生酮飲食（ketogenic diet）會造成器官衰老！

 

生酮飲食最早的用途。圖片來源：維基百科

生酮飲食（ketogenic diet）是一種將醣類攝取降到最低、脂肪攝取盡可能提高的飲食。當醣類攝取降到極低時，身體為了能量的需要，會進行酮類生成（ketogenesis），所以才被稱為「生酮飲食」。

根據維基百科的資料，最早使用生酮飲食應該是為了治療癲癇，但是後來因為新藥的成功開發，所以生酮飲食沉寂了一段時間，最後在1994年復甦。另外，所謂的「阿金飲食法」（Atkins diet）其實也是類似於生酮飲食，由阿特金氏醫師在1970年代發明，用來減肥。

由於生酮飲食具有療效、且有些人進行生酮飲食也的確成功地減肥了，加上阿金飲食可以大口吃肉，造成許多人對於生酮飲食趨之若鶩。在台灣，只要有人批評生酮飲食，很快就會引來一群基本教義派用力捍衛生酮飲食法。

但是，最近發表的研究發現，長期進行生酮飲食，會造成器官衰老。

研究團隊以C57BL/6小鼠為模型，讓牠們進行7天或21天的生酮飲食。飲食含量僅有0.3%的碳水化合物，9.2%的蛋白質，其餘（90.5%）都是脂肪。

研究團隊分析了小鼠的蛋白質、RNA以及組織，結果發現生酮飲食造成AMPKα蛋白磷酸化，進而活化p53，並引起p21和SA-β-gal的增加，這些都是細胞衰老的象徵 ；另外，PIDDosome複合體的成員如PIDD1、RAIDD和活化的MDM2的量都增加。

類似的情形在人類受試者也出現。長期的生酮飲食同樣導致了炎症標記如TNFα和IL-1β的增加，與小鼠研究結果一致 。

當研究團隊把7天或21天的生酮飲食組一起對照來看時發現，在進行21天的生酮飲食後，這些衰老標記到達最高；不過，如果小鼠恢復正常飲食，這些細胞衰老標記會慢慢地下降，顯示細胞衰老是可逆的。

研究團隊認為，相較於持續性的生酮飲食，間歇性生酮飲食（IKD，每七天或四天的生酮飲食後，進行七天的正常飲食）相對比較不會導致代謝問題出現，而且還可以減肥、改善代謝健康等。

不過，生酮飲食是一種比較激烈的飲食方式，所以任何人要進行之前，最好先諮詢自己的醫師，即使是間歇性生酮飲食也最好是尋求諮詢比較適當。

參考文獻：

Wei SJ, Schell JR, Chocron ES, Varmazyad M, Xu G, Chen WH, Martinez GM, Dong FF, Sreenivas P, Trevino R Jr, Jiang H, Du Y, Saliba A, Qian W, Lorenzana B, Nazarullah A, Chang J, Sharma K, Munkácsy E, Horikoshi N, Gius D. Ketogenic diet induces p53-dependent cellular senescence in multiple organs. Sci Adv. 2024 May 17;10(20):eado1463. doi: 10.1126/sciadv.ado1463. Epub 2024 May 17. PMID: 38758782; PMCID: PMC11100565.

搜尋引擎的「警告標籤」是否會產生影響？

 

圖片作者：ChatGPT

你是否曾在搜尋資料時看過「警告標籤」呢？我自己曾經在看維基百科時，看過「警告標籤」出現。至於Google倒是沒看過。

最近美國康乃爾大學的一個研究，針對人們在使用搜尋引擎時，搜尋引擎對結果的呈現是否會影響人們對資訊的信任度做了一些研究。

他們進行了三個線上實驗，總共有3196個參與者，參與者是在線上招募的。實驗使用了關於COVID-19的資訊，並將搜尋的結果排名隨機化、或加入錯誤資訊並將錯誤資訊的排名安排得較高、或加入「資訊變動中」或是「來源可信度不明」的警告標籤，觀察這些對使用者會產生什麼樣的影響。

