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莫德納曾經是失敗的新藥,如今卻是完美的疫苗!——《疫苗商戰》

天下文化_96
・2022/04/08 ・3145字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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  • 作者/古格里.祖克曼(Gregory Zuckerman)
  • 譯者/廖月娟、張玄竺、鍾榕芳、黃瑜安

莫德納的研究人員第一次做實驗時,利用的是幾乎「全裸」的 mRNA,他們在實驗室裡創造出一種包含指令的 mRNA 分子,只包覆一層非常粗糙的化學物質,就將它直接注入體內。這種裸露的 mRNA 能反覆實驗,使小鼠體內生成足夠的 VEGF 蛋白質(血管內皮生長因子),AZ 因此寄予厚望,希望利用莫德納的 mRNA 技術來製造心血管藥物。

然而,到了 2013 年初,顯然 VEGF 蛋白質的生成是個例外。莫德納團隊試圖研發可以治療其他罕見疾病的 mRNA 分子,發現幾乎無法生成足夠的蛋白質,無法幫助任何人。幾乎所有進入體內的 mRNA,在進入細胞之前,就被核酸酶(nuclease)切割、消滅了。為了解決這個問題,莫德納的研究人員用 LNP(脂質奈米顆粒)把 mRNA 包裹起來,有這個保護層,mRNA 就能順利進入細胞中。早在 1970 年代,蘭格(Robert Langer)等人已經開始利用脂質和其他物質做實驗,最後發現這些物質能保護像 DNA 和 RNA 這樣大而複雜的分子,使其容易進入細胞中。於是莫德納用 LNP 把 mRNA 包裹起來,創造出更有效的分子,注射到肌肉時,LNP 能把 mRNA 直接送到腋下的淋巴結,就像搭上順風車,進入免疫系統的中心。

蘭格博士是莫德納公司的共同創辦人,獲選美國三院院士時年僅 43 歲,迄今無人超越。圖/Wikipedia

但這些研究人員遇到一個更大的難題。他們以小鼠和猴子作為實驗對象,第一次把用 LNP 包裹的 mRNA 注入這些動物的體內,產生很多的蛋白質,因此非常興奮。但在一週左右的時間內,經過後續注射之後,研究人員發現蛋白質的生成量急遽下降,似乎身體的防禦系統已經知道如何抵禦這些注射至體內的分子及其基因有效負載(genetic payload)。

考里科(Katalin Kariko)和羅西(Derrick Rossi)等 mRNA 先驅未曾重複注射,也沒有嘗試製造足夠的蛋白質以供新藥開發,因此他們沒有用 LNP 把 mRNA 包裹起來,沒有遭遇過這種「曇花一現」的問題。莫德納研究人員不敢相信自己的眼睛。他們在重複注射兩週左右之後檢測實驗動物,幾乎看不到 mRNA 刺激生成的蛋白質。看來,修飾 mRNA 的組成結構還不足以躲避免疫系統。

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研究人員不知道問題的癥結在哪裡:是 mRNA,還是 LNP?是蛋白質沒生成,還是生成之後很快就被消滅,因此無法發揮功用? 研究人員束手無策,陷入沮喪,有些人甚至悶悶不樂地走來走去。如果生成的蛋白質在短短幾天內就消失了,要如何製造出有用的藥物來取代缺少或有缺陷的蛋白質? 使用裸露的 mRNA 似乎是唯一可靠的方式,但只能注射一次或兩次。因此一來,能治療的疾病根本寥寥無幾。

這個消息讓班塞爾火冒三丈,有些員工擔心就要被炒魷魚。

「為什麼不能重複注射?」班塞爾問道,「為什麼沒有進展?!」

科學研究部門的主管霍格向來平靜、樂觀,連他都不免擔心自己錯了,為了莫德納放棄麥肯錫高薪工作是否為明智之舉?霍格焦躁不安地在辦公室裡走來走去,一邊把橄欖球拋到空中,一邊思索解決方案。他請公司裡的資深研究人員黃翊群過來,重新檢視這個困境,看是否遺漏了什麼。

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黃翊群接受了這個任務,一邊應付班塞爾的急躁。早先,他曾向他的導師請教,導師提醒他,科學發現需要時間。

「科學會按照自己的速度前進,這是急不得的。」她說。黃翊群聽了,感到比較安心,但他知道這句格言不能對班塞爾分享。

如果有個杯子裝了一半的水,黃翊群會說杯子是半滿的。他就是這樣的樂觀主義者,傾向看到事情好的一面。他在臺灣出生、成長,十四歲那年跟父母移民美國。一開始,他不會講英語,很想念家鄉,但他父母希望他留下來,在美國接受好的教育。儘管孤獨、沮喪,他決定把這個新環境當作一個機會。

