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精神個案系列:點眼藥水,這麼 High?!

胡中行_96
・2022/12/19 ・1980字 ・閱讀時間約 4 分鐘

有一名 75 歲的沙烏地阿拉伯婦女,罹患白內障(cataract)。[1]眼球裡水晶體的蛋白質,長年受紫外線照射,變得混濁不清。能穿過水晶體,到達視網膜的光線減少,視力因此衰退。[2]白內障患者其實各個年齡層都有,只是以老人居多。發病早期不太妨礙日常生活,可以考慮配戴眼鏡矯正;幾十年後若病況明顯惡化,就得開刀。[3]該婦人選擇接受手術。[1]

白內障手術的原理,是在眼球上切個小口,移除不堪使用的水晶體,並植入人造的版本。術前,先點抗生素眼藥水。主要的開刀過程,在局部麻醉下進行,長約 45 分鐘,無須住院。如果兩眼都要手術,會先開單邊,間隔幾天或數週,再處理另一邊。[4]下方為真實手術畫面,請慎入!!

【真實手術畫面,請慎入!!】白內障手術的步驟解說。影/Yun-hsuan Lin on YouTube

術後,這名婦人遵循醫囑每日點四次眼藥水,內含的有效成份為一種叫做「腎上腺皮質酮」(prednisolone)的糖皮質類固醇(glucocorticoids)[1]可舒緩並預防紅腫等症狀。其常見的副作用相當輕微,例如:暫時性的灼熱感等。[5]然而用藥第 2 天起,婦人性情大變;第 9 天被家人送醫。她於診間坐立不安,思考跳躍,還歡欣鼓舞地話講個沒完。平時得睡足 7 小時的婦人,最近每晚只剩 3 至 4 小時的睡眠。此外,視力雖然不再模糊,卻多出視幻覺(visual hallucination)的毛病。[1]

糖皮質類固醇與精神疾患

19 世紀時,一名醫師發現糖皮質類固醇,能治療腎上腺素不足所致的疾病。1940 年代,人工萃取和合成的類固醇化合物問世。[6]人工合成的兩種皮質類固醇(corticosteroids):礦物皮質類固醇(mineralocorticoid)和糖皮質類固醇中,後者別具消炎和抑制免疫反應的功能,適用於發炎、過敏和器官移植等諸多情形。[1, 7]可是皮質類固醇卻也會造成神經及精神疾患,像是失眠、恐慌、僵直和強迫症等。其中最常見的,就是出現狂躁症(mania)的病徵,包括:煩躁、亢奮、過動、容易分心,以及說話如連珠炮等。[8]

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這是因為人體本身的糖皮質類固醇皮質醇(cortisol,又譯「可體松」),能同時活化礦物皮質類固醇糖皮質類固醇的受器。但是當人工合成的替代品,不僅偏好後者,還減少天然皮質醇的製造,前者便被忽略。這種失衡會損害認知功能,並擾亂情緒,便有機會觸發狂躁症。[8]

值得注意的是,一般得要高劑量的系統性投藥,才會出現這類不良反應。[1]比方說,筆者以前就聽過腫瘤科病人抱怨,短時間內服用的大量類固醇(dexamethasone)藥丸,害她興奮到整晚睡不著。儘管未到狂躁症的程度,她半夜爬起來打掃,還做了隔天三餐的便當。而且講話時肯定藥效未退,語速飛快,旁人光聽都覺得喘。不過話說回來,本文主角是點眼藥水,即局部而非系統性施用。她的精神醫師卻懷疑,眼藥水進入體內循環,而罕見地引起狂躁症。將此個案報告投稿期刊的作者群,表示就他們所知,含本案在內的雷同案例,目前全世界僅有 5 個。[1]

遇到這種情況,最直接的治療方法,就是停止造成該副作用的皮質類固醇。筆者的病人便是停藥後,自然恢復正常。若是阿拉伯婦女這種嚴重的案例,則施予精神科藥物效果更有保障 於是,精神科醫師與眼科溝通後,捨棄腎上腺皮質酮眼藥水,並開立新的處方箋,要她每晚睡前服用 5 毫克奥氮平(olanzapine)口溶錠。[1]

