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新生的藍調 產後憂鬱是怎麼回事?

活躍星系核_96
・2014/01/31 ・1699字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

本文由民視《科學再發現》贊助,泛科學獨立製作

credit: CC by josemanuelerre@flickr
credit: CC by josemanuelerre@flickr

文 / 萬宗綸(台大地理系學生 ,對社會、心理、語言都很有興趣)

憂鬱症這個名詞台灣社會並不陌生,學界對於憂鬱症的研究也已趨成熟。現在有另外一個媒體的寵兒──「產後憂鬱症」──這個名稱越來越常出現在社會新聞中,隨便搜尋一下,就發現台視新聞今年1月4日的報導〈妻隔壁房燒炭 老公及時發現獲救 疑產後憂鬱發作 房間燒炭欲尋短〉。到底「產後憂鬱症」是什麼?是什麼因素讓媽媽順利經歷生產的難關後,又遇上逃不了的劫數?

「產後憂鬱症」(postpartum depression,簡稱PPD) 是「產後情感性疾患」的一種,在國外臨床心理學研究上的平均盛行率為 10-15 %,統計上發現好發於產後六週內,患者易哭、情緒易起伏、有罪惡感、沒有食慾、出現自殺意念、睡眠障礙、記憶力及注意力差等,大體上與憂鬱症的情形類似。臨床上認為,易產生PPD的因子有很多面向,高危險因子包含有精神疾患病史、懷孕過程中有焦慮、發生重大事件 (如親人過世、婚姻破裂) 與社會系統支持不足 (如懷孕中孤立)。由此可以發現,似乎 PPD 的發生,很大部分不是來自生物性因素。

首先,從平均盛行率這件事情就能窺知社會性因素的使然,紐約州立大學水牛城分校的生物行為學者 Uriel Halbreich 發現,在某些國家如新加坡、馬來西亞、丹麥和澳洲,幾乎沒有PPD 的報告;然而,其他國家如巴西、哥斯大黎加、義大利、南非、台灣和韓國,則有相當高的PPD盛行率。Halbreich於是認為PPD有部分受到跨文化變數、對心理健康及其污名感知的差異、社經環境的不同所影響。

順著這個脈絡下來看,雖然早在 1984 年就有學者指出 PPD 的情形與壓力有關,需要更多關於社會心理因素的研究,然而學界卻一直無法對這一塊有較準確的描述,這對於習慣找尋普世性解釋的精神醫學是一個難題。但是對PPD的重視卻是與日俱增,患有PPD的媽媽不僅會試圖傷害自己,有時甚至會傷害孩子,這些母親被包絡在孤寂之中,生活的品質也逐漸被情感的匱乏和失去興趣所占領,他們害怕自己再也回不去過去的正常生活。也就是說,PPD讓母職無法再正常發揮。顯然地,社會性因素亟待解決。

過去在中國和印度中的研究發現,若夫妻對孩子的性別感到失望時,子女的性別便會和產後憂鬱症的發生具相關性。那麼台灣呢?中山醫學大學的相關研究也終於在今年出見報於媒體,這份研究中,與社會性因素較相關者如:母親對孩子的性別不滿意、未預期懷孕、與婆家關係普通,這些因素會導致母嬰連結 (母親與新生兒互動、親密關係) 降低,而母嬰連結又與PPD間呈現顯著負相關。換言之,母嬰連結越好,跟PPD盛行率低間是有關係的。

性別不滿意以及與婆家關係普通都可以連結到父權體制,台灣社會仍然在生育預期上常常因為長輩期許而被迫重男輕女。與婆家關係則來自台灣社會仍認為媳婦若不到丈夫家同住,便是不孝順,這點筆者去年底到韓國與首爾大學交流時,發現韓國的父母並無對媳婦有這樣的期許。至於未預期懷孕所導致的PPD可以與經濟狀況不允許、未婚生子等結構因素連結,歐美國家由於未對未婚生子抱持負面詮釋,大學甚至會設立專門宿舍提供在學期間生育的學生;相反地,台灣由於文化差異,未婚生子比例低,容易被負面詮釋而影響母親對孩子的觀感。

