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新生兒基因檢測及早發現,把握黃金治療期

careonline_96
・2021/07/01 ・2640字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

在少子化的台灣,每個孩子都是寶,父母親殷切期盼孩子出世,更希望孩子能健康長大。隨著檢測技術的進步,家長們也有越來越多的選擇。

最首要的是國家提供的篩檢項目,包含代謝篩檢與聽力篩檢。目前的新生兒先天性代謝異常疾病篩檢有 21 個項目,這些代謝疾病若未能及時治療,可能造成損害,導致永久性後遺症。禾馨醫療小兒科陳菁兒醫師指出,國民健康署提供的新生兒篩檢主要是篩檢「採檢當下」血液中的代謝產物、酵素,可以找出急性或嚴重程度較高的疾病,以便即早接受治療、減輕症狀。至於聽力篩檢,可以找出當下已經發生嚴重聽力損傷的寶寶。

由政府補助的各項篩檢皆相當重要,但還是有其侷限性,陳菁兒醫師分析,所以有些未列入篩檢的疾病,或者是比較晚發病的寶寶,往往得等到出現症狀、生長遲緩時,才就醫檢查,可能錯過黃金治療期,而造成父母的自責與遺憾。

受惠於醫學的進展,目前已可運用基因檢技術讓新生兒篩檢更加完善,「新生兒基因檢測」只需寶寶採取幾滴血液或是刮取口腔黏膜細胞便能進行檢驗,能夠提早驗出晚發型的寶寶,且涵蓋更多疾病種類。

新生兒聽力篩檢正常,長大後卻出現聽力損傷!?

新生兒基因檢測的起源與聽力篩檢有關,陳菁兒醫師解釋,以往大家認為只要通過新生兒聽力篩檢的寶寶,聽力應該就沒有問題,但是後來卻發現,部分在 4-5 歲有語言發展遲緩的小朋友,檢查起來其實是聽力損傷造成的學習遲緩,代表仍有部份聽力損傷無法透過新生兒聽力篩檢出來。

台大醫院耳鼻喉科醫師與基因醫學部團隊針對這個問題深入研究,這才發現台灣人具有一些特別常見的聽損基因及點位,於是發展出聽損基因檢測在新生兒的應用。

陳菁兒醫師說明,上圖中藍色圈圈代表由新生兒聽力篩檢所發現當下已經有嚴重聽損的寶寶,橘色圈圈是利用基因檢測所找出來較輕微、以及晚發型的聽損寶寶。研究發現這兩種檢查重疊的部分很小,也就是說新生兒基因檢測可以找到傳統聽力篩檢無法篩檢到的族群,且兩者同等重要,無法互相取代。

這樣的研究開啟了新生兒基因篩檢的應用,在台灣也已經頗為普及,準父母在產檢過程中都可以由醫療院所獲得相關資訊。

新生兒基因檢測涵蓋更廣泛

不同檢測技術,可以找出的不同疾病特性的族群,陳菁兒醫師說明,「新生兒代謝篩檢」所檢驗的採檢當下寶寶血液中的代謝物質,可以偵測出急性且嚴重的代謝疾病,但輕型或晚發型代謝疾病就不一定驗得出來;「新生兒基因檢測」則可以提早找出高風險寶寶,後續便能加強照護和追蹤。

除了聽力損傷及代謝疾病,目前新生兒基因檢測的應用範圍很廣,還可以進階到找出特定中樞神經、血液、肌肉、心臟、視力等多種疾病,陳菁兒醫師說,透過基因檢測甚至可以了解一些藥物過敏的問題。

「基因檢測可以實現預防醫學與精準醫療的概念。」陳菁兒醫師說,「以藥物過敏為例,輕微的可能只是皮膚搔癢紅腫,但嚴重可能導致死亡。過去大家只能在用藥之後,才從臨床反應知道是否對藥物過敏,現在則可利用藥物基因檢測找出可能引起過敏反應的藥物,就醫時就能提醒醫師避免使用相關藥物,或調整藥物劑量,以降低藥物不良反應發生的機會。」

藥物基因體學包括藥物代謝與藥物不良反應的資訊,陳菁兒醫師分析,因為每個人對藥物代謝的速率不同,所以在相同劑量下可能產生不同的反應,譬如小朋友常用的退燒藥,可能因為代謝速率不同而導致不良反應,嚴重可能造成腸胃道出血。成人常用的降尿酸藥物,在某些人身上可能出現史帝芬強生症候群 (Steven-Johnson Syndrome,SJS) 或毒性上皮溶解症 (Toxic Epidermal Necrolysis,TEN),皮膚會嚴重潰爛,甚至導致死亡。