結果發現：

1. 雖然高排名的搜尋結果被點擊的機率比較高，但是這並沒有讓使用者覺得它的可信度也比較高。

2. 錯誤資訊的排名並不影響位於它下方的正確資訊的可信度。

3. 警告標籤則只有標示「來源可信度不明」的標籤會影響使用者對資訊的信任（包括正確資訊），至於「資訊變動中」的警告標籤則看不出影響。

因為這個研究進行的時間點都在2022年，搜尋引擎早已是大家日常生活的一部分，而在2022年時COVID-19的資訊有些還不是那麼清楚，這或許是為什麼參與者比較不會受到排名的影響、但是「來源可信度不明」的警告標籤會影響使用者對資訊的信任度的緣故。

當然，由於參與者都是在線上平台Prolific Academic招募的，這意味著這些使用者必須要會流利的英文、且能夠取得網路資源，或許這些群眾代表的並不是「一般大眾」？

參考文獻：

Williams-Ceci, S., Macy, M.W. & Naaman, M. Misinformation does not reduce trust in accurate search results, but warning banners may backfire. Sci Rep 14, 10977 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-61645-8

蚊子界的「唐僧肉」是怎麼煉成的？

 

甘比亞瘧蚊。圖片來源：維基百科

蚊子，例如甘比亞瘧蚊（Anopheles gambiae），雌蚊因為養分的需要，會吸食人類的血液。目前的研究已知，蚊子會偵測包括二氧化碳（CO₂）、體溫和人類體味，來定位和選擇大餐。

在2023年，尚比亞的研究團隊，開發了一個大型的多選擇偏好測試系統。他們使用紅外線追蹤蚊子的行為，並結合氣味引導的熱趨性測試（OGTA）來量化蚊子的行為。他們也使用多個人類作為氣味來源，並比較蚊子對不同人類氣味的偏好。

他們發現，單獨存在CO₂或熱源時，蚊子著陸不多。但是，若加入模擬人體皮膚溫度的加熱目標時，蚊子的著陸行為會顯著增加。

與CO₂相比，人類的全身氣味顯著增加了蚊子的著陸偏好。 有趣的是，研究團隊發現，不同人類的氣味顯示出不同的吸引力，某些人比其他人更能吸引蚊子。也就是說，蚊子的「唐僧肉」的確是存在的。

為什麼那些人是蚊子的「唐僧肉」？研究團隊發現，某些揮發性有機化合物（VOCs）與人類對蚊子的吸引力有關。例如，丁酸（butyric acid）、異丁酸（isobutyric acid）、異戊酸（isovaleric acid）和乙偶姻（acetoin）等化合物在高吸引力的人類氣味中相對豐富。而桉油素（eucalyptol）在低吸引力的人類氣味中相對豐富，顯示這種氣味可能具有驅蚊作用。

這項研究顯示，人類氣味在引導蚊子的熱趨性和宿主選擇中有著關鍵作用，這導致了不同人類之間的被蚊子叮咬風險的不均勻性。這些發現對於理解瘧疾傳播的機制以及開發新的蚊子控制策略具有重要意義。

為什麼有些人會有比較多的丁酸、異丁酸、異戊酸和乙偶姻呢？？

研究團隊發現，這些化合物的生成與人體皮膚上的微生物群落有密切關係。

丁酸、異丁酸和異戊酸等短鏈脂肪酸通常由皮膚上的厭氧菌（如丙酸桿菌和葡萄球菌）透過發酵汗液中的脂肪酸生成。而乙偶姻則是由皮膚微生物如金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）代謝生成的化合物。

另外，基因也會影響皮脂腺的活性，從而改變皮脂的分泌量。然後，這些皮脂被皮膚上的微生物轉化為揮發性有機化合物（VOCs）。

另外，飲食中的特定成分可能會影響體味。例如，高蛋白飲食或含有特定脂肪酸的食物可能會增加汗液中某些成分的含量，進而改變皮膚微生物的代謝產物。

個人衛生與生理狀態也會改變皮膚微生物的組成。例如，經常洗澡和使用抗菌產品可以改變皮膚微生物的組成，從而影響VOCs的生成。

最後，壓力水平、激素變化和健康狀況也會影響體味。例如，壓力會增加汗液的分泌，這可能改變汗液的成分並影響微生物的代謝活動。

總而言之，個人之間丁酸、異丁酸、異戊酸和乙偶姻的含量差異主要是由皮膚微生物群落的組成及其代謝活動所引起的。基因、飲食、衛生習慣和生理狀態等因素都會對這些微生物群落產生影響，進而影響體味化合物的生成。

