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《柳葉刀》2011「全球精神衛生」專號(第三篇):包含精神衛生的全球視界

東海 科學新報會
・2011/11/18 ・2298字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 586 ・九年級

作者:Giuseppe Raviola, Anne E Becker, Paul Farmer(哈佛醫學院全球衛生與社會醫學系全球精神衛生和社會變遷計畫)

前所未有的,為了世界上最不受照顧的人口,促成一個卓越且公平的衛生照護遞送的機會,就看我們了!成功降低傳染病傳遞與死亡率的計畫,鼓舞了健康人權的論述,也造就了全面衛生計畫——提供照護給數百萬正同時面臨貧窮與慢性疾病人們——的可行平台。〔引用資料1〕實際上,過去十年來,已看到第一個這類平台的引介,策劃來處理從愛滋病到糖尿病等這類難以治癒的疾病。快速的科學進步和衛生體系的改善,都幫助我們理解並改進健康不佳的生物社會學根基,並發展診斷方法、治療方法及其散布、執行的技術及基礎結構,並允諾擴增非傳染疾病領域的照護遞送的益處。

然而,和其他服務相比,在低資源環境的精神衛生服務遞送,呈現了難以接受也極不公平的情況。神經精神醫學疾病包括了疾病相關負擔與殘障中相當的份額——憂鬱症以幾近14%的比例領先全球所有的殘障主因——但只接受了不成比例的低資源配置:低於各國平均總體健康照護預算的4%以下。〔引用資料2, 3〕精神衛生研究的資源也很稀少,知識鴻溝依然持續。〔引用資料4〕伴隨著訓練有素的精神衛生專業人才的短缺,這些不足正成了在低收入國家神經精神疾患者令人困窘的處遇缺口——有超過75%的病人並未得到任何治療。〔引用資料5, 6〕即使是這些令人沮喪的指數,都不能完全傳達這般無良知的忽視、社會的歧視,和精神病人經常忍受的虐待,〔引用資料7〕這種處境適切地說,就是:「人性的失敗」!〔引用資料8〕

毋庸置疑,無論是需求目錄或由國王學院Prince教授和其同儕所共同提出的「沒有精神衛生就沒有衛生」的計畫口號——這開啟了《柳葉刀》2007年一系列探討全球精神衛生專號——都未被買單。這個信息如何能更進一步地增強,得以轉換全球忽視的論述,實在是很困難想像的。

額外結構的(大部分是經濟的)及文化的障礙困住了提供給低資源環境的精神失序者更多有效且可接近的照護的努力。〔引用資料9〕然而,這些障礙既防止病人尋求協助亦妨礙提供給精神失序者的照護——例如:病人和照護提供者的功能損傷、社會污名、低衛生知識——這些在其他疾患上早已遭遇過並已克服,例如對抗HIV/AIDS運動的成功所示。值得注意的是,這項全球衛生平等的勝利得以達致,乃是透過新金融機制的創造,結合了預防及高品質的照護。〔引用資料10, 11〕雖然還有許多等著我們去做,在世界較窮困地區成功的方案實現成就,將可作為其他衛生照護領域的照護遞送模式,包括精神衛生在內,就如同全球精神衛生運動聯盟所宣稱的一樣。

閉合低收入地區精神衛生資源缺口的策略,就在眼前。達成目標的研究議程已就位,新協定也已備妥。〔引用資料13, 14〕2010年,世界衛生組織(WHO)發表了眾所矚目的mhGAP介入綱領(Mental Health Gap Action Programme,消除差別行動綱領),支持在初級照護衛生環境中精神、神經、物質濫用者的處遇實施。〔引用資料15〕若深思熟慮地構想一般精神衛生失序的基礎處遇計畫,這樣一來可用低預算支出就能改進低收入及中等收入國家的關鍵服務遞送。〔引用資料16-18〕簡單明瞭的處遇演算法及創新的任務移轉機制——建立完備後還可適用於其他情況——可在可行範圍內提供負擔得起,並且有效的精神衛生照護,同時亦可產生潛在巨大的衛生和社會受益。

然而,一個僅基於成本效益的論點是不聰明的,假如它促成的只是在其他預算下有個狹隘的衛生議程部門。所需的投資意不在競爭,而是建立起新創平台用以預防和治療其他慢性疾病。聚焦在HIV/AIDS預防和照護方案的廣大衛生收益上,顯示出好的精神衛生照護並不會削弱基本的衛生照護,而是可以加強它。〔引用資料10, 11〕統一要求衛生照護遞送有整合的、綜合的模式,包括非傳染性疾病及精神失序在內,將是必要的。

九月聯合國大會非傳染性疾病高階會議只是第二次特別會議,集合了衛生相關的議題。〔引用資料20〕之前的樂觀可確認,但倘若全球衛生提倡者、科學家和從業者集體追求的目標是促成社會和經濟權利,以及平等地接近為所有人提供的以證據為基礎的衛生服務,我們就必須解釋並促成全球衛生乃是包含了衛生領域的全球視界。