奥氮平

奥氮平是第二代的抗精神病藥物,會影響多巴胺(dopamine)和血清素(serotonin)受器。對前者的作用,是減少幻覺、妄想,以及散亂的言語、思考和行為;之於後者,則改善失語、表情平淡、注意力不足,還有動力和快感的缺乏等症狀。奥氮平有多種形式,口溶錠適合不便吞嚥、躁動或配合度低的病患;而且被身體吸收運用的生體利用率(bioavailability)也較高。口服約在 6 小時內,可於血漿中達到最高濃度。半衰期 21 至 54 小時,平均 30 小時。如果每天使用,通常在一週後,會達到穩定的血漿濃度。[9]

果然,這名阿拉伯婦女的病情,在服用奥氮平口溶錠 1 週後迅速好轉。但為了安全起見,直到 2 個月後才停藥,且前後總共追蹤 3 個月,以確定不再復發。[1]

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參考資料

  1. Alsalem M, Alharbi MA, Alshareef RA, et al. (2022) ‘Mania as a Rare Adverse Event Secondary to Steroid Eye Drops’. Case Reports in Psychiatry, 4456716.
  2. Cataracts’. (SEP 2021) Healthdirect Australia.
  3. Nizami AA, Gulani AC. (05 JUL 2022) ‘Cataract’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  4. Cataract surgery’. (OCT 2020) Healthdirect Australia.
  5. Prednisolone Ophthalmic’. (15 SEP 2017) MedlinePlus.
  6. Timmermans S, Souffriau J, Libert C. (2019) ‘A General Introduction to Glucocorticoid Biology’. Frontiers in Immunology.
  7. Johnson JM, Li Y, Ginat DT. (2015). ‘Synthetic Corticosteroids’. In: Neuroimaging Pharmacopoeia. Springer, Cham.
  8. Jasani R, Deacon JW, Sertich A. (2021) ‘Corticosteroid-Induced Mania After Previous Tolerance of Higher Doses’. Cureus, 13(9): e17719.
  9. Thomas K, Saadabadi A. (08 SEP 2022) ‘Olanzapine’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

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在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

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腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

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最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

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與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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肺部為何會「結疤」?揭開比癌症更致命的「菜瓜布肺」,科學家如何找到破解惡性循環的新契機
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/05/08 ・2041字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作,泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡,乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生;但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視,那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」(IPF),其預後往往不太樂觀,確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先,我們得先破解一個迷思:肺纖維化並不是單一疾病,而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」,腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象,患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕,像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是,IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化,是兩種完全不同的概念。

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IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉 / 圖示來源:shutterstock

肺部為何會變成「菜瓜布」?

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布?這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織,就是肺部間質組織(interstitium)的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍,包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下,肺部損傷後會啟動修復機制,並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內,這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號,導致負責修復工作的「纖維母細胞」(fibroblasts)被過度活化,進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織,最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現,這個過程之所以棘手,在於它是一個「惡性循環」,肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ,它們相互加乘,演變成難以阻斷的強大破壞力。

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雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸,特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外,患有自體免疫疾病(如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎,)的患者,他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人,必須特別警覺。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。/ 圖示來源:shutterstock

打斷惡性循環的挑戰,為何只對抗「纖維化」還不夠?

面對這個不可逆的疾病,醫學界長年束手無策,直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥:Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺,首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而,這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望,卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看,這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題:既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊,那麼,我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略,從而更有效地打斷這個惡性循環?

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找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題,科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素:磷酸二酯酶 4B(PDE4B)

為什麼鎖定它?讓我們看看它的「雙重作用」機制:

  1. 關鍵位置: PDE4B 同時存在於免疫細胞(與發炎有關)與纖維母細胞(與纖維化有關)當中。
  2. 作用機制: PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP(環磷酸腺苷) 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
  3. 雙重抑制: 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性,細胞內的 cAMP 就不會被分解,濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞,同時產生抗發炎抗纖維化的雙重效應。

簡單來說,鎖定並抑制 PDE4B,就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程,有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來,全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗,我們相信,在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後,期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

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最後,我們必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手,雖然現有的治療手段能延緩惡化,但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織,因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。/ 圖示來源:


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星星之火如何燎原:淺談細胞激素與發燒機轉
活躍星系核_96
・2020/06/24 ・4134字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 584 ・九年級

  • 文/王子維│臺北醫學大學醫學系二年級,SLEK 創辦人

面對千奇百怪的病原,我們的身體並不會輕易就範,且總會為我們的生存拚盡全力一戰,其中一個例子,就是發燒

無論如何,你一定有發燒的經驗。你可能也和我一樣,在感受眼底快被灼傷的同時,只能無助地問上天:「我們到底為什麼要發燒? 」

我問天我問天,甘會凍麥創治,擱再發燒,折磨是我甲治。圖/pixabay

「發燒是為了燒死你身體內的病毒喔!」這個說法,你一定聽過,但它其實並不完全正確。究竟發燒是怎麼發生的呢?