過去所謂的「酸性體質」其實是無稽之談，只是楊恩（Robert O. Young）為了牟利所捏造出來的，並已在2018年11月被美國加州法院判決他詐欺罪成立，判決他需賠償1.05億美元。但是可笑的是，網路查詢還能看到許多診所仍宣稱可治療「酸性體質」！

了解蚊子對人類氣味的偏好，可以幫助我們開發更有效的防蚊措施，例如設計出發出「誘蚊」氣味的蚊子誘捕器或「厭蚊」氣味的驅蚊產品，以減少蚊子叮咬和瘧疾的傳播風險。

參考文獻：

Giraldo D, Rankin-Turner S, Corver A, Tauxe GM, Gao AL, Jackson DM, Simubali L, Book C, Stevenson JC, Thuma PE, McCoy RC, Gordus A, Mburu MM, Simulundu E, McMeniman CJ. Human scent guides mosquito thermotaxis and host selection under naturalistic conditions. Curr Biol. 2023 Jun 19;33(12):2367-2382.e7. doi: 10.1016/j.cub.2023.04.050.

德國蟑螂（Blattella germanica）竟然源於亞洲！

 

德國蟑螂的傳播路徑。圖片來源：PNAS

討厭蟑螂的人非常多，包括我在內。牠們到處亂跑、污染食物、飲水，能夠出現在你想不到的地方。有些人甚至不敢提到「蟑螂」這兩個字，好像只要一提到就會出現似的。

雖然在亞洲，大家比較熟悉的是會飛的大蟑螂（「美國」蟑螂？），但是最近這些年橫行於歐美的「德國」蟑螂也開始出現在亞洲。

「德國」蟑螂（Blattella germanica）是在1776年由林奈氏命名的。很多人認為，既然偉大的林奈氏都說牠是「德國」蟑螂了（germanica），那應該就是源自德國吧？

事實上，林奈氏也會道聽途說，例如為金雞納樹取名，就完全是聽說的。

所以，到底「德國」蟑螂是不是發源於德國？最近發表在《美國國家科學院院刊》上的研究發現：德國蟑螂應該是「亞洲」蟑螂喔！

研究團隊收集了來自17個國家、六大洲共281隻蟑螂樣本，進行全基因組分析以及粒線體COI基因定序。

結果發現：德國蟑螂與亞洲蟑螂（Blattella asahinai）的親緣關係最近，大約在2100年前從亞洲蟑螂分枝出來，演化地點可能是印度或緬甸的人類聚落。

然後，在1200年前，德國蟑螂開始向西往中東傳播，可能是跟隨著伊斯蘭王朝的商業/軍事活動；另外在390年前則跟著歐洲殖民時期的商業活動向東擴展。

數百成千年的傳播與演化，現在德國蟑螂大約可分為六個群體：韓國、中國、印尼、印度、東歐、美國。其中亞洲的三個群體（中國、印尼、印度）的多樣性比較高。

所以，德國蟑螂其實不是源自德國喔！

至於那些會飛的「美國」蟑螂，也不是源自於美國，而是源自非洲與中東...