「還有知名電視劇「麻醉風暴」中上演的惡性高熱,主要是因為帶有特殊基因的人群,在使用某些麻醉藥物後容易演變成惡性高熱,而危及性命。」陳菁兒醫師說,「以往這些比較特殊的案例,常找不到原因,但是現在透過藥物基因檢測,我們可以提早找出容易對這些高敏感藥物產生不良反應的族群,有助於提升用藥安全。」

因為人體的遺傳基因不會改變,一輩子只需要驗一次即可,這些攸關用藥安全的資訊,長大以後也都非常實用。

基因檢測讓家族成員連帶受益

針對有家族史的寶寶,因為帶有相同疾病基因變異的機率比較高,需要以基因檢測確認是否為高風險寶寶,提早做預防照護。

至於沒有家族史的寶寶,則可以透過基因檢測找出相關疾病,並能藉此找出隱藏的家族史而讓整個家族受益。

也就是說,新生兒基因檢測的好處其實不只侷限在受檢的寶寶,陳菁兒醫師分析,包含已出生、未出生的兄弟姊妹、其他家族成員,甚至上一代或下一代都可能是受益的對象。

無論是否有已知家族史,如果新生兒驗出疾病基因變異,都應該接受完整遺傳諮詢,必要時再進行相對應基因檢測。「有的家族因為寶寶做了基因檢測,才發現其他家族成員其實也有相同的疾病,因而得以提早接受治療。」陳菁兒醫師說,「另外,了解遺傳疾病的狀況,也可以讓爸爸媽媽在準備生育下一胎時,做好計畫。」

貼心小叮嚀

陳菁兒醫師提醒,基因檢測是一種風險評估的概念,一生只需驗一次,就可以得到終身受用的基因疾病資訊。提早檢測就越能夠提早預防,避免錯失疾病的黃金治療期,甚至其他家族成員也可能連帶受益喔!

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具早發性、家族病史者,建議接受 BRCA 基因檢測,把握乳癌治療時機
careonline_96
・2022/12/22 ・2655字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

郭女士是位乳癌轉移的病人,已經接受多次化學治療,但是效果並不甚理想。臺大醫院乳房醫學中心林柏翰醫師表示,因為基因檢測發現她具有 BRCA2 基因突變,於是有機會參加臨床試驗,使用口服的 PARP 抑制劑標靶藥物。

「該藥物對她的治療有效期長達 25 個月,對一個轉移性乳癌而言,算是非常好的成績。」林柏翰醫師指出,「根據研究,接受 PARP 抑制劑治療的疾病無惡化存活期(progression-free survival, PFS)約 7 至 8 個月,但是有時候也會遇到治療效果很長的案例。」

好萊塢女星安潔莉娜裘莉的母親與阿姨接罹患卵巢癌,於是接受基因檢測,發現先天(germline)帶有 BRCA1 基因突變,而接受預防性雙乳房切除手術。林柏翰醫師說,BRCA1 與 BRCA2 屬於抑癌基因,負責 DNA 損壞的修復機轉。當先天帶有 BRCA1 或 BRCA2 基因病理性變異時,女性罹患乳癌、卵巢癌、胰臟癌的風險較高,男性罹患乳癌、攝護腺癌的風險也上升。

帶有 BRCA1 或 BRCA2 基因突變的女性,發生乳癌的年紀較一般人早,在 20~30 歲即開始有乳癌風險,至 70 歲時發生乳癌的機率約達 40~85%,發生卵巢癌的機率約達 16~50%。

與 BRCA1 基因突變相關的乳癌有較高比例是三陰性乳癌,即雌激素受體 ER 陰性、黃體激素受體 PR 陰性、人類表皮生長因子受體 HER2 陰性之乳癌;與 BRCA2 基因突變相關的乳癌有較高比例是賀爾蒙接受體陽性乳癌,但是隨著年紀增長,三陰性乳癌的比例會逐漸上升。

何時需考慮檢測 BRCA 基因突變?