他想,爸媽不會讓我回臺灣的。

如果有個杯子裝了一半的水,黃翊群會說杯子是半滿的。他就是這樣的樂觀主義者,傾向看到事情好的一面。圖/Pixabay

最後,他在紐約大學取得寄生蟲學的博士學位,之後又拿到企管碩士。現在,他決定用新的角度來看莫德納碰到的這個難題。公司裡的每一個人看到的都是 mRNA 不能做什麼,也就是在重複施打之後,不能產生有效的、足夠的蛋白質。但黃翊群著眼於 mRNA 能做的:儘管存在時間短暫,依然能在被消滅之前進入細胞,製造出足夠的蛋白質。不知道為什麼,以 LNP 包裹、帶有基因有效負載的 mRNA 注射到肌肉,就能被輸送到淋巴結,即使劑量很低,也能引發強烈的免疫反應。黃翊群心想,的確,這樣無法讓蛋白質持續生成,或許這也不是壞事。

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黃翊群在研究生涯早期曾從事瘧疾疫苗的研究。莫德納的 mRNA 難題提醒他有效疫苗都會如此:教導免疫系統識別病毒,隨即功成身退。對疫苗而言,無法持續生產蛋白質並不重要,重要的是誘發免疫反應。莫德納的研究人員很沮喪,因為 mRNA 無法製造大量可用於製造新藥的蛋白質,也許他們錯了。生成的蛋白質有限,不是他們的技術有問題,引發強烈的免疫反應也不是缺點。這正是 mRNA 的特點。

黃翊群靈機一動:這不就是完美的疫苗?

2013 年春末,黃翊群把這個想法告訴霍格:莫德納應該製造疫苗,而不是藥物。如果 mRNA 刺激生成的蛋白質具有免疫原性,黃翊群說,那就好好利用這個特性吧。

霍格發現黃翊群說的論點頗讓人信服,但他對莫德納業務焦點的轉移有很大的疑慮。莫德納以一家能夠生產蛋白質來治療疾病的公司自居,說服投資人和合作夥伴相信自己是蛋白質藥物的新星。公司的目標是新藥開發,而不是疫苗。拜託,公司全名是莫德納醫療公司(Moderna Therapeutics, Inc.),又不是莫德納疫苗公司。德國的 CureVac 已經在疫苗方面努力好幾年,還沒搞出什麼名堂。儘管莫德納的主管考慮過研發疫苗,還是決定不做,因為大家都知道疫苗利潤低,有如做功德,賺不了大錢。

儘管如此,霍格要黃翊群使用 mRNA 製造流感疫苗,在小鼠身上進行實驗。除非確定這個新方法能成功,否則不能告訴任何人。只有他們的 mRNA 疫苗產生令人驚豔的結果,遠勝過其他疫苗,公司才會主張改弦易轍。

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那年感恩節假期前幾天,黃翊群接到一家檢驗公司研究人員打來的電話,說要把流感疫苗小鼠實驗結果的電腦檔案傳給他。黃翊群盯著檔案中的數據,驚訝得久久說不出話來,最後才問:「這些數據沒錯吧?」

那位研究人員向他保證,數據完全正確。他的 mRNA 會在小鼠體內製造一種關鍵性的流感蛋白,激發免疫反應,血液中的抗體或效價高得驚人。小鼠得到的保護力比既有的流感疫苗、包括 CureVac 研發的疫苗及其他流感疫苗(如使用裸露的 mRNA)要高一百倍。

他想,怎麼可能?一定有人搞錯了吧。

他重複實驗,發現數據真的是正確的。疫苗似乎使實驗小鼠獲得高超的保護力。後來,黃翊群和霍格也在實驗猴子身上得到同樣令人驚異的結果。

稍後,霍格在公司走廊看到班塞爾,走到他面前。

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「有件事我得告訴你,」霍格說。

班塞爾得知流感疫苗實驗數據,知道問題可能迎刃而解,興奮得不得了。阿費揚、董事會和公司早期資助者也雀躍不已。儘管疫苗研發不是公司的首要目標,但他們的藥物研究遭遇瓶頸。黃翊群和霍格得到的數據實在不可思議。如果流感疫苗能夠奏效,其他疫苗應該也可以。他們終於有機會做出不同凡響的事。

