飢餓的大黃蜂（bumblebee）會逼植物提早開花

大黃蜂。圖片來源：維基百科

花粉是大黃蜂重要的食物來源。最近的一項研究發現，當大黃蜂找不到足夠的花粉時，飢餓的大黃蜂會在葉片上打洞。

打洞的行為造成植物受傷，這種壓力使得植物提早開花。研究團隊觀察到，當大黃蜂在番茄的葉片上打洞時，番茄會提早一個月開花；如果發生在黑芥（black mustard），會提早半個月（十六天）開花。

研究團隊發現，大黃蜂在這些葉片上做的可能不只是打洞，因為當研究人員嘗試著模仿大黃蜂的行為時，他們發現光只是打洞並不能讓植物提早開花。到底大黃蜂除了打洞以外還做了什麼，有待後續的研究來進一步釐清。

參考文獻：

Science, DOI: 10.1126/science.aay0496

什麼是「快速檢測」？為什麼要快速檢測？

圖片：林哲先

在【為什麼要檢驗？檢驗是驗什麼？】裡，我們介紹了檢驗分為檢驗抗原（病毒）與檢驗抗體兩大類，也提到目前國際唯一的標準檢驗2019冠狀病毒病的方式就是以「定量反轉錄聚合酶連鎖反應」（qRT-PCR）來檢驗病毒的基因體。

定量反轉錄聚合酶連鎖反應非常敏感，所以幾乎不會有「偽陰性」（就是明明有但是驗不出來）的問題。

雖然這麼棒，但它也不是完全沒有問題的！最主要的問題是它要從咽喉採檢，採檢需要把一根長長的棉棒從鼻孔深深地插進去（光想像就覺得超難受！），到您的咽喉深處去取得樣品。過程中會發生忍不住打噴嚏、咳嗽的狀況，造成採檢的困難，也讓採檢人員被感染的風險升高。

第二個問題就是進行qRT-PCR需要特殊的儀器、昂貴的試劑與專業技術人員的操作，即使在已開發國家也不是每個醫院都有，有些發展中國家可能也負擔不起。

第三個問題是進行qRT-PCR至少要四個小時，在這期間防疫人員究竟要讓疑似患者「居家檢疫」還是「自主健康管理」呢？

如果能夠有簡單、快速、不需要複雜採樣程序，也不用特殊儀器與昂貴試劑的檢驗方法，應該就能夠解決這部分的問題了。這就是為什麼須要開發「快速檢測」試劑（不是快篩）的原因。

依據世界衛生組織對快速檢測（rapid/simple test）的定義，所謂的快速檢測，指得是要能在兩小時內完成、不需要儀器設備、可以在室溫下進行，檢測的材料可儲存在室溫的檢測，才能叫做快速檢測。當然，如果取得檢測樣品的過程也很簡單（如取唾液、尿液或擠一滴血）就更好。再加上價錢不貴的話，就完美了！

只要有快速檢測，當醫生在診間遇到疑似病例時，便可以將病人留在診間進行檢驗。十分鐘左右「開獎」後，馬上就可以決定是要將病人收治到負壓病房還是可以請病人回家（如果沒有接觸史的話）。如此一來，就可以有效地防止病毒繼續散播，也不會增加病人與第一線醫護、防疫人員的困擾了。

原文刊載於慈濟大學粉專。

為什麼要檢驗？檢驗是驗什麼？

圖片：林哲先

已於2020/5/9突破四百萬人確診的2019冠狀病毒病（COVID-19）讓每天下午兩點的直播成為全台最熱門的節目，也讓大家好奇，不斷被提到的「篩檢」究竟是什麼？

在這裡要很嚴肅的告訴大家，其實是「檢驗」。由於2019冠狀病毒病的症狀多變，從最早期的發燒、肺炎，到後來加入了腹瀉、嗅味覺改變，還有超級健康活跳跳的「無症狀感染」，因此我們需要檢驗來幫助醫師與防疫人員找出感染者，才能及時將這些人隔離，避免感染一傳二、二傳四、四傳八的不斷擴大。

