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減肥失敗都是腸道菌害的?

活躍星系核_96
・2014/09/09 ・1019字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 537 ・八年級
Credit: Tim Riley via Flickr
Credit: Tim Riley via Flickr

文/李覓農

明知道不應該,卻總是抗拒不了垃圾食物的誘惑,導致每一次節食計畫都以失敗告終?別太自責了,科學家發現,人們不能堅持健康的飲食習慣,並不完全是因為意志力薄弱,有可能是體內的微生物群在作怪!

今年八月份的網路期刊《BioEssays》上,有一篇新的研究論文顯示,人體消化道中的微生物,也就是胃腸道菌群,可能會影響我們的飲食行為及我們對食物的選擇。不同的細菌,根據它們在人體消化道中佔據的定植位置與環境,各有不同的營養需求,有時候這些細菌的需求符合我們自己的飲食目標,有時候卻不是如此,某些細菌專愛吃脂肪,而有的細菌靠糖分生長茁壯。

科學家發現,微生物藉由改變連接消化道與大腦的迷走神經訊號,有能力操縱人的行為和情緒,也可以改變味覺受體,產生毒素,使人感覺不舒服;或是釋放化學獎勵,讓人們感覺良好,藉以操縱食欲,鼓勵人們選擇那些能讓特定細菌群茁壯成長的食物來大快朵頤。人的腸道與免疫系統、內分泌系統及神經系統相關聯,所以這些微生物信號可能影響我們的生理和行為反應。

幸好,這種人體與微生物之間的影響力是雙向的,人們吃進去的東西也可能左右腸道細菌的食物需求,例如日本人體內有專門消化海苔的細菌,因為海苔往往是日式飲食的一部分。因此,經由改變一個人的飲食,科學家也可以操縱他腸道中細菌的類型,只要刻意改變攝取的食物,在24小時之內,腸內微生物群便會產生可測量出來的變化。

了解微生物與人類行為是如何相互影響, 最後可能有助科學家了解如何幫助人們終結不健康的飲食習慣。研究人員表示,在解決肥胖和不健康飲食這兩個棘手的問題上,與其靠意志力來節食,改變體內微生物是一個相對較簡易的途徑,因為微生物很容易透過益生菌、抗生素、糞便移植,以及改變飲食結構等方式來操控。

這次的研究結果讓科學家相信:積極控制生活在腸道中​​的細菌,就有可能改變我們的生活方式和情緒。實驗證實,某些腸道細菌株會增加小鼠的焦慮行為,至於在人類身上,也曾有臨床試驗發現,飲用含有乾酪乳桿菌的益生菌能夠幫助心情沮喪的人改善情緒。然而關於微生物群對人體健康的重要性,目前的研究才剛剛開始觸及問題的表面,研究人員希望後續的研究有助於治療與肥胖相關的疾病,甚至包括某些胃腸道癌症,因為腫瘤和細菌群落的演變同樣互有關連。

參考資料:Joe Alcock, Carlo C. Maley and C. Athena Aktipis. 2014. Is eating behavior manipulated by the gastrointestinal microbiota? Evolutionary pressures and potential mechanisms. Bioessays. DOI: 10.1002/bies.201400071

相關標籤: 腸道菌 飲食
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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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人類的遠古好兄弟:認識鯊魚的「適應性免疫系統」——《我們為什麼還沒有死掉?》

麥田出版_96
・2021/10/23 ・1867字 ・閱讀時間約 3 分鐘

• 作者/伊丹.班—巴拉克
• 譯者/傅賀

你可能聽過這個說法:鯊魚不會得癌症。事實上,牠們的免疫系統接近完美,牠們幾乎不會得任何疾病,牠們的免疫系統在過去幾億年裡都沒多大變化。是不是很神奇?