——本文摘自《疫苗商戰:新冠危機下 AZ、BNT、輝瑞、莫德納、嬌生、Novavax 的生死競賽》,2022 年 1 月,天下文化。

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不是不會髒,而是更難沾:耐污馬桶的表面科學
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/09/22 ・3364字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文與 Panasonic 合作,泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享,不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上,「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水,但過不了幾天,馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑,甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢(黏質沙雷氏菌)。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」,讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看,世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制,並非打造完全不沾染髒污的材質,而是調整表面的物理與化學屬性,使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力,透過日常水流沖刷,便能輕易地將髒污帶走。

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為什麼污垢「黏不住」? 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」,我們得先像偵探一樣,拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇:

  1. 水垢與礦物沉積*1:我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時,這些離子會逐漸結晶析出,變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
  2. 生物膜與有機物*2:包含尿液中的無機鹽、油脂殘留,以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物,所組成的黏滑防禦大本營。
關鍵不是沖水,而是「這些污垢如何抓住表面」

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」,前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼,材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢?答案就藏在「表面能(Surface Energy)」與「濕潤性(Wettability)」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時,水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠,還是迅速攤平開來?這取決於表面的特性:

  • 疏水路線(Hydrophobic)*1:具備低表面能的疏水表面,能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠,當水珠滾動滑落時,就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走,這就是著名的「自清潔效應」。
  • 親水路線(Hydrophilic / Superhydrophilic)*2:相反地,極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子,在材料最外層形成一層薄薄的「水化層(Hydration Layer)」。這層水化層就像是實體的液體盾牌,讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底,只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻:傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆,髒污就像攀岩者,需要找到落腳點並用力撐住才能攀附;而我們做的是抽掉把手點,或是在把手上塗上潤滑油,讓髒污找不到施力點,自然難以停留。

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材料科學的核心:想辦法讓污垢「抓不住」

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢,下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢,在微生物學中被稱為「生物膜(Biofilm)」。細菌並不是孤立生長的,當單顆細菌落在表面後,如果覺得環境舒適,它就會開始分泌胞外聚合物(EPS),這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起,並築起堅固的防禦堡壘,這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出,要阻止生物膜形成,除了化學上的抗菌,材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論(Attachment Point Theory)」:

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  1. 粗糙與微孔洞表面:如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞,細菌(體積通常約 1 到 3 微米)就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點,還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
  2. 極致平滑與微結構表面:相反地,如果材料表面做到極致平滑,完全沒有微米級的缺陷;或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構,細菌的足跡構造(如鞭毛或纖毛)就無法在表面找到穩固的「接觸附著點(Contact Points)」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時,它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外,現代衛浴結構在設計時,也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角,等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

阻止細菌、生物膜找不到「落腳點」

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何,我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系:【材料層(低附著力)】+【結構層(無縫平滑)】+【動態流體層(泡沫與水流剪切力)】= 高效清潔!

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例,就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表:

1. 材料層:有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」(以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料,這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩)。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性,水滴不易長時間攤平停留;材質堅固、不易破裂,耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試,這種素材配合泡沫洗淨,在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌,從源頭阻斷細菌定殖。

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2. 結構層:無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上,A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計,減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫,並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計:

  • 泡沫防護:在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層,有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺;
  • 外圍防護:馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔,防止液體延著外壁滴落至地板;
  • 測漏防護:便座與馬桶本體採用不外露的防護設計,避免液體從縫隙飛濺滲漏。
Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶

3. 動態流體層:雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時,A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污,再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙,徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著,配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」,利用旋轉產生的流體剪切力,一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外,Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技,釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污,維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆,但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計,到微觀幾何的附著點控制,再到流體力學的水流沖刷,一座現代抗污馬桶的演進,縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而,A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破,展示了材料科學的另一種聰明思維:不靠強酸強鹼硬打,而是透過物理與化學邏輯,將「污垢固著」的機率降到最低。

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當材料科學與現代衛浴技術結合,刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持,我們得以從繁重的家務勞動中解放,享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文:A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文:Brushing up functional materials

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蛋白質吃太多反而短命傷腎?破解 40 歲後的增肌迷思,教你吃出抗老體質!
PanSci_96
・2026/09/12 ・2624字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 AI 協助生成,內容經編輯審閱。

走進超商,從即食雞胸肉、高蛋白飲,甚至到水餃和餅乾,包裝上無不醒目地放大標示著「含有幾克蛋白質」。近年來,「高蛋白」似乎成了一種全民信仰,彷彿蛋白質就像存錢筒裡的硬幣,吃越多就能增肌抗老、活得越久。但同一時間,卻有另一派頂尖科學家警告,蛋白質吃太多可能會加速老化,甚至堵塞你的血管。到底誰說的才對?這一集,就讓挺健康鄭丁靚醫師帶我們看懂這場「科學羅生門」,不管你是想增肌的中壯年,還是擔心腎功能衰退的長輩,看完這篇文章就能掌握蛋白質的正確吃法!

