或許能運用到人類身上。

Gallicano強調,這項技術還不夠純熟到能應用到人類上,「我們無法得到足夠的胰島素去治療人類的糖尿病。」目前的結果引起了生化學家Sheng Ding的興趣。他認為在應用到臨床之前,科學家必須提高分化後的胰島細胞合成胰島素的量。

這不是第一次試圖利用幹細胞解決糖尿病。過去研究人員也利用皮膚組織還原的幹細胞去分化出不同類型的細胞,也可以進一步取代受損的胰島細胞。利用還原的幹細 胞(induced pluripotent stem cell, iPS)有一些好處,像是不需要侵入性的方法,便可以得到幹細胞,而且適用於兩性患者。然而,將體細胞(像是皮膚細胞)還原回幹細胞,需要注入四組基因; 這操作並非每次都會成功,有時候會引發癌症或是使細胞死亡。精原幹細胞雖然只能應用在男性患者上,但它已經是幹細胞,不需要注入那四組基因以倒轉細胞程序。

研究人員希望能找到一個方法,同樣對女性患者也有一樣的好處。Gallicano認為,卵母幹細胞沒道理不能運用類似的方法。最大的不同在於,卵母細胞的基因只有一份,而精原幹細胞具有兩份,就像其他體細胞一樣。

還有另一個待解的問題就是,免疫系統已經會辨識胰島細胞的抗原,以進行攻擊。同樣地,免疫系統也會攻擊轉殖進去的胰島細胞。

資料來源:ScienceNow: Sperm May Hold Cure for Diabetes [13 December 2010]

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陸子鈞
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Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。

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不是吃素的!亞達伯拉象龜的「緩慢狩獵」,打破草食系刻板印象!

Curious曉白_96
・2021/09/20 ・2795字 ・閱讀時間約 5 分鐘

如果要形容陸龜,大家多會說出動作緩慢、草食性、溫和不具攻擊性、一直被打壓(?)等等詞彙。但是!就在 2020 年 7 月,一名保育人士 Anna Zora 在東非塞席爾群島(Seychelles islands)上的弗雷格特島(Frégate Island)直擊了一個震驚世人的畫面:一頭亞達伯拉雌象龜(Aldabrachelys gigantea)正努力伸長脖子,並以極其緩慢的速度「蓄意」逼近一隻幼小燕鷗,即便燕鷗奮力逃脫,但仍被這頭象龜追捕並吞食。

這段視頻釋出後,讓生物學家們都跌破好幾副眼鏡,陸龜會「狩獵」?!學者們對於此事紛紛表示真的是史無前例阿!跟著本篇文章,讓我們來看看象龜們不為人知的一面吧~

亞達伯拉象龜。圖/WIKIPEDIA

亞達伯拉象龜小簡介

世界上陸龜三巨頭就屬加拉巴哥象龜(Geochelone nigra)、蘇卡達象龜(Geochelone sulcata),以及今日主角,亞達伯拉象龜(Geochelone gigantea),當中亞達伯拉象龜體型排名第二。雖然說不是最大隻的,但他的體重還是能增長至 300 公斤左右,背甲也能達到 130 公分(根本陸龜界大坦克)。亞達伯拉象龜主要分布在非洲賽席爾的亞達伯拉群島,他們擁有強健的腳力可以踏遍各種地形,因此無論是草原、灌木叢,還是紅樹林、海岸都能見到牠們的身影。此外,他們甚至還有長脖子,能伸長並吃到距離地面一公尺的樹葉。雖然看似很強,但其實他們的最大弱點就是怕熱,天氣炎熱時,便會躲在洞穴或直接泡在水裡,甚至一待就是整天。

亞達伯拉象龜也吃葷?!

大家最好奇的重點來了!他們平時究竟吃什麼?據學者們先前的觀察,他們主要還是以草本植物或木質植物的莖為主食,但還是「偶爾」會吃一些蟹類屍體、小型無脊椎動物和腐肉補充蛋白質。但是,這些「偶爾」阿,據先前觀察,曾經捕捉到蟹類屍體外殼破碎,並正被一隻亞達伯拉象龜啃食。因此,學者們認為這隻象龜有可能是「無意」踩死這隻蟹,因此也無法判定亞達伯拉象龜是否會進行蓄意地狩獵行為。不過,2020 年 Anna Zora 拍攝到了亞達伯拉象龜正在獵捕燕鷗雛鳥的行為,影片釋出確實嚇壞了不少學者,因為自人類開始記錄象龜行為以來,從未確實記載到象龜有過狩獵的舉動。