參考文獻：

Tang, Q., Vargo, E. L., Ahmad, I., Jiang, H., Kotyková Varadínová, Z., Dovih, P., ... & Evans, T. A. (2024). Solving the 250-year-old mystery of the origin and global spread of the German cockroach, Blattella germanica. PNAS, 121(22), e2401185121. https://doi.org/10.1073/pnas.2401185121

為什麼啤酒要喝冰的、烈酒要喝熱的？

 

形形色色的酒。圖片來源：維基百科

你喝酒嗎？有沒有想過，所有的酒，無論是啤酒、葡萄酒、還是烈酒，其實都是由水和乙醇（酒精的主要成分）混合而成的。但是，為什麼啤酒冰的好喝、而烈酒則是熱的才順口呢？

一群中國的科學家，因為對這個現象感到好奇，他們調查了一下中國白酒的酒精濃度。結果發現，中國白酒的酒精濃度落在幾個區間：38%-42%、 52%-53%、68%-75%。

會落在這些區域，當然是因為大家覺得好喝。但是，為什麼不在這些區域的白酒接受度就低呢？

於是，他們以不同濃度的乙醇水溶液進行了高頻核磁共振和分子動力學實驗。他們發現，隨著乙醇濃度愈來愈高，乙醇-水混合物在高度定向石墨烯上的接觸角呈現階梯式下降。這些階梯和臨界點的分布與許多著名酒精飲料的酒精含量（ABV）分布相符。

什麼是「接觸角」呢？接觸角是一個測量液體與固體表面之間互動關係的指標，它可以反映出液體在固體表面上的擴散程度。當接觸角大時，液體在表面上不易擴散，意味著表面比較「不親水」；接觸角小則表示液體容易擴散，表面較「親水」。

另外，他們也發現在不同乙醇濃度下存在著不同的乙醇-水分子聚集體。這些聚集體在特定的乙醇濃度點發生結構轉變，並在階梯範圍內保持穩定。

根據他們的觀察，總共有以下這些階梯：5%–7%、9%–11%、14%–17%（清酒）、28%–31%、35%–42%（白蘭地、伏特加、中國白酒）、50%–52%（中國白酒）、68%–70%（中國白酒）、75%–78%（中國白酒）、91%–94%。

有趣的是，溫度改變會影響乙醇-水聚集體的結構。研究團隊發現，38%–42%與52%-53%的酒精水溶液（白酒），在室溫下各有自己的聚集體結構；但是當加熱到攝氏40度時，結構上的不同就消失了。而濃度為5%或是11%的酒精溶液，在攝氏5度時，會形成一種特殊的結構。

這解釋了為什麼品酒專家可以分辨室溫下的38%–42%與52%-53%的白酒，但是加熱之後卻分不出來；這也解釋了為什麼不同類型的酒有它們自己的適飲溫度。例如，低ABV的啤酒（~4%）或白葡萄酒（11%–16%）在冷卻後更能體現「乙醇味」，而高ABV的燒酒或中國白酒（38%–42%, 52%, 68%, and 75%）在加熱後味道更佳。

這個研究為酒的濃度設定提供了科學基礎，可幫助釀酒業根據乙醇濃度的臨界點和穩定階梯來標準化產品，以保持特定的「乙醇味」。

不過，在研究的時候使用的是純粹的酒精-水溶液，但是酒除了酒精與水，還有其他的化合物，這些應該對酒的風味也有影響喔！

參考文獻：

Xiaotao Yang, Jia Zheng, Xianfeng Luo, Hongyan Xiao, Peijia Li, Xiaodong Luo, Ye Tian, Lei Jiang, Dong Zhao. Ethanol-water clusters determine the critical concentration of alcoholic beverages. Matter, 2024; 7 (5): 1724 DOI: 10.1016/j.matt.2024.03.017

痲瘋病（leprosy）也是人畜共通疾病？

 

紅松鼠。圖片來源：維基百科

痲瘋病（leprosy）是一種侵害皮膚、周邊神經、黏膜和眼睛的慢性感染病，其病原是痲瘋菌（Mycobacterium leprae）。如果感染並且未獲得適當治療，痲瘋病可能會導致皮膚損傷和神經功能障礙，造成肢體殘障、臉部變形等，使周遭的人觀之心生畏懼，造成許多關於痲瘋病是「不潔」、「天譴」的迷信。