那麼，檢驗要驗什麼呢？

檢驗可以驗「抗原」（在這裡指得就是新冠病毒SARS-CoV-2），也可以驗「抗體」。如果您不清楚抗原跟抗體的定義，可以回頭去看我們的另一篇文章：【抗原、抗體傻傻分不清嗎？】

檢驗抗原可以檢驗病毒的蛋白質，或是檢驗病毒的基因體。要怎麼檢驗病毒的基因體呢？由於SARS-CoV-2是RNA病毒（也就是說，它的基因體是由RNA[核糖核酸]構成，不像人類的基因體是由DNA[去氧核糖核酸]構成），要檢驗它的基因體要使用「定量反轉錄聚合酶連鎖反應」（縮寫為qRT-PCR）來偵測。

定量反轉錄聚合酶連鎖反應分為兩部分，第一部份是使用反轉錄酶將病毒的基因體（RNA）反轉錄為去氧核糖核酸（DNA），接著第二部分再以去氧核糖核酸聚合酶（DNA polymerase）將反轉錄得到的DNA放大。在進行第二部分的時候，我們會加入螢光標記，當放大成功後就會發出螢光，所以只要偵測螢光的量，不但能知道樣本裡面有沒有病毒的基因體，還能知道病毒量。

另外也可以檢驗抗原（病毒）的蛋白質。只要找到可以清楚明白認出病毒蛋白質的抗體，我們就可以用這個抗體來看看採取的樣品中是否有病毒的存在。

當然，不論是檢驗病毒的基因體還是檢驗病毒的蛋白質，都需要病毒的存在。所以，如果這個人已經痊癒沒有病毒在體內，當然就檢驗不出來囉。

除了檢驗病毒的存在與否，也可以檢驗抗體。由於我們被病原體入侵後都會產生抗體，所以檢驗抗體也是一種很方便的方法。使用合成的病毒抗原（通常是病毒外殼的某個蛋白質）作為「釣餌」，就可以從血液中釣出能辨識病毒的抗體。這個方法不只可以找到目前正在受感染的人，也會找到曾被感染但已經痊癒的人。

原文刊載於慈濟大學粉專。

抗原、抗體傻傻分不清嗎？

圖片：林哲先

從去年十二月底開始流行的2019冠狀病毒病（COVID-19），目前（2019年四月28日）全球確診人數已突破三百萬大關。由於它還沒有特效藥也沒有疫苗，使得人人聞之色變。

就算您不是每天兩點準時守著「時中」，對於新聞裡提到的篩檢、快篩、抗體、抗原等名詞，應該也不陌生。是否曾好奇它們到底是什麼呢？讓我們一一為您解說吧！

想像我們的身體就像一座城市，讓我們生病的細菌、病毒、真菌（以下統稱為病原體）就是歹徒。這些歹徒總是趁我們不防備的時候偷襲我們，造成我們生病。不過因為人體有免疫系統，所以這些歹徒（病原體）也不是每次偷襲都會得手。

當這些病原體偷襲我們的時候，我們的免疫系統好比城市裡的警察系統很快就會發現：有入侵者！這時候白血球中的「中性球」以及「巨噬細胞」會出動來吞食這些病原體，而另一種白血球「輔助型T細胞」則會透過巨噬細胞的幫助，開始把病原體的「重要部位」呈現給「B細胞」（也是白血球的一種），就好比警察局出示歹徒相片及特徵一般。

接著B細胞便會根據它看到的病原特徵，製作出可以辨認病原體重要部位的分子，這些分子就是「抗體」。

抗體又稱為免疫球蛋白，總共分為五類，IgA、IgD、IgE、IgM與IgG。在感染後3到10天之間人體會分泌IgM，再過一陣子（大約是感染後14天到一個月）會換成分泌IgG。為什麼要在不同時間分泌兩種不同的抗體呢？原來IgM對病原的親和力比較弱，但因為它是由五個抗體分子所構成的聚合物，可以對病原體伸出十隻「手」，把病原體給團團圍住。相對的，IgG是由一個抗體分子所構成的單體，只有兩隻手，但這兩隻手對病原的親和力很高，一旦抓住了病原體就不放手。有了這兩種抗體的接力防守，在我們體內的病原體才有可能順利的被清除掉。