總歸一句,產後憂鬱症不是媽媽個人的「心理問題」,我們應該要看見所謂精神疾患背後的社會結構因素,否則再多的心理諮商師也無法解決 16.1 % 的PPD盛行率。

【參考資料】

  1. Halbreich, U., & Karkun, S. (2006). Cross-cultural and social diversity of prevalence of postpartum depression and depressive symptoms. Journal of affective disorders, 91(2), 97-111.
  2. Hopkins, J., Marcus, M., & Campbell, S. B. (1984). Postpartum depression: a critical review. Psychological Bulletin, 95(3), 498.
  3. Beck, C. T. (1992). The lived experience of postpartum depression: A phenomenological study. Nursing research, 41(3), 166-171.
  4. 蔡宗延 (2012)。母親的原生依附、產後憂鬱與母嬰連結之相關研究。中山醫學大學心理學系暨臨床心理學研究所碩士論文。
  5. 張世傑 (2014)。母嬰連結太差 4撇步甩產後憂鬱。華人健康網,(檢索日期:2014.01.28)
  6. 蕭雅尤、林名男、劉昱志、謝昌成 (2009)。產後情感性疾患與產後憂鬱症危險因子。家庭醫學與基層醫療 24(4): 126-130。
  7. 臺北市政府衛生局 (2013)。4 大開心撇步 讓妳「孕期不憂鬱、產後好美麗」。(檢索日期:2014.01.28)

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia


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隱翅蟲的毒液生化武器,演化上如何組裝而成?

寒波_96
・2022/01/17 ・3910字 ・閱讀時間約 8 分鐘

隱翅蟲是一群小型甲蟲的總稱;牠們以毒聞名,卻不見得都具有毒性。有些隱翅蟲會生產毒液儲存在身體裡,需要時噴射攻擊。毒液不只是嚇唬人的工具,像是跟螞蟻搶地盤這類場合,生化武器能發揮實在的優勢。

本文沒有真實隱翅蟲的圖像,閱讀時不用擔心。

隱翅蟲毒液的用途之一:攻擊螞蟻。圖/參考資料 1

隱翅蟲的毒液包含毒素和溶劑兩部分,有意思的是,兩者是獨立生產;溶劑本身沒有毒,毒素單獨存在也沒多少毒性。兩者極為依賴彼此,生產線卻是獨立運作,此一狀況是怎麼形成的?一項新研究投入大筆資源,便探討其演化過程。

「毒」加「液」才有毒液

這項研究探討的隱翅蟲叫作 Dalotia coriaria,為求簡化,本文之後稱之為「隱翅蟲」。它的毒素並非導致隱翅蟲皮膚炎的隱翅蟲素 (pederin) ,切莫混淆。

隱翅蟲的毒液發射器位於背上,體節的 A6、A7 之間,這兒有部分表皮細胞特化成儲存囊壁,並分泌脂肪酸衍生物作為溶劑。而毒素為配備苯環的化學物質 benzoquinone(苯醌),簡稱 BQ;另有一群細胞專門生產 BQ,再運送到儲存囊,和其中的脂肪酸衍生物混合後形成毒液。

生產毒素和溶劑的細胞,是兩類完全不一樣的細胞,各有不同的演化歷史。隱翅蟲的祖先,沒有毒素也沒有溶劑,兩者都可謂演化上的創新 (novelty) 。

一類細胞製毒,另一類細胞產液,兩者合作才有毒液。圖/參考資料 1

論文將生產溶劑的細胞稱為「溶劑細胞」;分析成分得知溶劑總共有 4 種,是碳數介於 10 到 12 的脂肪酸衍生物。合成脂肪酸,本來就是各種生物的必備技能,但是溶劑細胞製作的脂肪酸衍生物,原料並非一般常見的脂肪酸。