何時該做 BRCA 基因檢測?是大家都很關心的問題。林柏翰醫師解釋,一般而言大概有兩個原則,第一個原則是懷疑有遺傳性乳癌、卵巢癌、或胰臟癌等,也就是發生年紀較早,或有明顯家族史的病人,這是基於遺傳的觀點。

若有以下狀況,可以考慮接受基因檢測:

  •  您是早發性乳癌(年齡小於 40 歲)或是雙側乳癌的患者
  • 您有 3 位以上女性家族成員確診乳癌(年齡不限)
  • 您有 2 位以上女性家族成員確診乳癌,其中一人確診年齡小於 50 歲
  • 您有 1 位以上女性家族成員確診乳癌和一個家族成員確診卵巢癌
  • 您有 1 位以上女性家族成員在小於 35 歲確診乳癌
  • 您有 1 位以上女性家族成員確診為雙側乳癌(第一個乳癌確診年齡小於 50 歲)
  • 您有 1 位以上女性家族成員確診為卵巢癌(確診年齡小於 40 歲)
  • 您有 2 位以上女性家族成員確診為卵巢癌(年齡不限)
  • 您有 1 位以上男性家族成員確診為乳癌(年齡不限)

早發性乳癌的定義,早期的研究設定小於 35 歲稱為早發性乳癌,現今若是參考西方國家例如 NCCN 準則,小於 45 歲的乳癌患者,皆被建議接受基因檢驗。惟考量諸多因素與東西方乳癌好發年紀不同(西方婦女乳癌的平均年紀比亞洲婦女晚),或許可以考慮設為 40 歲以前為早發性乳癌。

第二個原則是因為 BRCA1/2 基因突變與治療有關,目前會建議轉移性乳癌、轉移性卵巢癌、胰臟癌、攝護腺癌等患者接受 BRCA 基因檢測,作為選擇標靶藥物的參考,這是基於治療的考量。

具有 BRCA1/2 基因突變應該怎麼辦?

帶有 BRCA1/2 基因突變會增加罹患乳癌的風險,所以有些人會考慮接受預防性乳房與卵巢的切除手術。林柏翰醫師說,當然並非一定要接受手術,可以跟醫師詳細討論。根據臨床試驗的結果,帶有 BRCA2 基因突變的女性能夠使用口服 Tamoxifen 降低乳癌的發生率。

因為帶因者罹患乳癌的風險較高,建議每年要做定期篩檢,包括乳房超音波、乳房攝影等,目前 NCCN 準則建議加做乳房 MRI 檢查。林柏翰醫師說,定期篩檢有機會在很早期就發現乳癌,如果是第零期、第一期的乳癌,接受正規治療的預後非常好,大多數病人都會治療成功。

對抗 BRCA 基因突變乳癌的利器——口服 PARP 抑制劑

前期的乳癌都有機會利用手術治療成功,為了提升預後,可能會根據乳癌亞型合併抗賀爾蒙治療、標靶治療、化學治療等,林柏翰醫師解釋,如果是晚期已經轉移出去的乳癌,且先天帶有 BRCA 基因突變,除了各種抗乳癌藥物之外,還有多一項選擇,可以考慮使用 PARP 抑制劑標靶藥物。

人體細胞的 DNA 在複製分裂的時候可能都會發生錯誤而需要修復,在 DNA 修復的機轉裡,BRCA1 與 BRCA2 基因會參與雙股螺旋 DNA 斷損的修復,如果 BRCA 基因失去功能,細胞便無法修復雙股螺旋 DNA 的斷損,但是絕大多數細胞的 DNA 缺陷都來自單股螺旋的缺陷,細胞裡還有其他修復單股 DNA 缺陷的機制,細胞還是可以存活。

PARP1 蛋白質參與單股 DNA 缺陷的修復,當帶有 BRCA 基因突變的乳癌細胞無法修復雙股螺旋 DNA,再使用 PARP 抑制劑,便會連單股螺旋 DNA 斷損都沒辦法修復。林柏翰醫師說,當單股與雙股 DNA 斷損的兩大修復機轉都失效,就會使乳癌細胞凋亡。

所以針對帶有 BRCA 基因突變的乳癌,使用 PARP 抑制劑標靶藥物,便能發揮治療效果,延長病人的無惡化存活期、維持生活品質。

對於乳癌復發或轉移的患者,可以考慮接受基因檢測,如果確認有 BRCA1 或 BRCA2 基因突變,就有機會使用口服 PARP 抑制劑標靶藥物,增加一項有力的治療工具,提升治療成效。

惟 BRCA 基因檢驗出有病理性變異的機率,在乳癌病人的比率,三陰性乳癌僅大約 10%,其他型態乳癌比率更低,因此能夠受惠於 PARP 抑制劑的病人,實為少數病人。目前健保局對於基因檢驗並沒有給付,藥物給付方面,也只局限於轉移性的三陰性乳癌。