迷思一:多吃蛋白質,究竟是長壽還是短命?

先說結論:在正常飲食範圍內,吃到建議量的蛋白質,對晚年身體的「韌性」絕對是有好處的。許多老年醫學指引(如 PROT-AGE、ESPEN)都建議,65 歲以上長者應將蛋白質攝取量從一般成人的每公斤 0.8 克,拉高到 1.2 克以上。2024 年哈佛團隊針對近 4.9 萬名護理師長達 30 年的追蹤研究也發現,中年時期蛋白質吃得夠,晚年免於慢性病且腦力、行動力俱佳的機率明顯較高。

那反對派在吵什麼呢?其實大家吵的「劑量」根本不同。現在社群媒體上有些長壽網紅提倡每天吃到每公斤 2.2 克的極端高蛋白飲食,但科學上並無證據支持超過 1.6 克能帶來額外好處。動物實驗甚至發現,過量的高蛋白飲食會讓血液中的白胺酸(Leucine)飆升,活化巨噬細胞裡的 mTOR 通路,進而抑制細胞的「自噬機制」,反而容易造成動脈粥狀硬化,提高心血管疾病風險。

更關鍵的盲點在於「年齡分水嶺」。南加大 Longo 團隊的研究指出,66 歲以上高蛋白攝取者死亡率較低;但在 50 到 65 歲之間,吃過多「動物性蛋白」的人,死亡風險卻大幅增加。後續大型研究進一步釐清:真正折壽的不是蛋白質本身,而是背後常伴隨的「高加工紅肉、少蔬果」生活型態。如果用植物蛋白取代部分動物蛋白,反而能降低死亡率。因此,蛋白質不是無腦狂吃就好,你該問的是「幾歲吃」、「從哪裡吃」。

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迷思二:動物、植物、蛋白粉怎麼選?看懂「吸收率」與「脂肪」的博弈

營養學上有個評估蛋白質吸收效率的指標叫做 DIAAS。動物性蛋白質(蛋、奶、肉)的評分多在 1.0 以上,效率最高;大豆蛋白約 0.9,是植物界資優生。單看數字動物性蛋白確實贏了,但別忘了,吃進動物蛋白的同時,你也吞下了動物性脂肪。這就像夜市點牛排硬要附贈超甜紅茶一樣,容易引發中年人最怕的「發炎性衰老」。

為了安全且高效地攝取,建議的優先順序是:第一名是「雞蛋」,屬於脂肪比例較低的純動物蛋白;第二名是「牛奶與無糖優格」;第三名是「植物性蛋白」(如豆腐、豆漿);最後才是「肉類」,且應挑選去皮雞胸、魚肉等低脂部位,將紅肉當作一週兩次補充鐵質與維生素 B12 的「微量元素補充劑」即可。

那麼,40 歲後需要買蛋白粉嗎?年輕人的肌肉工廠很敏感,吃點蛋白質就能長肌肉;但中年後細胞老化會出現「合成抗阻(Anabolic Resistance)」,單餐必須攝取 2.5 到 3 克的「白胺酸」才能打開肌肉合成開關。一顆雞蛋只有 0.5 克白胺酸,一餐吞 6 顆蛋會讓腸胃與膽固醇負擔過大。這時,「乳清蛋白粉」就是極佳的白胺酸分離萃取工具。腸胃較弱的中年人,建議挑選幾乎濾掉乳糖與脂肪的「分離乳清(WPI)」或預先消化的「水解乳清(WPH)」,並避開添加人工甜味劑的產品,以免破壞腸道菌叢。

迷思三:增肌別只買蛋白粉,醫師其實更推「它」?

