清蔚園科學館



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關鍵

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科教處

胎兒時期埋下的定時炸彈!

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健康宿命論

  一般人認為:只要孕婦不濫用藥物、不抽煙、不喝酒,胎兒就能健全地發育。甚至說,這個被視同「寄生蟲」的胚胎,即使是在孕婦飢餓的情況下,仍能吸取必需的營養,長成看起來正常的嬰兒。
  南美巨人的傳說中,就是強調我們要注意孕婦的福利:早晨在優美的音樂中醒來,全天保持愉快的心情,吃喝對味又如意,有適度的運動等等。這也告訴大家在媽媽懷你的階段,就已註定了你五十年後的健康-是否有心臟病、糖尿或慢性高血壓等等。
  根據統計,在19世紀末的英國,出生於棉花工廠、礦區等貧窮家庭的嬰兒死亡率,以及成年後死於心血管疾病的比率較高。1944~45年間,在荷蘭發生冬季飢荒期間懷胎生下的孩子,在外觀上雖然正常,可是成年後罹患糖尿病的機率大增。因此,流行病學者David Barker認為:母體的營養不良,不只影響胎兒的發育,更註定後代下半輩子慢性疾病的發展。
  那麼證據呢?科學家們認為,營養不良會導致「壓力荷爾蒙」的產生,進而抑制胎盤及胎兒的發育。母綿羊受到人工合成的「壓力荷爾蒙」處理會引發小羊及成長後的高血壓情況。同樣地,受此荷爾蒙處理的母鼠,生下的小鼠個子會較小,但有高血壓與高血糖的情形。出生時體重較輕的嬰兒,也比較容易患高血壓。一般認為:這是由於壓力荷爾蒙改變了腎素與血管張力素之間平衡的關係。
  在母體營養不良的情況下,胎兒體內營養物質與氧分配會如何?在這些物質短缺的情況下,會優先供給腦部發育的需要;而肝、腎與胰等器官的發育勢必受阻,容易造成日後功能的異常。科學家們也發現,在缺乏蛋白質情況下發育的老鼠,其腎元的數目較少,且成年後易患高血壓。
  此外,研究人員也發現:缺乏蛋白質的母鼠所生產的小鼠,在日後生長快速的話,其腎細胞內染色體的終端(telomere)會變得較短(表示細胞分裂能力較差,也愈近老化)。在腎細胞早早停止分裂的情況下,對於血壓調節的能力自然就差了。
  在我們舊有的觀念裡,遇到嬰兒「先天不足」的情況,總要加以「後天調節」,好好地給予補充趕上。根據上述的調查與實驗,這樣反而會害了他們。因為成年人的高血壓、糖尿病和心臟病等等,跟初生時的瘦小以及後來的快速生長是息息相關的。大家試想:一位瘦小的嬰兒,在後來快速發育的結果,往往造成脂肪與肌肉比值大的情形;記住,這正是糖尿病患的高危險群。再者,快速發育來自細胞的大肆分裂增殖。老鼠腎細胞具有較短的染色體終端,將來可供替換的細胞在無形中變少,而腎功能就容易出狀況了。
  另外,初生時個子小的荷蘭豬或綿羊,對胰島素相當敏感;可是在快速生長後,卻變得非常遲鈍,這跟成人糖尿病的情況極為相似。可見出生後的生活習性,也是影響健康相當重要的因子。
古宏海
取材自New Scientist, 1999.7.17.
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憂鬱症的療效延遲有解了!

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腦神經再生之藥

  美國科學家宣稱:百憂解(Prozac)會刺激大鼠長出新的腦細胞。此發現對於憂鬱症的成因、百憂解如何舒解症狀,以及其作用為何要花如許長的時間才開始等問題提出答案。
  去年,研究人員指出人腦時時刻刻都會長出新的神經元,扭轉了一個長期以來的偏見:即大腦細胞(不像身體其他部位的細胞)當死亡時不會被取代。
  現在,普林斯頓大學的Barry Jacobs與Casimir Fornal發現憂鬱症病人的海馬區(hippcampus與學習及記憶有關的腦區)比健康人小,而長期壓力會減慢囓齒類動物大腦中神經元的出生情況(或稱為神經生成作用,neurogenesis),憂鬱症大概就是壓力所引起。
  Jacobs與Fornal也證明,若將大鼠大腦內一種神經傳導物血清素(serotonin)的受體活化作用降低,將增加神經元的出生情況。因此他們決定研究百憂解是否具有相同作用。百憂解為選擇性血清素再吸收抑制劑(selective serotonin re-uptake inhibitors, 簡稱SSRIs)的一類藥物,SSRIs會防止血清素被吸收,留下更多血清素來傳遞訊息。
  研究小組連續21天給5隻大鼠每天注射百憂解,另外5隻大鼠則注射生理食鹽水作為對照,在最後7天也同時給予每隻大鼠一種稱為BrdU的化學物質,可標示新的神經元。研究人員檢查了所有大鼠的大腦,發現與對照鼠相比,注射百憂解大鼠的大腦中多了69%的新神經元。
  Jacobs與Fornal相信海馬裡神經生成作用的快慢,能夠解釋人們深陷憂鬱、SSRIs為何可以解除憂鬱,以及為何百憂解需要好幾個星期的時間來改進情緒。Jacobs解釋說:「這些新出生的細胞需要時間來成熟及彼此作出適當的連結,如此則對抗憂鬱劑治療上的「療效延遲」(therapeutic lag)提出解釋。」
江建勳
本文取材自New Scientist, 1999.11.6

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