貼心小提醒

具有明顯乳癌、卵巢癌家族史的女性,可以與醫師討論,評估是否應進行 BRCA 基因檢測。林柏翰醫師叮嚀,帶有 BRCA1/2 基因突變的女性,請務必定期接受篩檢,才能發現早期乳癌,及時治療。

對於復發或轉移的乳癌患者,可考慮接受基因檢測,若發現帶有 BRCA1/2 基因突變,便有多一項治療利器能夠善加利用。

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音叉「噹」一聲,就知有沒有?那些你不知道的聽力篩檢
雅文兒童聽語文教基金會_96
・2021/05/17 ・2880字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 559 ・八年級

  • 文 / 張晏銘、謝耀文 | 雅文基金會聽力師

還記得以前唸國小和幼兒園時,學期初老師會叫一班又一班的同學,排排站在保健室外頭等候體檢嗎?保健室護理師會幫大家量身高、體重、看看牙齒,以及會拿出一個像是叉子一樣的東西,在左邊敲一下、右邊噹一聲,請我們聽到就舉手,通過的打勾,沒通過的打叉;又或者在考汽車駕照檢測時,除了看著佈滿紅綠點的數字外,檢查人員也會在我們耳邊敲擊音叉,確認有沒有聽到聲音。你是不是也有同樣的疑問:為什麼「噹」一聲就能知道聽力有沒有問題?

那些年我們經歷過的音叉測試

音叉是在 1711 年由英國一位宮廷小號手,約翰·朔爾 (John Shore) 所發明,原本是為了替魯特琴調音校正使用;而後因為人體生理構造的獨特性及音叉的方便攜帶性,衍生出一系列的檢查方法進行聽力篩檢,多數的檢測用音叉以五個不同頻率為一組,其中又以 256 Hz 與 512 Hz 最為常見。測試時除可以敲擊不同頻率的音叉,確認受測者有沒有聽到該頻率的聲音外,還可以透過音叉擺放位置的不同組合,來瞭解聽損者的聽損型態:聽損型態概分為三種,傳導性聽損為聲音經由外耳或中耳傳遞時受阻,感音神經性聽損表示內耳或聽神經區域受損,混合性聽損則表示兼具傳導性聽損及感音神經性聽損特徵。

圖一:不同頻率的音叉樣式。圖/Tuning Fork Tests – Evoked Potential

韋伯測試 (Weber Test)〔1〕:將振動音叉置於額頭,正常聽力者會感覺聲音在正中間沒有偏向;若是單側傳導性聽損者,會感覺聲音偏向聽力受損耳,但若是單側感音神經性聽損者,則會感覺聲音偏向聽力正常耳。

圖二:韋伯測試 (Weber Test) 與林內測試 (Rinne Test) 音叉擺放位置示意圖。圖/Weber and Rinne tests – UpToDate

林內測試 (Rinne Test)〔2〕:將音叉底基部置於耳後乳突骨處,待受測者聽不到聲音時,將音叉移到耳朵耳道口旁,詢問是否有聽到聲音,若是可聽到聲音(即Rinne Test陽性,R+),代表聽力正常或感音神經性聽損,但若移到耳旁後沒聽到聲音(即 Rinne Test 陰性,R-),則判斷可能為傳導性聽力受損(尚有其他反應結果,本文未一一列舉)。

音叉檢測法看似簡單,但其實在「噹」一聲之前,不論是敲擊力道、放置位置距離等皆有詳細規範。雖然無法由此得知完整的聽力健康狀態,但由於流程快速簡單,因此也成為部分學校聽力篩檢的檢測方式。當然,聽力篩檢的方式並不只有這一種,接下來介紹幾種不同的聽篩方法!

動動手指也能知道聽力好壞!?

一般聽力篩檢用的儀器,因為價錢昂貴又非生活中唾手可得,施測時的環境條件和執行門檻也比較高,需要受過訓練的專業人員來操作,因此不少的簡易聽篩方式因應而生,其中像「手指摩擦測試法」〔3〕,便不需要複雜的設備就能執行。測試時站在受測者的後方,將雙手懸空在受測者兩耳旁約 5 公分的距離,分別用左手或右手輕輕搓動手指,並詢問對方是否有聽到聲音,只要不到 30 秒的時間就能得知有沒有通過篩檢!這背後的原理其實是當我們輕輕摩擦手指時,產生的音量大約是 25 分貝 (dB A),且摩擦時的聲音能量主要分布在高頻,而年齡導致的聽力退化多由高頻開始,也因此目前多應用於老年人聽力篩檢〔4.5.6〕