我們加入呼籲將精神衛生納入全球最貧窮人口的全面衛生議程當中。〔引用資料21〕務實的及道德要求不證自明:沒有精神衛生照護,就沒有正義。方法就握在手上,主張已經動起來了,所有的信息理當統一行動。

References(引用資料) 

1 Farmer P. Challenging orthodoxies: the road ahead for health and human rights. Health Hum Rights 2008; 10: 5-19uu. CrossRef | PubMed

2 Prince M, Patel V, Saxena S, et al. No health without mental health. Lancet 2007; 370: 859-877. Summary | Full Text | PDF(233KB) | CrossRef | PubMed

3 Saxena S, Thornicroft G, Knapp M, Whiteford H. Resources for mental health: scarcity, inequity, and inefficiency. Lancet 2007; 370: 878-889. Summary | Full Text | PDF(2502KB) | CrossRef | PubMed

4 Razzouk D, Sharan P, Gallo C, et alfor the WHO-Global Forum for Health Research Mental Health Research Mapping Project Group. Scarcity and inequity of mental health research resources in low-and-middle income countries: a global survey. Health Policy 2010; 94: 211-220. CrossRef | PubMed

5 Meyer AC, Dua T, Ma J, Saxena S, Birbeck G. Global disparities in the epilepsy treatment gap: a systematic review. Bull World Health Organ 2010; 88: 260-266. CrossRef | PubMed

6 Demyttenaere K, Bruffaerts R, Posada-Villa J, et alfor the WHO World Mental Health Survey Consortium. Prevalence, severity, and unmet need for treatment of mental disorders in the World Health Organization World Mental Health Surveys. JAMA 2004; 291: 2581-2590. CrossRef | PubMed

7 Burns JK. Mental health and inequity: a human rights approach to inequality, discrimination, and mental disability. Health Hum Rights 2009; 11: 19-31. PubMed

8 Kleinman A. Global mental health: a failure of humanity. Lancet 2009; 374: 603-604. Full Text | PDF(379KB) | CrossRef | PubMed

9 Desjarlais R, Eisenberg L, Good B, Kleinman A. World mental health: problems and priorities in low-income countries. Oxford, UK: Oxford University Press, 1995.

10 Walton DA, Farmer PE, Lambert W, Léandre F, Koenig SP, Mukherjee LS. Integrated HIV prevention and care strengthens primary health care: lessons from rural Haiti. J Public Health Policy 2004; 25: 137-158. CrossRef | PubMed

11 Koenig S, Ivers LC, Pace S, et al. Successes and challenges of HIV treatment programs in Haiti: aftermath of the earthquake. HIV Ther 2010; 4: 145-160. PubMed

12 Patel V, Collins PY, Copeland J, et al. The movement for global mental health. Br J Psychiatry 2011; 198: 88-90. CrossRef | PubMed

13 Tomlinson M, Rudan I, Saxena S, Swartz L, Tsai AC, Patel V. Setting priorities for global mental health research. Bull World Health Organ 2009; 87: 438-446. CrossRef | PubMed

14 Grand Challenges in Global Mental Health. Overview and definitions.http://grandchallengesgmh.nimh.nih.gov/about.shtml#overview. (accessed May 17, 2011).

15 WHO. mhGAP intervention guide for mental, neurological and substance use disorders in non-specialized health settings: mental health Gap Action Programme (mhGAP). Geneva: World Health Organization, 2010.

16 Patel V, Simon G, Chowdhary N, Kaaya S, Araya R. Packages of care for depression in low- and middle-income countries. PLoS Med 2009; 6: e1000159. CrossRef | PubMed

17 Patel V, Prince M. Global mental health: a new global health field comes of age. JAMA 2010; 303: 1976-1977. CrossRef | PubMed

18 Chisholm D, Lund C, Saxena S. The cost of scaling up mental health care in low- and middle-income countries. Br J Psychiatry 2007; 191: 528-535. CrossRef | PubMed

19 Ivers LC, Jerome J-G, Cullen KA, et al. Task-shifting in HIV care: a case study of nurse-centered community-based care in rural Haiti. PLoS One 2011; 6: e19276. CrossRef | PubMed

20 Lee PT, Henderson M, Patel V. A UN summit on global mental health. Lancet 2010; 376: 516. Full Text | PDF(89KB) | CrossRef | PubMed

21 WHO. Moscow Declaration: commitment to action, way forward. http://www.who.int/nmh/events/moscow_ncds_2011/conference_documents/en.  (accessed June 27, 2011).

出處:A global scope for global health—including mental health, The Lancet, Early Online Publication, 17 October 2011

譯者:Huimin Chen


 

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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》。