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在高中我們學過,下視丘體溫調節中樞。下視丘是中樞神經系統的一部份,但我們不會等到病毒或細菌本身「入駐」中樞神經系統的當下才開始發燒——相對地,那只是我們的免疫系統正在奮勇應戰,順便發個支援訊號給我們的神經系統的結果罷了。

那麼,發燒是怎麼開始的?這關鍵的生理反應都與免疫系統中的「信號彈」──細胞激素有關。

在本篇文章中將說明身體如何「炮製可發動全面警戒的信號彈」的——要完整解讀這句話,你就必須知道細胞激素的定義、我們發燒的機轉、退燒藥的機制,以及這些細胞激素到底怎麼體現「星星之火,可以燎原」的真締。

警告:閱讀此篇將解開存在你心中的萬年疑惑,並讓你再次嘆服人體的奧秘,請小心服用。

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免疫系統的「信號彈」:細胞激素

「我們體內的免疫細胞是如何溝通的?」

你的體內,共有約 7.5*109 個嗜中性球在血液中隨時巡邏著 1, 註1 。而你知道,你的免疫系統中絕不只有嗜中性球在工作,還有諸如巨噬細胞、自然殺手細胞等細胞也正在高喊著「はたらく!」註2

那麼萬一你的手指被劃傷,這些負責免疫功能的細胞如何感知並迅速聚集,以防止在傷口外面的各式病原趁虛而入?就是靠細胞激素

細胞激素在我們體內打出不同的信號彈,免疫反應隨之而起。圖/pikrepo

細胞激素之於免疫系統,就如信號彈之於軍隊,可以快速、大範圍地通知或召集其他免疫細胞,以產生身體此時所需的免疫反應。說到訊號傳遞,你或許會想到動作電位。對於以動作電位傳遞訊息的神經,不同訊號傳遞的重點在於動作電位的頻率改變,而不在其強度或離子種類。

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不過細胞激素就不是這麼一回事了——光是著名的大學免疫學課本《 Janeway’s Immunobiology 》的附錄中,就描述了 64 種細胞激素的大小、來源以及其受器、功能等。每種細胞激素就如五顏六色的信號彈,每種信號彈都有其目標、功能以及意義,有時甚至不同的組合還會產生不同的高階功能

雖然細胞激素十分複雜,但對於理解發燒機轉不需要灰心喪志,請放心,我今天只有要提到三種與發燒最相關的關鍵細胞激素:

  • 介白素-1β(Interleukin-1β):主由巨噬細胞、上皮細胞分泌,以下簡稱 IL-1β
  • 介白素-6(Interleukin-6):由淋巴球、巨噬細胞、上皮細胞分泌,以下簡稱 IL-6
  • 腫瘤壞死因子(Tumor Necrosis Factor-α):由巨噬細胞、自然殺手細胞、T細胞 分泌,以下簡稱 TNF-α

IL-1β、IL-6 及 TNF-α 到底是何方神聖?請見下圖。他們的功能令人眼花撩亂,但最重要的是:他們與發燒脫不了關係。

細胞激素如何引發身體「全面警戒」而發燒?

「我們是如何發燒的?」要了解我們是如何達到「發燒」的狀態,那麼就要先了解我們的身體是如何感知並維持現在的體溫。

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首先,皮膚裡、下視丘中的溫度受器「讀取」周遭的溫度後,將訊息傳遞至下視丘前葉。下視丘前葉就像握有考試答案的老師一樣,時刻比對著現在的體溫是否如標準答案所寫的一樣。

如果量測到的體溫比設定值來得低,那麼下視丘後葉則會以提高代謝速度、顫抖、血管收縮等方式使體溫上升;相對地,若下視丘前葉量測到的體溫比設定值高,那麼諸如流汗、血管擴張等等的散熱機制,由下視丘前葉負責活化。

對,我沒有寫錯,降低體溫的指令一樣由下視丘前葉送達各動器。

至於發燒的起點,就不得不提到前列腺素 E2(Prostaglandin E2)­這種激素了,而前列腺素 E2 是由花生四烯酸(Arachidonic acid)透過環氧合酶(Cyclooxygenase,COX)合成的。環氧合酶又可分成較常被表現的 COX-1 ,和較易被物質(如細胞激素)誘導產生的 COX-2