脂肪酸的合成,都是以 2 個碳的基礎材料開始,作為類似 PCR 中引子 (primer) 的角色,然後由 FAS(全名 fatty acid synthase)這類酵素一次加上 2 個碳,2、4、6、8 碳一直加上去。人類的 FAS 通常會製作長度為 16 碳的棕櫚酸,昆蟲則會造出 14、16、18 碳的最終產物。

隱翅蟲的溶劑細胞中,脂肪酸衍生物只有 10 到 12 個碳,比 FAS 一般的產物更短。奇妙的是,這兒的脂肪酸並非由 14 或 16 個碳縮短而來,而是溶劑細胞內 FAS 的最終產物直接就是 12 個碳。

隱翅蟲毒液的組成物,碳鏈長度介於 10 到 12 個碳,4 種脂肪酸加工而成的衍生物作為溶劑;3 種 BQ 作為毒素。圖/參考資料 1

改造脂肪酸合成線路,製作溶劑

要闡明其中奧妙,必需先稍微認識昆蟲的脂肪酸合成系統。昆蟲有一群特殊的脂肪酸衍生物,稱為「表皮碳氫化合物(cuticular hydrocarbon,簡稱 CHC)」,具有防止水分散失、費洛蒙等作用。

表皮碳氫化合物多半由 oenocyte 所製造(類似人類的肝細胞),在 FAS 酵素催化形成 14 到 18 個碳長的脂肪酸以後,繼續由延長酶 (elongase) 增加長度,去飽和酶 (desaturase) 加上雙鍵,最後經過兩道尾端的還原手續,分別由 FAR(全名 fatty acyl-CoA reductase)和 CYP4G(全名 cytochrome p450 family 4 subfamily G)兩類酵素執行,產生通常介於 20 到 40 個碳長的產物。

隱翅蟲溶劑細胞和 oenocyte 的脂肪酸生產線的比較,兩邊多數酵素種類是重複的,但是每一類酵素都有好幾個,兩邊各自使用的酵素不一樣。圖/參考資料 1

隱翅蟲和其他昆蟲一樣,oenocyte 細胞內有完整的表皮碳氫化合物生產線,每一步驟的酵素一應俱全。比對可知,溶劑細胞內也有一條脂肪酸衍生物的產線,顯然是由表皮碳氫化合物的生產線改版而成。

隱翅蟲至少有 4 個 FAS 基因,3 個負責製作一般的脂肪酸和表皮碳氫化合物,只有一個特定的 FAS 參與溶劑生產,專職在溶劑細胞中大量表現,製造 12 碳的脂肪酸,最後也由 FAR 和 CYP4G 收尾形成衍生物。值得一提,已知產物長度為 12 碳的 FAS 酵素相當罕見。

溶劑細胞和表皮碳氫化合物的生產線,兩者都有 FAS、FAR、CYP4G 三類酵素,但是在溶劑細胞作用的三種酵素,都不管其他細胞的脂肪酸合成。除此之外,有時候還有另一種酵素 α-esterase 的參與。依靠這些專門在溶劑細胞工作的酵素們,隱翅蟲能生成 4 種溶劑。

溶劑細胞內,4 種脂肪酸衍生物的合成過程。acetyl-CoA 作為引子,由 FAS 以 malonyl-CoA 為材料,一次加上 2 個碳,再分別經還原酶或 α-esterase 加工。圖/參考資料 1