最近的一項考古研究發現，痲瘋可能也是人畜共通疾病。

在2016年，英國有許多紅松鼠（Sciurus vulgaris）死亡。研究團隊調查後發現，部分松鼠身上帶有痲瘋菌[1]。

這個發現，讓研究團隊想到，會不會紅松鼠身上一直都有這個病菌呢？

研究團隊對來自溫徹斯特兩個考古遺址的25個人類和12個松鼠進行分析，重建了四個中世紀痲瘋菌基因體，其中一個來自紅松鼠[2]。

分析結果顯示，痲瘋病在非人類宿主中的傳播在中世紀可能比先前認識的要普遍。重建的中世紀松鼠痲瘋菌基因體與當時人類的痲瘋菌株在系統發育上屬於同一分支（分支3），這意味著這些菌株可能來自相似的感染源或者有共同的傳播途徑。

這種相似性進一步支持了在中世紀痲瘋病可能存在跨物種傳播的假設，即人類與紅松鼠之間可能有直接或間接的痲瘋菌交換。

不過，也不必因此而過度恐慌，畢竟考古的證據只是發現人與松鼠身上的痲瘋病菌很相似，並沒有直接的證據證明人身上的痲瘋病菌是來自紅松鼠。

另外，大約95%的人對痲瘋病菌有抵抗力，不會因感染而發展成痲瘋病（也稱為漢森病）。這種抵抗力可能與基因有關，包括特定的免疫系統基因變異，這些變異有助於抵抗病原體的感染或限制其在體內的增長。

參考文獻：

[1] Avanzi C, Del-Pozo J, Benjak A, Stevenson K, Simpson VR, Busso P, McLuckie J, Loiseau C, Lawton C, Schoening J, Shaw DJ, Piton J, Vera-Cabrera L, Velarde-Felix JS, McDermott F, Gordon SV, Cole ST, Meredith AL. Red squirrels in the British Isles are infected with leprosy bacilli. Science. 2016 Nov 11;354(6313):744-747. doi: 10.1126/science.aah3783. PMID: 27846605.

[2] Urban et al., Ancient Mycobacterium leprae genome reveals medieval English red squirrels as animal leprosy host, Current Biology (2024), https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.04.006

等一下，再生！父親腸道健康與嬰兒健康息息相關

 

圖片來源：Nature

這些年的研究已經讓我們知道，腸道微生物體（gut microbiome）與我們的健康息息相關，而我們腸道的神經叢也被認為是「第二大腦」。但是，最近的研究卻發現，我們腸道的微生物體，還會影響我們後代的健康喔！而且是「準爸爸」的腸道微生物體！

歐洲的研究團隊，利用非吸收性抗生素(nABX)處理雄性小鼠六週，然後將這些小鼠分成三組：一組完全不給恢復期，就直接去跟雌鼠交配；一組則給予四週的恢復期；另一組則給予八週的恢復期。

結果發現，大概八週，小鼠的腸道菌群就恢復得差不多了。但是出生的後代在出生三天的體重明顯低於對照組，而且這個現象一直維持到第17天大都是這樣。而且，實驗組小鼠的存活率也比對照組低了15%左右。

另外，研究團隊也進行了轉錄體分析（RNA表現與組成），結果發現，在實驗組有顯著的基因表現改變，特別是在腦和褐色脂肪組織。

進一步的研究發現，給予八週恢復期的雄性小鼠交配後所產生的後代，死亡率與控制組差不多；但是若只給予四週恢復期的雄性小鼠，則存活率比對照組低15%。而抗生素會造成雄性小鼠的睪丸重量變輕、異常的細精管變多、睪丸表皮變薄。同時，母鼠的胎盤功能也變差（胎盤功能相關的基因表現明顯降低），還出現了胎盤血管發育不全的狀況。可能是因為這樣影響了胎兒的發育，造成體重減輕以及存活率降低等現象。

所以，這個研究告訴我們，如果準備要懷孕，不只是媽媽很重要，爸爸也很重要。如果爸爸因為某些原因一定要服用抗生素，那麼最好先別「做人」，等停藥後一陣子再「增產報國」吧！

參考文獻：

Argaw-Denboba, A., Schmidt, T.S.B., Di Giacomo, M. et al. Paternal microbiome perturbations impact offspring fitness. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07336-w