然而這樣的方法雖然容易操作,並不具有頻率特定性,且操作上需避免視覺線索的提示,受到人為因素影響的機率也較高,所以無法完全取代標準的聽力篩檢工具。

圖三:手指摩擦測試法示意圖。圖/9 Simple Medical Tests to Check Your Health Right Now

你問我答的聽力問卷調查

現實生活中人們可能偶會沒接收到細微的聲音卻不自知,但當與人溝通交談時常需要對方重述,或者頻繁的聽錯對話內容,那便會是個不可忽視的「紅色警訊 (Red Flag)。為能客觀瞭解生活中的實際傾聽狀態,學者設計出了問卷或聽覺行為量表測驗,只需回答幾個簡單的問題,可以使受測者去留心到不同環境下自己的聆聽表現,例如年長者聽障問卷 (Hearing Handicap Inventory for Elderly-Screening; HHIE-S) 〔7〕;而對於無法自主表達的嬰幼兒或兒童,則可透過主要照顧者或學校老師的生活照護與觀察,來留意其表現,例如:雅文基金會整理的微聽損警示量表嬰幼兒聽力簡易居家行為量表等都能便捷、迅速的觀察身邊的人是否存在聽力健康疑慮。

與時代潮流接軌的「聽力管家」

隨著網路科技的發達,聽力測驗工具也可以線上化,只要透過網路下載 App 便可進行聽力追蹤。這類型的測驗模式大概可分三種;第一種是模擬標準的聽力檢測,給予不同頻率的聲音,找出受測者在各頻率能聽到最小聲的聲音,如此一來在家也能取得自己的聽力圖;第二種模式則是找出可以聽見的最高頻率,雖然人耳理論上可以接收 20-20000 Hz 頻率的聲音,但隨著年齡增長,高頻聲音察覺能力會漸漸退化,藉此特徵去換算出耳朵的年齡;第三種模式則是噪音中的語詞聽辨測驗,多是讓受測者在有背景噪音的情況下,聽取一小段數字後跟著輸入,輸入正確語音會變得更小聲,但當輸入錯誤語音音量就會變大聲,最終找出受測者能回答正確時的語音和噪音的音量比,藉此做為是否需進一步追蹤聽力的參考依據。

表格:聽力篩檢APP〔8.9.10〕

線上聽檢十分便捷,但在選擇聽力測驗時,仍須留意測驗是否有提供完整操作說明、耳機校正程序或明確的檢查結果(如:聽力圖、聽力年齡等),以及是否能針對結果給予後續適當的建議〔8.9.10〕

聽篩種類百百款,仍然不是萬靈丹

不論是甚麼類型的篩檢測驗,都會有其限制,無法完整的全面瞭解聽力健康狀況,因此在察覺聽力健康出現問題後,仍應回診進行完整的聽力評估,確認是否需進一步介入。聽力也是我們身體機能的一種,隨年齡增長便有退化的可能,因此唯有定期檢查與追蹤,方能即時掌握聽力健康狀態,切勿輕忽怠慢唷!

參考資料

  1. Wahid, N., Hogan,C., & Attia M.(2021).Weber Test.
  2. Kong, E. L., & Fowler, J. B. (2017). Rinne Test.
  3. Torres-Russotto, D., Landau, W. M., Harding, G. W., Bohne, B. A., Sun, K., & Sinatra, P. M. (2009). Calibrated finger rub auditory screening test (CALFRAST). Neurology72(18), 1595-1600.
  4. Strawbridge, W. J., & Wallhagen, M. I. (2017). Simple tests compare well with a hand‐held audiometer for hearing loss screening in primary care. Journal of the American Geriatrics Society65(10), 2282-2284.
  5. Jin, J. (2021). Screening for Hearing Loss in Older Adults. JAMA325(12), 1234-1234.
  6. Ramdoo, K., Bowen, J., Dale, O. T., Corbridge, R., Chatterjee, A., & Gosney, M. A. (2014). Opportunistic hearing screening in elderly inpatients. SAGE open medicine2, 2050312114528171.
  7. 齊凡翔、陳建宏、楊宗翰、劉殿楨(2015)年長者聽障問卷-篩檢版得分與純音及語音聽力檢查結果之相關性。臺灣耳鼻喉頭頸外科雜誌50(4), 257-265
  8. 張晏銘、馬英娟、林淑芬(2016年12月29日)。數位時代中的聽能管理智慧工具
  9. 馬英娟(2018年7月28日)。APP玩科技,聽力保健真容易。取自:https://www.chfn.org.tw/publication/article/2/hearing_app
  10. 唐佩君(2019年3月2日)。世衛推免費App 不同音量3數字測聽力。中央通訊社。
雅文兒童聽語文教基金會_96
46 篇文章 ・ 207 位粉絲
雅文基金會提供聽損兒早期療育服務,近年來更致力分享親子教養資訊、推動聽損兒童融合教育,並普及聽力保健知識,期盼在家庭、學校和社會埋下良善的種子,替聽損者營造更加友善的環境。