演化上,隱翅蟲並沒有捨棄原本的脂肪酸生產線,整套都還存在;相對地,隱翅蟲在少數特定細胞新增一條產線,不影響原本的重要部門。這是隱翅蟲在遺傳和細胞層次的演化創新。

改造粒線體代謝線路,生產毒素

類似的狀況,也在毒素生產線觀察到。隱翅蟲的毒素,也是由原本有重要功能的古老生產線,調整再改版而成。

論文將生產毒素的細胞稱為「BQ 細胞」,這部分沒有溶劑細胞了解的那麼詳盡,不過經由碳的穩定同位素追蹤,還是得知毒素原料來自食物中的氨基酸:酪胺酸 (tyrosine) ,經過一系列加工後形成 BQ。

這條生產線上有個關鍵酵素叫作 laccase,它一般的功能是參與 Coenzyme Q10,也就是 ubiquinone 的合成。這是粒線體有氧代謝中的重要成分,對生存不可或缺。和其他甲蟲相比,隱翅蟲多出一個 laccase 酵素,專門在 BQ 細胞表現,將 HQ (hydroquinone) 催化成 BQ 作為毒素。

由此看來,隱翅蟲祖先演化出溶劑和毒素的道理是一樣的。

溶劑方面,以舊的表皮碳氫化合物生產線為基底,改用多個新酵素基因,形成新的生產線。毒素方面,源自古老的粒線體代謝線路,同樣加入新的酵素基因,改版後變成毒素產線。兩者各自皆為遺傳與細胞層次的新玩意,合在一起則衍生出功能上的演化創新。

由粒線體代謝線路改版而成的 BQ 毒素生產線,有一個專職生產毒素的 laccase(Dmd)酵素參與。圖/參考資料 1

組合新功能,一步一步累積有利變異

這項研究有許多潛在的討論方向,有興趣的讀者可以自行鑽研。像是生物學研究者能估計所有實驗耗資多少,感受自己的微渺(例如為了分辨不同細胞的作用,論文使用大量昂貴的「單細胞轉錄組 single cell transcriptome」進行分析)。這邊只提兩點。

第一點有趣的問題是:隱翅蟲的溶劑和毒素要同時存在才有效果,可是演化上是哪個先出現呢?論文推測是溶劑細胞先出現。

假如只有 BQ 這類毒素存在,殺傷效果非常差(論文用果蠅幼蟲做實驗),但是溶劑細胞的產物,即使不作為 BQ 的溶劑,脂肪酸衍生物也可以有其他用途,像是潤滑油之類的,或是扮演別種物質的溶劑。

想來新的脂肪酸生產線比較可能先出現,扮演某些不是太重要的角色,接著再加入 BQ;毒素加上溶劑,兩者合體產生新的強大功能,脂肪酸生產線又由於獲得新功能而調整優化,最終形成現在的樣貌。

替隱翅蟲帶來優勢的毒液,由兩個原本獨立的部門組合而成。圖/參考資料 1

第二點有趣的是,這回發現產物為 12 碳的 FAS 酵素。乍看沒什麼,影響卻很關鍵。

FAS 這類酵素的差異,在於催化生成的脂肪酸最終產物有幾個碳(或是說,可以加到幾個碳那麼長);已知幾乎皆為 14、16、18 個碳,隱翅蟲的溶劑細胞表現的 FAS 卻是 12 個碳。好像只差一點,然而實際測試發現,脂肪酸衍生物超過 13 個碳,作為 BQ 溶劑的效果便會差一大截。

也就是說,隱翅蟲倘若沒有脂肪酸產物僅 12 碳長的 FAS,儘管仍然可以生成溶劑,毒性將弱化不少。由此推想,隱翅蟲如今威力強大的毒液,並非透過少數變化一次到位,而是逐漸累積有利變異的結果。

想得更遠一點,由兩種細胞合作衍生而成的毒液,可以視為由多種細胞合夥,複雜器官的最簡單版本。原本不相關的各式細胞們,持續累積一個一個微小的改變,也有機會組合發展成複雜的組織或器官。

延伸閱讀

參考資料

  1. Evolutionary assembly of cooperating cell types in an animal chemical defense system.
  2. A beetle chemical defense gland offers clues about how complex organs evolve

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。