2021年11月29日 星期一

第一型糖尿病(type 1 diabetes)治療新希望

 

胰島素。圖片來源:維基百科

糖尿病(diabetes)是一種無法吸收葡萄糖的疾病。病人因為無法分泌胰島素(insulin)或無法感應胰島素,造成飲食中的糖份無法被吸收,產生所謂的「三多」(多吃、多喝、多尿)症狀。病人因為血糖濃度不穩定,在低血糖時會暴食(多吃);當血糖上升時會口渴(多喝);因為無法吸收血糖,造成腎臟在過濾時會因血糖上升而造成尿液分泌增加(多尿)。

糖尿病分為兩型,第一型糖尿病(type 1 diabetes)的病人無法分泌胰島素;第二型糖尿病(type 2 diabetes)為病人無法感應胰島素。在2019年,糖尿病影響了4.63億人口(佔全世界成年人口的8.8%),其中有九成為第二型糖尿病。大部分的第二型糖尿病,可經由飲食、運動等方式進行治療,但第一型糖尿病終身都需要注射胰島素。

最近,美國的Vertex藥廠公布了以幹細胞治療糖尿病的第一期測試結果。結果發現,注射胰島幹細胞取得了成功,幹細胞成功地在病人體內安家落戶製造胰島素。當然,這只是初步的試驗結果,還需要追蹤五年。

這一切,其實都從一位科學家三十年的努力開始。

Melton博士本來是研究青蛙的發育。這一切在1991年,當他六個月大的兒子被診斷出第一型糖尿病後,他放棄了本來的研究,開始全力找尋如何治療第一型糖尿病。

過去要根治第一型糖尿病,只能透過移植胰臟或移植胰島。由於僧多粥少,能根治的有如鳳毛麟角。因此,Melton博士想從幹細胞下手。

Melton博士的計畫是:將人類幹細胞轉化成為胰島細胞(beta細胞)。這需要對幹細胞要如何分化成為胰島細胞有瞭解,並能開發出如何讓幹細胞分化為胰島細胞。中間的辛勞就不必多說,但令Melton博士錯愕的是,美國政府(小布希為時任總統)在2001年八月簽署了禁止以政府經費進行幹細胞研究的行政命令。為了繼續進行研究,Melton博士必須將自己的實驗室與哈佛大學完全切割乾淨。

儘管要這麼麻煩,但並沒有阻礙Melton博士。所有的努力終於在2014年嶄露曙光,研究團隊終於成功地將幹細胞轉為胰島細胞!為了要取得更多經費支持,Melton博士同年創立了Semma公司--Semma是Melton博士的兒子跟女兒的名字(Sam與Emma)。

要進入臨床測試需要準備更多的資料。為了準備這些,Melton博士需要更多的經費與人手。2019年Vertex以九億五千萬美金買下了Semma,繼續朝著根治第一型糖尿病的方向努力。

今年(2021),美國食藥署(FDA)通過了人體測試的申請。初步總共徵召了17名嚴重的第一型糖尿病病人,對他們注射免疫抑制藥物後,再將一半劑量的胰島細胞由肝門靜脈注入(infusion)。三個月後,測試的結果是成功的。

當然,這個測試才剛剛開始,還需要追蹤五年。但對於參與測試的人來說,整個過程不啻於奇蹟--終於有一天可以離開胰島素,不需要再擔心血糖忽高忽低,造成在工作中昏倒的意外了。

Melton博士估計,這些年來總共花了五千萬美元來完成這個題目。在胰島素發現百年的此時此刻,這個研究成果格外地令人振奮。雖然這個療法大概不會便宜,但至少提供了第一型糖尿病患者根治的新希望。

參考文獻:

Gina Kolata. A Cure for Type 1 Diabetes? For One Man, It Seems to Have Worked.

Vertex Press Release.

2021年11月26日 星期五

海洋暖化造成信天翁(albatross)離婚率上升

 

圖片來源:維基百科

信天翁(albatross)是很長壽的鳥類,也向來被認為是一夫一妻終身不渝的。

但是根據研究,信天翁是會離婚的!過去的觀察發現,如果一年內無法成功繁殖,這時母鳥就會把公鳥給踹了!母鳥會主動拋棄公鳥,出現在另一隻單身的公鳥旁。根據觀察,信天翁的分手都很和平,不會有死纏爛打的情況。

黑眉信天翁。圖片來源:維基百科

近年來,科學家的研究發現,黑眉信天翁(Thalassarche melanophris)的離婚率每年都不大一樣,大約介於1%-8%之間。這讓研究團隊感到好奇:到底牠們的離婚率跟什麼有關呢?分析的結果指向海洋的溫度。當海溫上升,會使得牠們覓食的難度上升,造成繁殖失敗,於是就離婚了。

參考文獻:

Francesco Ventura, José Pedro Granadeiro, Paul M. Lukacs, Amanda Kuepfer and Paulo Catry. Environmental variability directly affects the prevalence of divorce in monogamous albatrosses. https://doi.org/10.1098/rspb.2021.2112

2021年11月17日 星期三

平鮋科(Sebastidae)魚類長壽的秘密

 

圖片來源:維基百科

平鮋科(Sebastidae)的魚類喜歡藏身於礁岩縫中,跟其他多中不同魚類合稱為「礁岩魚」(rockfish)。比較特別的是,平鮋科的魚類有些可以活很久,甚至長達200年!在脊椎動物中,平鮋科是目前有紀錄活得最久的。

最近柏克萊加大的研究團隊,研究了八十八種平鮋科魚類的基因,從長壽的到比較短命的都納入,結果發現:活得比較長的平鮋科魚類,牠們有比較多的基因負責修復自己的基因體;另外,負責調節胰島素的基因也比較多,這在其他生物中已經發現與長壽相關;最後,跟免疫系統抑制相關的基因butyrophilins也比較多。總的來說,總共有137個與長壽相關的基因,在平鮋科魚類中受到正向選擇。

除此之外,這些魚也生活在深水區。由於深水區水溫較低,所以這使得牠們的代謝比較慢;另外,牠們可以長到較大,這也使得牠們不容易被捕食。

這個發現可讓我們瞭解,脊椎動物要活得長,或許就是跟這些基因有關。未來或可藉由調節這些基因的活性,達成延壽的目標--當然,要先活得有品質才行。

參考文獻:

Origins and evolution of extreme life span in Pacific Ocean rockfishes. DOI: 10.1126/science.abg5332

2021年11月2日 星期二

紐西蘭的年度鳥類不是鳥!

 

圖片來源:維基百科

紐西蘭在最近選出「2021年度鳥類」(Bird of the Year),獲勝的卻不是鳥,而是紐西蘭長尾蝙蝠(Chalinolobus tuberculatus)。

紐西蘭長尾蝙蝠,毛利語pekapeka-tou-roa,是一種以昆蟲為食的小型蝙蝠,體重大約只有8-12克。牠是紐西蘭唯二的原生陸生哺乳類之一,另一種也是蝙蝠,是短尾蝙蝠。

紐西蘭長尾蝙蝠目前的保育狀態為「瀕危」(critically endangered),野化貓、老鼠、負鼠等動物都會威脅牠的生存。

雖然不是鳥,但在這次投票中紐西蘭長尾蝙蝠卻大勝第二名三千票。第二名是 kākāpō(Strigops habroptilus),一種原生於紐西蘭、不會飛的夜行性鸚鵡。第三名是紐西蘭鷦鷯 titipounamu(Acanthisitta chloris),是紐西蘭原生最小的鳥類。

參考文獻:

Bird of the Year: Bat steals Robin's thunder to win