如果你的預算跟意志力只能選一樣保健品來輔助重量訓練,其實「肌酸(Creatine Monohydrate)」可能比蛋白粉更關鍵。我們可以這樣想像:蛋白質是蓋房子的「磚塊」,而肌酸則是工地現場的「發電機」。

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重訓時,肌肉收縮極度依賴 ATP 提供爆發性能量,但 ATP 幾秒鐘就會耗盡,一旦沒力,肌肉的成長訊號就中斷了。肌酸的作用就是快速補充磷酸肌酸,幫身體在極短時間內「再合成」ATP,讓你在訓練最後關頭能多推那關鍵的一兩下。有了足夠的刺激,蛋白質磚塊才有發揮的舞台。(註:肝腎功能不全或孕婦不建議使用,躁鬱症患者需先諮詢醫師)。

迷思四:蛋白質吃多會傷腎?小心被「抽血報告」誤導!

「蛋白質吃多會洗腎」是最大的都市傳說。醫學共識很明確:對於腎功能正常的人來說,高蛋白攝取「完全不會」造成腎臟疾病。真正把台灣人吃到洗腎的元兇,是長期高血糖(糖尿病)與慢性發炎。如果你因為怕傷腎不敢吃蛋白質導致肌少症,大腿肌肉流失等於失去了身體最大的「血糖緩衝池」,最後得糖尿病走向洗腎的機率反而飆高。

更弔詭的是,你的腎功能報告可能「本來就不準」。臨床上用來評估腎絲球過濾率(eGFR)的指標是「血清肌酸酐」,而它是肌肉代謝的副產物。如果一位長輩患有嚴重的肌少症,肌肉量太少,製造出的肌酸酐自然很低,這會讓公式「誤判」她的腎功能非常正常。反之,如果你在抽血前剛吃了一大塊牛排,肌酸酐會暫時性飆高,讓 eGFR 看起來很糟。因此,如果你處於灰色地帶,可以請醫師加驗不受肌肉量影響的「Cystatin C」指標來確認真實的腎功能。

結語:把飲食放回人生尺度來評估

蛋白質到底怎麼吃?這不是單純追求數字的遊戲,而是要先問「我現在是哪一種人」。如果你是 50 到 65 歲的中年人,與其糾結蛋白質總量,不如優先優化來源,用植物蛋白取代部分加工肉品;如果你已經有腎功能缺損,請務必與腎臟科醫師討論專屬的蛋白質管理(例如搭配酮酸胺基酸)。別盲從網路上的極端飲食法,了解自己的身體狀態,才能讓蛋白質真正成為你的長壽存摺,而不是老化加速器。

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參考資料

  1. Bauer, J., et al. (2013). Evidence-based recommendations for optimal dietary protein intake in older people: a position paper from the PROT-AGE Study Group. JAMDA.
  2. Levine, M. E., et al. (2014). Low protein intake is associated with a major reduction in IGF-1, cancer, and overall mortality in the 65 and younger but not older population. Cell metabolism.
  3. Song, M., et al. (2016). Association of animal and plant protein intake with all-cause and cause-specific mortality. JAMA internal medicine.
  4. Zhang, X., et al. (2024). Identification of a leucine-mediated threshold effect governing macrophage mTOR signalling and cardiovascular risk. Nature metabolism.

延伸閱讀|實證醫學專欄|循證長壽、失智預防、更年期、睡眠科學|叮噹醫師
以同儕評審論文為根據的長壽科學深度解析。睡眠科學、光線生物學、更年期醫學、認知儲備、失智早期檢測。

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矽谷大老重金押寶的「細胞時光機」:不把人變回胚胎,卻能讓器官重啟回春?
PanSci_96
・2026/05/21 ・2037字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 AI 協助生成,內容經編輯審閱。

你是不是也覺得,變老就像是一台用久了的機器,齒輪漸漸磨損、履帶開始鬆脫,直到徹底報廢為止?長久以來,生物醫學界也是這麼想的,認為衰老源於細胞在生命週期中不斷累積的「物理損壞」。但近年的科學突破丟出了一顆震撼彈:老化或許不是硬體壞掉,而是「軟體當機」!只要按下重啟鍵(Restart),我們就有機會讓器官恢復年輕。

這項被稱為「體內局部重編程 (Localized In Vivo Reprogramming)」的技術,正吸引著如 Jeff Bezos 等矽谷大老瘋狂注資,並將在 2025 到 2026 年迎來人類臨床試驗的大爆發。

細胞為何會變老?其實是「表觀遺傳」刮傷讓細胞失智

要搞懂如何回春,得先弄清楚為何會變老。2025 年發表於頂尖期刊《Cell》的研究指出,衰老的本質其實是一種「細胞失智」。你體內的心肌細胞、神經細胞,原本都有著專屬的工作。但在老化的過程中,它們會逐漸忘記自己的身分,變成一種只會產生疤痕組織的無用細胞,科學界稱之為「間質飄移(Mesenchymal Drift)」。