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剛剛提到下視丘前葉是決定是否調整體溫的中樞,而前列腺素 E2 的功能就是提高「標準溫度」,促進身體產熱。我們於第一段提到的三種細胞激素,都屬於「內在性致熱質」(Endogenous pyrogens),因為是由我們身體自己產生的,並且會促進下視丘前葉產生前列腺素 E2 ,讓後葉負責提高體溫。

既然有「內在性致熱質」,那自然有「外源性致熱質」(Exogenous pyrogens)啦,革蘭氏陰性菌獨有的脂多醣(Lipopolysaccharide,LPS)就是其中一種。外源性致熱質可促使內在性致熱質的產生,也可以直接促進環氧合酶的產生,進而製造更多前列腺素 E2 ,殊途同歸,讓你發燒。

發燒通常對你是有利的,因為大部分的病原適合在較低溫的環境生存,而且後天免疫反應在高溫下會更加強大。在溫度升高的同時, TNF-α 則負責保護你的細胞免受高溫的傷害。

不過,就如免疫系統有可能被過度激發而導致過敏(詳情可見由水過敏淺談過敏機制與症狀(上)),當這些強而有力的信號彈被外源性致熱質過度點燃時,我們的生理機能就會開始產生紊亂。而這,就稱為細胞激素風暴(Cytokine storm)。

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除了剛剛提到的革蘭氏陰性菌的脂多醣,近期流行的 2019-nCoV 也屬於能點燃細胞激素風暴的外源性致熱質。在感染 2019 新型冠狀病毒的重症患者血液中,能檢驗出大量促進發炎的細胞激素(例如IL-1β)3;而感染 SARS-CoV 和 MERS-CoV 的患者,血液中也都檢測出了異常大量促進發炎的細胞激素4,5

細胞激素如何解開封印發大招?「炮製」信號彈的起點

「免疫細胞如何決定何時釋放細胞激素呢?」

首先可以想像的是,我們絕對不會允許自己的身體無緣無故生成一堆信號彈(尤其它們還這麼危險),應該要在再三確認需要啟動信號彈後,由上級機關發下「製造信號彈」的命令。在我們的體內,這張命令就稱為 NF-κB

但是,這張命令理所當然地會被包在一個有彌封的信封袋裡(畢竟沒人希望這麼重要的機密被大家一覽無遺),於是要執行這個命令前,還需先拆除這個彌封,這個「彌封」在我們體內稱為 IκBα

IκBα,封印解除。圖/giphy

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在正常狀況下, NF-κB 與 IκBα 這兩個蛋白會鍵結在一起,而當起啟動免疫反應的細胞激素(例如剛剛提到的 TNF-α)與細胞膜上的受器結合,就會讓彌封被打開—— IκBα 改變形狀,使其脫離 NF-κB 。這個變化使身為命令的 NF-κB 可以進入宛如「兵工廠」的細胞核,啟動一段特定基因序列的轉錄轉譯,製造細胞激素。

這些細胞激素,可說是命裡注定捲入一場永無止盡的紛爭——除了製造細胞激素時 NF-κB 與 IκBα 的互相牽制,就連製造出細胞激素後促進發炎與抑制發炎的細胞激素也會相互拮抗,以免任何一方的勢力大到一去不復返。

各種消炎止痛藥,如何「封印」細胞激素

你一定聽過類固醇類藥物可以消炎止痛。其實它們的作用原理很簡單:這些藥物和細胞膜上的受器結合後,會一同進入細胞核,並啟動 IκBα 的生成。隨著「彌封」愈來愈多,被細胞核宣讀的命令數量就會減少,進而抑制細胞激素的產生。

固醇類藥物之所以會惡名昭彰,是因為長期使用可能會造成的副作用。也因為這類副作用較多,非類固醇消炎藥(Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drug,縮寫作 NSAID)的需求也就應運而生。

那麼非類固醇消炎藥的作用機轉,也跟前面的發燒機制有關係。

剛剛提到環氧合酶可分成 COX-1 和 COX-2,都會生成造成發燒的前列腺素 E2 。傳統消炎藥(Traditional Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drug,縮寫作 tNSAID)的作用機轉是同時抑制 COX-1和 COX-2 的活性,進而降低前列腺素 E2 的生成。而普拿疼這款非常特別的止痛藥,其有效成分乙醯胺酚(Acetaminophen)也會同時抑制 COX-1 和 COX-2 的活性,但其效用較弱,無法對抗發炎,只能止痛、退燒6,7,8