龜龜食性大不同

龜龜大致可分成陸龜、澤龜(兩棲龜)、水龜,由於演化、生長棲息地的差異,這三種龜的日常飲食也大相逕庭。有養過龜龜們的朋友,大致都認為陸龜草食,水龜肉食。陸龜的主食還是以植物為主,因此他們的大腸構造發達,能消化粗糙的植物纖維。然而陸龜也不是一直都吃素,他們在成長期也需要補充蛋白質、鈣,所以也需要吃些動物腐肉、骨頭和蝸牛殼,另外,一些生活在食物種類豐饒雨林的陸龜們(例如紅腿象龜(Geochelone carbonaria)、黃腿象龜 (Geochelone denticulata))則是屬於雜食性。澤龜、水龜也屬雜食性,澤龜幼年偏愛吃肉(會吃河流中的貝類、魚、蝦),成年則偏向吃素(多吃水生植物);水龜則是偏肉食主義,淡水龜會吃魚、蝦,海龜會吃蟹、水母。由此可知,這些龜龜們的生活環境是影響他們食性的一大主因。

關於亞達伯拉象龜的「狩獵」行為

針對亞達伯拉象龜狩獵行為, Anna Zora 與劍橋大學彼得學院(Peterhouse, Cambridge)的島嶼生態學家 Justin Gerlach 也開始展開研究,並將此次發現發表在《當代生物學》(Current Biology)期刊,同時他們也在發表中歸納出以下重點。

 Anna Zora 在拍攝影片的當下,發現一隻小黑燕鷗(Anous tenuirostris)雛鳥從樹巢中掉落,而小黑燕鷗雛鳥一旦脫離巢中,他們典型的行為就是試圖讓自己高於地面以避開地面上出現的危險。這也是為何影片一開始時,這隻燕鷗雛鳥就死守在一棵橫臥於地面上的樹木上,而他們發現影片中的亞達伯拉雌象龜似乎深知這些燕鷗雛鳥的習性,因此直接爬上樹木,步步逼近這隻不會飛的雛鳥。

更值得注意的是, Anna Zora 等人注意到這頭象龜在獵捕時,會張開下顎,同時將舌頭縮回、眼睛閉上,這是陸龜產生警惕、攻擊性才有的行為(一般而言,當陸龜吃草食時,通常是會伸出舌頭的)。上述刻意靠近樹木上的雛鳥、縮回舌頭的跡象都透露著這隻雌象龜可能是個經驗老道的「獵龜」。對於動作緩慢的象龜來說,他們根本追不上那些動作敏捷、迅速的動物們,因此會成為獵物的動物通常是不會飛,或不會試圖逃跑的小鳥,因此學者們稱此次的狩獵行為為「慢速狩獵」。

當我們把鏡頭拉遠,觀察一下這頭亞達伯拉雌象龜的家-弗雷格特島,可以發現島上棲息著高達 26 萬隻燕鷗、3000 隻以上亞達伯拉象龜,因此在島上常會有從樹巢上掉落的雛鳥,因此無異是給這些象龜們加菜(?)。

另外,紐約州立大學和加拉巴哥群島保護協會的爬蟲學家James Gibbs 在看完這個影片後,認為此次影片主角是頭雌象龜,而在島嶼的生態環境系統中常常缺乏鈣質攝取,但鈣卻是構成蛋殼的重要元素,因此這頭雌象龜可能會藉由捕食雛鳥以補充鈣,確保繁殖下一代的任務能夠順利進行。

結語

生態學家 Justin Gerlach 對於此次發現也表示,人類 200 年以來,從未見過象龜會有獵食行為。根據影片中象龜熟練的獵捕技巧,Justin Gerlach 推測或許這些象龜其實早已學會捕獵,但因為過去人類侵入牠們的棲息地,大量獵捕各種生物,而大大影響原棲息地的食物鏈,才導致象龜改變原本的習性。

或許也是弗雷格特島所提倡的保育計畫實行地很成功,使象龜們回歸了原始的生長環境,因此象龜們的狩獵本性就露出來了。雖然說吼~影片中象龜的行為有點殘忍,但也刷新了人類對於象龜的印象,更理解到保育的重要性。

參考資料

  1. 草食性陸龜獵捕鳥類 鏡頭首度直擊驚奇畫面 | DQ 地球圖輯隊
  2. For The First Time, a Tortoise Has Been Filmed Going in For The Kill… Very Slowly
  3. Giant tortoises hunt and consume birds: Current Biology
  4. Slow but deadly: Murderous tortoise caught red-handed
  5. ‘Totally Surprising and Rather Horrifying’: Giant Tortoises Eat Baby Birds
  6. 亞達伯拉象龜- ShoushanZoo
  7. 亞達伯拉象龜_台北市立動物園保育網
  8. 紅腿黃腿傻傻分不清—象龜助雨林散播種子
  9. https://www.youtube.com/watch?v=yyRDdjgQeb4&ab_channel=%E5%9C%8B%E5%AE%B6%E5%9C%B0%E7%90%86%E9%9B%9C%E8%AA%8CNationalGeographicMagazine
  10. https://www.youtube.com/watch?v=hbgb7e8PoT4&ab_channel=LiveScience
  11. https://www.youtube.com/watch?v=C0tjq0u2rDU&ab_channel=BBCNews
  12. https://www.youtube.com/watch?v=5NsaR576XqQ&ab_channel=GuardianNews

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Curious曉白_96
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對於科學新知充滿好奇心,對於一切新知都想通曉明白,期許自己有一天能成為有所貢獻於社會的曉曉科學家!
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