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貓的寄生蟲可以奴役人類?如果「弓漿蟲」寄生人腦會怎樣?——《傳染病的世界史》

木馬文化_96
・2021/11/25 ・2115字 ・閱讀時間約 4 分鐘
  • 作者 / 石弘之
  • 譯者 / 李漢庭

如果你感染了貓的寄生蟲會怎樣?

可能會容易出車禍

可能會突然受異性歡迎

可能會衝動犯罪

可能會想自殺

這些狀況,都是貓寄生蟲「弓漿蟲」寄生到人腦之後可能發生的狀況。研究顯示人一旦感染這種原蟲,就會被蟲佔據大腦,控制心靈。自詡為萬物之王的人類,卻被千分之幾公釐的微小原蟲給操縱個性,真是驚悚。但是真正會受影響的人並不多,還請放心。

弓漿蟲。圖/WIKIPEDIA

弓漿蟲原本以貓為宿主,但也能傳染給人類,是「動物由來傳染病」。第一個發現弓漿蟲奇妙能力的,是捷克查爾斯大學的進化生物學家亞洛斯拉夫.弗雷格教授。

一九九○年,教授發現自己感染了弓漿蟲,並且發現感染後自己的行動突然發生變化。他開始出現不經意的行為,反應速度變慢,就算車子開到旁邊按喇叭,他也不會閃開。他突然想到,這些怪異行為可能是感染弓漿蟲導致的。

弗雷格教授發表了大膽的假設,認為感染原蟲可能會改變人類的行為,但是學界對這個假設的反應很負面,同僚們都大肆取笑他,說這跟「我看到幽浮」差不多。博士說,就算把論文投去期刊,期刊也不收,甚至沒有人把他當成正經科學家看待。

目前已經有許多學者相信這個假設,也發表了許多相關論文。行動生物學頂尖研究者,史丹佛大學的羅伯特.薩波斯基(Robert Sapolsky)教授也支持這項說法。

弓漿蟲是寄生於動物體內的單細胞微生物,屬於原蟲。一九零八年,法國巴斯德研究所的科學家,在倉鼠體內發現了弓漿蟲。一九三八年,紐約市醫院有個新生兒在出生後不久死亡,解剖之後發現了弓漿蟲。到一九五零年代,才發現會透過生肉傳染給人類。

美國馬里蘭州動物寄生蟲研究所,班傑明.羅森塔博士(Benjamin Rosenthal)團隊,分析了全球四十六個系統的弓漿蟲基因,畫出進化樹狀圖。根據此圖,弓漿蟲的共同祖先可以追溯到一千萬年前,現在分為「南美型」「北美型」等四個系統,又在一百萬年前分裂為十一個系統,最後成為現在的四十六個系統。

漿蟲原本以貓為宿主,但也能傳染給人類, 屬於「動物由來傳染病」。圖/Pexels

寄生蟲占據大腦

我先簡單介紹這個說法。

弓漿蟲的同類包括經由蚊子傳播的瘧疾原蟲,使女性陰部發炎的滴蟲(Trichomonas),汙染自來水造成食物中毒的隱孢子蟲等等。弓漿蟲除了會傳染貓科動物,還會傳染給人、豬、羊、山羊、老鼠、雞,共超過兩百種以上的動物。

健康的老鼠對貓尿的臭味很敏感,會避開貓出現的地方行動,老鼠學會了怎麼躲避天敵,不被貓給吃掉。

但是老鼠會因為吃了貓的糞便而感染弓漿蟲,一旦感染,行為就會發生變化,會被貓尿的臭味吸引而四處徘徊,反而容易被貓吃掉。當帶蟲老鼠被貓吃掉,原蟲就能在貓體內繁殖,所以原蟲是為了繁殖而控制老鼠。

長久以來,人類不明白老鼠為何會改變行為。二零零九年,瑞典的研究團隊總算發現解謎關鍵。團隊分析了弓漿蟲的基因,發現裡面有基因會影響多巴胺的合成。

當原蟲寄生在宿主體內,就會劫持白血球,輕易進入大腦,促進多巴胺分泌。多巴胺是一種神經傳導物質,會降低老鼠或人類的恐懼與擔憂。被弓漿蟲寄生的老鼠,會分泌更多多巴胺,就不怕貓了。實驗也已經證實,只要對老鼠施用促進多巴胺分泌的藥物,老鼠就會做出相同的徘徊行為。

小心孕婦感染

弓漿蟲傳染給人類的途徑,通常是肉類或貓糞便含有囊胞(cyst,包覆皮膜的休眠原蟲),然後經口傳染(圖 12)。如果貓習慣抓老鼠或吃生肉,就有機會傳染給人類。但是單純養在室內,整天吃貓食用貓砂的家貓,就幾乎不會感染。

圖/木馬文化提供

健康的成年人就算感染弓漿蟲也不會有症狀,頂多就是類似輕微感冒。如果孕婦感染弓漿蟲,有很低的機率會流產或胎兒畸形。由於胎兒畸形的原因很難確定,學者認為實際上病例可能更多。懷孕時的血液檢查,就能得知有無感染弓漿蟲。

美國疾病預防管理中心(CDC)呼籲,孕婦應避免接觸院子裡的土壤、沙池中的沙、以及貓的糞尿,也應避免食用生牛排或生火腿等沒有充分加熱的肉類。

英美衛生當局調查顯示,公園沙池每三十公分見方的面積,就有超過一百萬個囊胞,這並不罕見。當局建議晚上應該覆蓋沙池,不讓家貓靠近。

肉類只要冷凍到攝氏二十度以下,或加熱到六十六度以上,弓漿蟲就沒有傳染力。急性的弓漿蟲感染可以進行藥物治療,但慢性感染還沒有適當療法。

——本文摘自《傳染病的世界史:人類二十萬年興亡史上最大戰爭!》,2020 年 10 月,木馬文化

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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》