不過由於 COX-1 同時負責了許多的正常生理機能(例如維持黏膜組織的完整性)9,現今的研究方向偏向可專門抑制 COX-2 的活性的消炎藥,但目前此類藥物仍有許多副作用,例如嚴重的心血管疾病10

雖然讀的很累,但別忘了你的細胞們可是非常努力工作呢。圖/pikrepo

讀到這裡,你若感到「人生很難」,那就對了——我的意思是人活著就是件很不容易的事,而你的免疫系統能在大部分的狀況完成其被賦予的神聖使命,都要拜這些對你來說可能無法完全理解的細胞激素們所賜。

事實上,你的身體時刻都在執行著比這還要複雜萬倍的各種生理機能,使用著如細胞激素、荷爾蒙、神經遞質等的各種訊息傳遞物,密切地和別處的自己溝通。所以,在為發燒感到人生很難時,不妨思考一下自己的身體正在為了你進行怎樣的戰爭,對你的細胞們說聲「頑張って」註三

註釋

  1. 本數據計算方式為:體中 65 公斤成年人約有 5 公升血液,根據參考資料1 ,平均嗜中性球密度為 1.5 × 109/L。此數值僅供參考,其實際數量隨血量、性別等因素會有所變化。
  2. 《はたらく細胞》,中譯《工作細胞》,日本漫畫家清水茜所著的日本漫畫作品,後被改編成動漫。主要講述經擬人化後人體內各種細胞於人體內的日常工作。
  3. 頑張って,中文諧音「甘吧爹」,意近「加油吧!」。

參考資料

  1. Haddy, T. B., Rana, S. R., & Castro, O. (1999). Benign ethnic neutropenia: what is a normal absolute neutrophil count?. Journal of Laboratory and Clinical Medicine, 133(1), 15-22.
  2. Smyth, E. M., Grosser, T., Wang, M., Yu, Y., & FitzGerald, G. A. (2009). Prostanoids in health and disease. Journal of lipid research, 50(Supplement), S423-S428.
  3. Huang, C., Wang, Y., Li, X., Ren, L., Zhao, J., Hu, Y., … & Cheng, Z. (2020). Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. The Lancet.
  4. Wong, C. K., Lam, C. W. K., Wu, A. K. L., Ip, W. K., Lee, N. L. S., Chan, I. H. S., … & Sung, J. J. Y. (2004). Plasma inflammatory cytokines and chemokines in severe acute respiratory syndrome. Clinical & Experimental Immunology, 136(1), 95-103.
  5. Mahallawi, W. H., Khabour, O. F., Zhang, Q., Makhdoum, H. M., & Suliman, B. A. (2018). MERS-CoV infection in humans is associated with a pro-inflammatory Th1 and Th17 cytokine profile. Cytokine, 104, 8-13.
  6. Graham, G. G., Davies, M. J., Day, R. O., Mohamudally, A., & Scott, K. F. (2013). The modern pharmacology of paracetamol: therapeutic actions, mechanism of action, metabolism, toxicity and recent pharmacological findings. Inflammopharmacology, 21(3), 201-232.
  7. Boutaud, O., Aronoff, D. M., Richardson, J. H., Marnett, L. J., & Oates, J. A. (2002). Determinants of the cellular specificity of acetaminophen as an inhibitor of prostaglandin H2 synthases. Proceedings of the National Academy of sciences, 99(10), 7130-7135.
  8. Aronoff, D. M., Oates, J. A., & Boutaud, O. (2006). New insights into the mechanism of action of acetaminophen: its clinical pharmacologic characteristics reflect its inhibition of the two prostaglandin H 2 synthases.
  9. Brzozowski, T., Konturek, P. C., Konturek, S. J., Sliwowski, Z., Pajdo, R., Drozdowicz, D., … & Hahn, E. G. (2001). Classic NSAID and selective cyclooxygenase (COX)‐1 and COX‐2 inhibitors in healing of chronic gastric ulcers. Microscopy research and technique, 53(5), 343-353.
  10. Grosser, T. (2006). The pharmacology of selective inhibition of COX-2. Thrombosis and haemostasis, 96(10), 393-400.

本文轉載自 SLEK,原文標題〈星星之火,可以燎原——淺談發燒機轉

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活躍星系核_96
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