因為這些病原體會讓我們的免疫系統產生抗體，所以我們也可以把它們稱為「抗原」：以2019冠狀病毒病來說，抗原就是冠狀病毒（正式名稱是SARS-CoV-2）。

原文在4月28日刊載於慈濟大學粉專。

以微孢子蟲（Microsporidia）防治瘧疾

微孢子蟲的孢子母細胞。圖片來源：維基百科

瘧疾（malaria）雖然是一種古老的疾病，但它一年仍從全世界奪走超過四十萬條人命。雖然隨著治療瘧疾的藥物如奎寧、青蒿素等的發現，加上使用蚊帳、撲滅病媒蚊等方式，已經成功地讓瘧疾在世界的某些地方消失，但非洲、南美洲的某些區域、亞洲的中南半島、印度的人民仍深受瘧疾的威脅。目前對奎寧或/及青蒿素有抗性的瘧原蟲也已經出現，所以找尋新方法來防治瘧疾的確是刻不容緩的事情。

雖然噴灑殺蟲劑可以撲滅病媒蚊，但對殺蟲劑有抗性的瘧蚊也早已出現。最近的研究更發現，蚊帳的使用造成瘧蚊改變牠們的攝食時間：從晚上改為較早的傍晚與較晚的早晨。研究團隊也發現，較早的傍晚被咬，罹患瘧疾的可能性較高。

是否有其他方法可以防治瘧疾呢？過去對登革熱病媒蚊的研究發現，被沃爾巴克氏體（Wolbachia）這種立克次體科的內共生細菌寄生的病媒蚊出現壽命縮短一半、無法叮咬人類的狀況，如此一來便可以藉由釋放被沃爾巴克氏體感染的病媒蚊來防治登革熱。

最近肯亞的研究團隊在維多利亞湖畔研究瘧蚊時，發現了一種微孢子蟲Microsporidia MB。大約百分之五的瘧蚊體內含有這種微孢子蟲，而被微孢子蟲感染的瘧蚊，體內找不到瘧原蟲。被微孢子蟲感染的瘧蚊生殖與存活能力並沒有下降的現象，但瘧原蟲不存在於牠們的體內卻是不爭的事實。

微孢子蟲過去曾一度被以為是原蟲，不過現在已知它們是一種真菌。全世界有大約一百萬種微孢子蟲，不過只有大約一千五百種被命名。微孢子蟲寄生於動物體內（主要是昆蟲），目前已經發現並命名的微孢子蟲，大抵都是感染一個物種或數種相關的物種。大約有10%的微孢子蟲感染脊椎動物，有少數幾種在某些狀況下會感染人類。

研究團隊發現微孢子蟲主要住在瘧蚊的中腸與卵巢中。在實驗室以微孢子蟲感染瘧蚊後，瘧蚊體內找不到子孢子（sporozoite）。由於Microsporidia MB本來就會感染瘧蚊，所以讓更多的瘧蚊被它感染應該不會產生影響生態的疑慮。當然，在真正開始大規模地讓瘧蚊被微孢子蟲感染之前，研究團隊還需要對微孢子蟲與瘧蚊間的互動進行更多的瞭解。

參考文獻：

Jeremy K. Herren. et al. A microsporidian impairs Plasmodium falciparum transmission in Anopheles arabiensis mosquitoes. Nature Biotechnology. 2020.

Eunho Suh, Marissa K. Grossman, Jessica L. Waite, Nina L. Dennington, Ellie Sherrard-Smith, Thomas S. Churcher, Matthew B. Thomas. The influence of feeding behaviour and temperature on the capacity of mosquitoes to transmit malaria. Nature Ecology & Evolution, 2020; DOI: 10.1038/s41559-020-1182-x

Microsporidia. Wikipedia.