可惜,這都是無稽之談。沒錯,鯊魚的免疫系統非常驚人,全身分布有許多有趣而且有效的抗菌和抗病毒分子,牠們患癌症的概率也的確比人們通常預計的更低,但是鯊魚仍然會患上各種疾病,包括腫瘤。除此之外,數百萬隻鯊魚每年死於愚蠢。不是牠們自己的愚蠢(就智力而言,鯊魚還行),而是人類的愚蠢,特別是那些認為鯊魚軟骨產品可以「提高免疫力」、抗發炎甚至抗癌的江湖郎中。那種認為「鯊魚有完美的免疫系統」的觀念是由那些想透過賣軟骨藥而大賺一筆的藥商推動的,這背後的研究也不可靠。真正的科學研究已經揭穿了這些騙人的鬼把戲,但是依然有人在獵殺鯊魚,依然把它們的骨骼碾碎,當成「神奇的藥方」。

所謂「鯊魚的免疫系統從未改變過」的說法也經不起推敲。根據化石證據,我們的確發現今天的鯊魚跟牠們幾億年前的祖先「看起來 」 沒什麼差別,顯然,這讓一些人認為,鯊魚在其他方面也沒有任何變化。但這裡有一個重要區別:鯊魚的體型解決的是在水中穿行的問題;鯊魚的免疫系統解決的則是對抗病原體的問題。水沒有發生演化,但是病原體卻一直在演化。想必你明白我的意思了。

模樣特別古老的皺腮鯊(Chlamydoselachus anguineus)。圖/WIKIPEDIA by Citron

鯊魚有適應性免疫系統,也有完整可辨認的 T 細胞、B 細胞、抗體,以及各種其他組成。鯊魚跟人類的適應性免疫系統有許多差異,畢竟,我們分開的時間已經很久了。不過,牠們在許多基本的細節上跟我們類似,我們可以自信地說,某種類似的適應性免疫系統在四億年前(我們分開的時候)就已經出現並且發揮功能了。

牠們選擇留在水裡,發育出可以替換的鋒利牙齒,追逐魚類,而我們(更準確地說,是那些不再是硬骨魚的我們)則爬到岸上,失去了鰓,發育出了四肢,又過了許多年,我們回到海裡,拍攝了多部關於鯊魚及其鋒利牙齒的驚悚電影。儘管如此,我們的免疫系統提醒我們,在不同的外表之下,鯊魚和我們其實是失散多年的兄弟

但是,讓我們沿著演化史再往回走一步,來到所有的脊椎動物分成兩類—有頜與無頜脊椎動物—的時間點。你也許沒聽說過還有無頜脊椎動物;老實說,這一類生物後來活得不太好,只有兩個科的動物避免了滅絕的厄運,活到了今天:七鰓鰻和盲鰻。這兩種動物長得都比較搞笑,牠們看起來像是努力要長成魚,但是好像不太合格,直到最近,人們一直都認為牠們並沒有適應性免疫系統

屬於無頷類的盲鰻,是韓國炒魚菜的原料。圖/WIKIPEDIA

也許牠們不需要:第一批有頜脊椎動物可能是掠食者,而掠食者往往會活得更久,後代更少,而且一般更注重質而不是量。同樣可以推斷,牠們在演化過程中對感染的抵抗力更強。鯊魚、人類、其他魚類以及所有有頜脊椎動物都有一個胸腺和脾臟,而且在各個物種裡無論是形狀還是功能看起來都比較類似,但是七鰓鰻和盲鰻就沒有。研究人員仔細檢查了無頜脊椎動物的基因組,發現牠們也沒有 T 細胞、B 細胞或者抗原受體的重組基因。但是問題在於,牠們實際上是有適應性免疫系統的—只是跟我們的不一樣而已。

這一點其實意義重大。我們以為我們的適應性免疫系統相當特殊,但是我們現在看到,適應性免疫系統在脊椎動物中似乎出現了兩次,而且是獨立演化出來的。

這也許是一種經典的趨同演化(convergent evolution):正如鳥類和蝙蝠各自以不同的方式演化出了翅膀,無頜脊椎動物使用一種和我們一樣的隨機重排機制,來增加抗原受體基因的多樣性,但是牠們使用的是跟我們這些有頜脊椎動物完全不同的一套基因,這種重排機制使用的是不同的酶,做著完全不同的事情。同樣地,牠們的淋巴球類型跟我們的也不一樣。不過,牠們的免疫系統看起來跟我們的一樣有效。

——本文摘自《我們為什麼還沒有死掉?》,2020 年 9 月,麥田出版

麥田出版_96
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1992,麥田裡播下了種籽…… 耕耘多年,麥田在摸索中成長,然後努力使自己成為一個以人文精神為主軸的出版體。從第一本文學小說到人文、歷史、軍事、生活。麥田繼續生存、繼續成長,希圖得到眾多讀者對麥田出版的堅持認同,並成為讀者閱讀生活裡的一個重要部分。
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