為什麼細胞會忘記自己是誰呢?因為負責指示細胞該讀取哪些基因的「表觀遺傳標記」亂掉了!想像你的 DNA 是一張光碟,原本裡面的備份代碼完好無缺,但隨著歲月摧殘、環境壓力,光碟表面佈滿了刮痕(表觀遺傳噪音)。雷射讀取頭讀不到深處的年輕基因,就會開始跳針、亂碼。細胞讀不到對的說明書,器官自然就走向衰竭了。

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直接「重灌」不行嗎?全身重編程的致命風險

既然軟體當機,那我們直接把電腦「重灌」不就好了?早在多年前,科學家就發現了著名的「山中因子(OSKM)」,能在培養皿裡將成年細胞完全重置為胚胎幹細胞。如果把這套機制放進人體,不就能徹底清除表觀遺傳的刮痕了嗎?

先別高興得太早!如果直接在活體內進行全身性、持續性的重編程,等於是把整台電腦「完全格式化」。心肌細胞和神經細胞會把自己的身分忘得一乾二淨,全部退化成無專業功能的幹細胞。更慘的是,由於山中因子包含強烈的致癌基因,加上幹細胞在體內無限制增生,會引發嚴重的多發性畸胎瘤與癌症。這就是為什麼將這項神級技術應用到人體,一直像是在走鋼索。

精準重啟:給細胞用的「感應式立可白」

為了解決致癌風險,近年來科學家發展出了更聰明的「局部重編程技術」。他們不再想著把電腦重灌,而是針對發生錯誤的系統按下「重啟」。

首先是「手動遙控」的安全鎖。為了通過美國 FDA 極度嚴格的審查,真正獲准進入人體臨床或極晚期生命測試的技術,必須配合服用特定的抗生素(像是雙重鑰匙系統)才能啟動重啟機制。藥一停,重編程就關閉,保證了極高的可控性與安全性。

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再來是更科幻的未來終極型態:結合 mRNA 與「老化偵測器」。有別於會把基因永久寫入細胞的病毒載體,科學家利用類似新冠疫苗的 mRNA 技術把重編程指令送進細胞。它就像一陣風,在短時間內刷過細胞,精準擦掉表觀遺傳的噪音後就自然消失,完全不改變原始 DNA 序列,極大地降低了長期致癌風險。

科學家甚至開發出由老化基因(如 p16 啟動子)驅動的「智能開關」。這套系統就像一支「感應式立可白」,它會像自動駕駛般掃描,只對出現老化特徵或受損壓力的細胞噴灑重編程指令,健康的年輕細胞則會直接跳過。這種「分段磁碟重組」的概念,實現了真正意義上的靶向回春。

2025-2026 人體臨床實戰與矽谷大佬的豪賭

這項黑科技已經不再只是紙上談兵,而是真金白銀的戰場。目前全球已有多個「器官回春」項目準備進入或已進入臨床試驗。

最受矚目的領跑者是 Life Biosciences。眼睛因為具有免疫豁免特性,且方便局部注射,成為最佳的測試基地。他們預計在 2026 年第一季啟動首個人類臨床試驗,利用重編程技術治療青光眼與視神經中風。在非人靈長類的實驗中,這項技術已經成功恢復了受損的視力!

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另一方面,由 Jeff Bezos 等人重金投資的 Altos Labs,則將目光鎖定在肝臟與腎臟。他們計畫在器官移植前,先對體外器官進行局部重編程,提升器官活性並減少排斥反應,為技術落地找到更安全的切入點。在長期的動物實驗中,單次遞送重編程因子,甚至讓相當於人類 77 歲高齡的小鼠,其剩餘壽命狂飆延長了 109%,且心臟與肝臟的老化指標顯著逆轉。

結語:老化只是一場可以逆轉的系統當機?

從發現表觀遺傳刮痕導致細胞失智,到發明「手動遙控」的雙重鑰匙系統,再到未來 AI 輔助的「自動駕駛」智能立可白,抗衰老醫學正經歷一場前所未有的典範轉移。據悉,OpenAI 的微型 AI 模型甚至已經成功重新設計了這套回春程式的蛋白質,讓重啟效率狂飆了 50 倍。

或許在不久的將來,我們面對器官衰竭的態度將徹底改變。老化不再是不可逆的物理磨損,而是一場可以透過重啟「格式化」回年輕狀態的過程。只要備份代碼還在,生命的重啟鍵,已經掌握在人類的手中了。

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