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人類寶寶的腸道裡到底都住了哪些微生物?──決定嬰兒腸道微生物菌相的要素及對於整復之啟示
社團法人台灣國際生命科學會_96
・2021/04/02 ・5982字 ・閱讀時間約 12 分鐘 ・SR值 576 ・九年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!
圖/ILSI Taiwan

文/李元昆 教授|新加坡國立大學楊潞齡醫學院,微生物與免疫學系/外科學系。

臨床及基礎研究中,已有越來越多證據顯示人類腸道微生物菌相 (gut microbiome) 能調節免疫系統、心智及其他生理功能的發育 (1-8)。成熟的人類腸道微生物菌相可分為兩大操作類型,分別是擬桿菌屬-雙歧桿菌屬型 (Bacteroides-Bifidobacterium type) 和普雷沃氏菌屬型 (Prevotella type) ,主要決定於飲食、地理位置以及生活型態(9-13)。擬桿菌屬-雙歧桿菌屬型主要分布於歐洲、北美洲和東亞 (9, 13–15),普雷沃氏菌屬型則是常見於東南亞、蒙古與非洲 (9, 14, 16)。母親會在懷孕與生產的過程中將自己的微生物菌相轉移給孩子 (17–20)。在嬰兒出生後,微生物菌相在母嬰之間的垂直轉移主要發生在腸道、產道、母乳、口腔以及皮膚等部位 (20–27)。西方國家自然產的新生兒,經由產道傳遞,會和母親有相同的腸道微生物菌相類型,也就是擬桿菌屬-雙歧桿菌屬型 (21, 26–29)。實際上不同菌種之間的相對豐富度在滿周歲前仍會改變 (23, 28, 30–32)。這些研究結果暗示,這類能「遺傳」到嬰兒的腸道微生物菌相組成,或許能夠保護兒童未來的健康。

母親只給了寶寶腸道微生物藍圖,並不決定其終其一生的發展

諷刺的是,這種常見於西方國家微生物菌相型的優勢菌:擬桿菌屬 (Bacteroides) 卻被列為許多已開發國家常見疾病的獨立風險因子,包含心血管疾病 (24, 25)、第二型糖尿病 (26, 27)、大腸直腸癌 (28-30)、心肌病變 (31)、類風溼性關節炎 (32)、發炎型腸道疾病 (33)、帕金森氏症 (34)、乳糜瀉 (35) 以及阿茲海默症 (36)。另外一方面,普雷沃氏菌屬(Prevotella) 為東南亞居民和素食者腸道主要菌群,也有直接或間接的證據暗示其與慢性發炎型疾病有關,包括牙周病、陰道菌叢變化症 (bacterial vaginosis) (37)、扁桃腺炎(38)、非酒精性脂肪肝引發的後期肝纖維化 (39)、心血管代謝疾病風險 (40) 以及氣喘 (41)等。 這些研究導向一個值得思考的重要健康問題:難道我們一生的健康與可能得到的疾病竟然被連結到出生那一刻?在回答這個問題之前,我們必須先了解決定腸道微生物菌相發展與建立的幾個關鍵因子。

如上所述,自然產嬰兒,其第一時間接觸的微生物菌相來自於母親的垂直傳遞。因此,有人可能會假設我們的健康狀況或許在這個時刻就已經被母親「設定」了。令人意外地是,一份近期於東南亞的研究結果顯示,新生兒至離乳前,其腸道微生物菌相屬於擬桿菌屬-雙歧桿菌屬型,並非他們母親所擁有的普雷沃氏菌屬型 (42)。且這些嬰兒的腸菌相,會在離乳過程中逐步轉變成與母親相同的普雷沃氏菌屬型 (12, 14)。

圖/ILSI Taiwan

剖腹產也會影響寶寶的腸胃道微生物菌相?

這項於印尼的研究,發現擬桿菌屬、雙岐桿菌屬 (Bifidobacterium) 與腸細菌科 (Enterobacteriaceae) 是嬰幼兒糞便中佔比最高的細菌,和過去於西方國家的研究結果相同 (23, 28–30)。在這群印尼嬰幼兒的糞便中,菌相隨著年紀的變化,主要來自於年紀較長的嬰幼兒糞便出現了一些特定的菌屬:在 6-12 月齡和 12-24 月齡的兩組中,主要是普雷沃氏菌屬、布勞特氏菌屬 (Blautia)、普拉梭菌屬 (Faecalibacterium)、毛螺菌科 (Lachnospiraceae) 以及瘤胃菌科 (Ruminococcaceae)等。同時,擬桿菌屬、雙岐桿菌屬、腸細菌科與克雷伯氏菌屬 (Klebsiella) 的相對豐富度則在離乳後逐漸下降 (6-12 月齡時),並在 24–48 月齡時持續維持較低的比率。在出生後短短不到一個月內,擬桿菌屬和雙岐桿菌屬就能以母親菌相的少數菌之姿,迅速在嬰兒的腸道內建立優勢微生物菌相,顯示新生兒的腸道環境可能非常適合這類菌屬的定殖與生長。同時卻又讓我們思考,為什麼剖腹產嬰兒即使是由母親哺乳,腸道內的擬桿菌屬和雙岐桿菌屬卻生長速度較為緩慢呢 (28, 43)?過去曾認為,這個差異可能是來自於剖腹產胎兒與母親有較少的垂直傳遞 (28, 43),然而根據這份印尼的研究,嬰兒早期腸道微生物菌相的快速建立,未必需要高量菌數之殖入。一個可能的解釋是,剖腹產手術過程會影響腸道的環境,進而阻撓共生菌在嬰兒腸道的建立過程。人類乳汁中的寡醣類能幫助雙岐桿菌屬在嬰兒腸道中成長 (44–46),且母乳富含脂質 (47),會促進膽酸分泌,進一步抑制普雷沃氏菌屬,並促進擬桿菌屬和雙岐桿菌屬的生長 (48, 49)。確實在該篇研究中,印尼嬰兒離乳前的排泄物 (糞水) 中含有較多的初級膽酸 (primary bile acids)。 離乳後的腸道微生物菌相改變也使得初級膽酸被轉換成次級膽酸 (secondary bile acids),與過去日本的研究結果相符 (42, 50)。離乳前嬰兒腸道中擬桿菌屬和雙岐桿菌屬的功能以及它們之所以佔據菌相多數的原因,值得注意。以該篇印尼研究來說,擬桿菌屬和雙岐桿菌屬不太可能與成人後的營養消化有關,因為在離乳後就會迅速轉成普雷沃氏菌屬主導的微生物相,且母親 (成人) 的腸道微生物菌相中擬桿菌屬和雙岐桿菌屬分布本就較低。在這篇研究中,與免疫細胞生長、成熟有關的細胞激素含量 (IL-1β, −2, −5, −8, −12, TNF-α 和 IFN-β) 也在離乳後上升。這也暗示了幼兒的主動免疫在離乳期開始發展。在一篇小鼠研究中, 腸道殖入Bacteroides fragilis (來自擬桿菌屬) 能夠抑制促發炎的TH17 免疫細胞反應 (51)。推測此篇印尼研究,離乳前擬桿菌屬的優勢定殖或許能抑制腸道中的促發炎細胞。在產後一個月內,普雷沃氏菌是母親陰道裡含量最豐富菌種。然而,即使生產過程中,嬰兒暴露於較多的普雷沃氏菌,但哺乳期間此菌的含量卻一直只在嬰兒的腸道微生物菌相佔少數。直到離乳後,嬰兒開始吃母乳以外的食物才逐漸轉為優勢菌種。有趣的是,歐洲與北美的母親,雖然腸道微生物菌相屬於擬桿菌屬-雙岐桿菌屬型,其陰道菌相卻仍以大量的普雷沃氏菌為主 (20, 23),即便歐美常見離乳後攝食的高脂/高蛋白飲食並不利於與此菌於腸道之繁衍 (12, 15)。儘管已開發國家飲食型態近數十年來有相當的演變,內源性因子所造就的普雷沃氏菌在母親陰道中的優勢,完全沒有受到影響。因為早期人類的飲食主要是以蔬菜為主,與現今的印尼族群飲食型態近似。然而,來自母體的微生物傳遞依舊被認為是嬰幼兒腸道微生物菌相的重要來源之一,因為所有孩子腸道中的菌種都可以在母親的微生物相中找到。不過,母親的微生物菌相中仍有許多額外的菌種,這表示只有少部分菌種可以透過腸道、陰道以及母乳傳遞給嬰兒,並且成功建立起嬰兒的微生物菌相。更重要的是,在母體優勢的菌種,並不一定在嬰兒腸道環境中也具相同的競爭優勢。這現在的其中一個解釋為,嬰兒的腸道環境可能偏好具有帶著某些特定功能基因的菌種 (27), 也有可能是除了垂直傳遞以外,菌相的水平傳遞也占了一席之地 (52)。無論如何,該篇研究最後也顯示嬰幼兒的腸菌相,會隨著成長而逐漸與母親的腸菌相愈來愈相近 (26, 28)。

這篇研究,使用了一個相關係數指標來評估腸道共生菌與一些已知致病菌之間的相關程度;此指標係將共生菌與潛在致病菌的相關係數予以加總,指標 0 表示任何共生菌與病原菌均不相關。這個指標在這篇印尼嬰兒的研究中,離乳前為 4.9,而在離乳後則是上升到 31.0。前後的數字變化顯示,離乳前的共生菌群和母乳中可提供被動免疫防護的抗體、免疫球蛋白能夠壓制並避免潛在致病菌的生長。這些共生菌會提供嬰兒保護力,直到離乳前後他們自己的免疫系統完整發育。這種微生物菌相也許是一個演化上的保護策略,能在較不注重衛生習慣的過去,或者是某些開發中國家的現今,提供較早離乳的嬰兒足夠的保護力。 霍亂弧菌為開發中國家最廣泛的致命腸道病原菌。

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雙岐桿菌屬在各年齡層均與複雜碳水化合物、當地水果以及乳製品的攝取呈負相關。此印尼的研究結果也支持了先前的研究發現,飲食中抗性澱粉的存在會與雙岐桿菌屬數量呈現負相關(14)。印尼人的主食為秈米 (Indica rice),含有較多的抗性澱粉。印尼嬰兒離乳後攝取秈米,抗性澱粉持續存在於腸道中,造成腸道中游離膽酸被移除,進而使得普雷沃氏菌屬增殖,而降低雙岐桿菌屬 (10)。此外,普雷沃氏菌屬能夠發酵碳水化合物 (14, 15),攝食高碳水化合物的印尼人腸道環境有利其增殖。再者,研究也發現當地的水果及乳製品似乎會抑制雙岐桿菌屬的生長,且具有強烈的劑量效應。當地的果樹為了在高溫、容易滋生細菌的環境下生長,會產生抗菌的化學物質 (54–56)。而雙岐桿菌屬是否屬於對這類抗菌化學物質敏感的微生物,還需要進一步的研究證實。若屬實,這可能就是印尼幼兒離乳後腸道雙岐桿菌屬急遽下降的原因,同時也可解釋為何母親的腸道微生物菌相含有較少雙岐桿菌屬。在某些幼兒攝取較為西化飲食 (速食) 的案例中,來自麵包或洋芋片的可消化碳水化合物,可能造成速食攝取與雙岐桿菌屬之間出現正相關 (14)。過去在歐洲、北美洲以及東亞兒童所觀察到的雙岐桿菌屬保健功能 (33-36, 43, 53),在印尼兒童或許是由別種共生菌所取代,例如腸球菌 (Enterococcus faecalis) (57, 58)。嬰幼兒成長到 24-48 月齡時,可能已發展出一套成熟平衡的腸道微生物菌相系統。或許因與母親的飲食日趨相似,其與母親的微生物菌相亦就非常雷同。

綜此,至今研究指出:

  • 在出生僅僅一個月內,嬰兒體內優勢菌相即可相對快速的建立,其起始於來自母親極少菌量之殖入,但決定於嬰兒腸道環境因子,非母親菌相中含量最多的菌。
  • 嬰兒離乳前的腸道優勢菌相與內外緣因子有關,包括膽酸濃度、細胞激素、母乳中寡醣以及黏液素的醣基 (mucin glycans) 等,這些因子有利於擬桿菌屬及雙岐桿菌屬成為優勢菌種。
  • 在嬰兒離乳前,擬桿菌屬及雙岐桿菌屬的量與潛在致病菌的量呈負相關。唯其於抵抗傳染性疾病中所扮演的角色還需要更多臨床研究證實。
  • 離乳後的飲食型態,驅動嬰兒糞便微生物菌相組成的改變,故離乳期代表了微生物菌相變化的過渡期窗口。
  • 綜而言之,決定兒童腸道微生物菌相主要應是腸道環境和飲食組成,而非完全轉殖自母體。也就是說,離乳期的飲食為改善腸道微生物菌相的一個務實捷徑。

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