科技報導

腦內神經發炎引發疲勞倦怠感 (Brain neuroinflammation induces depressive symptoms)

腦內神經發炎引發疲勞倦怠感 (Brain neuroinflammation induces depressive symptoms)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯

編譯來源:ウイルス感染に伴う疲労倦怠感は脳内炎症が引き金

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圖一: 神經末梢的病毒感染所誘發的疲勞倦怠感,並非酵素COX2導致發熱引起,而是發炎物質IL1β導致發炎所造成。

日本理化學研究所的細胞機能研究團隊,經由「人工合成病毒Poly I:C1」感染大鼠的周邊神經末梢之模式動物實驗,發現腦內發炎會導致疲勞倦怠感,該研究成果2014年3月刊載於科學期刊「PLOS ONE」。

疲勞倦怠感是患者至醫療院所造訪的主要原因之一,是由過勞或精神壓力等各種因素所導致,也是人類體內恆定失序的重要訊息之一。疲勞可分為身體疲勞、精神疲勞、及生病所導致的疲勞等。若我們受到流行性感冒病毒感染,會出現發熱、肌肉痠痛等較強烈的疲勞倦怠感。過去已知發熱是受發炎性物質-細胞介素(cytokine)的作用,在腦血管內皮細胞產生酵素COX-2所導致的症狀;病毒感染呼吸道粘膜等部位時,免疫細胞會釋放干擾素(interferon)等發炎性物質,其訊息會使腦部機能產生某種變化而引發疲勞倦怠感,但其詳細腦內機制仍不明。

理化學研究所的研究團隊,為瞭解病毒感染所引發的疲勞倦怠感,與發熱及發炎之間的因果關係,透過「人工合成病毒Poly I:C」去感染大鼠腹部的末梢神經,發現會出現感染流行性感冒的症狀,如暫時性發熱、或持續數日自發性活動低落等。

研究團隊首先為瞭解發熱與疲勞倦怠感間的關係,對大鼠投予抑制發熱的藥物NS398,以阻礙酵素COX-2的作用,但低落的自發性活動幾乎未恢復,因此瞭解到自發性活動低落並非由發熱所導致,而是另有其它機制。研究團隊解析大鼠腦部,推測是因產生發炎物質-白介素-1β(interleukin-1β),導致神經發炎、抑制腦內活動。經投予阻斷白介素-1受器機轉的「白介素-1受器拮抗物質2」,如圖一所示的IL1-ra,低落自發性活動則漸漸消失,此結果顯示藉由「白介素-1β」與「白介素-1受器拮抗物質」之間的平衡,來調控白介素-1訊息傳遞的功能。

DNA改造 : 遺傳基因新密碼

DNA改造 : 遺傳基因新密碼
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/德州大學分子生物科學研究所馬千惠責任編輯

根據美國加州Scripps研究機構2014年5月7日的報導,該機構的科學家已成功將一對非存在於自然界的基因密碼,透過基因工程轉殖至細菌內,該特殊細菌只要能獲得分子結構單元1的供應,能相當正常地複製非天然DNA鹼基對。

該機構的Floyd E. Romesberg學者表示,地球上多樣的所有生物體DNA都是由兩對的基因鹼基,A-T和C-G編碼形成,不過他所領導的研究團隊成功地在大腸桿菌,再加上第三對、非天然的鹼基對2,這顯示其它的方式也有可能儲存訊息,帶領人類更進一步認識基因生物學的未來發展,未來它可能帶來更多令人興奮的應用,例如新的藥物開發,甚至新型奈米科技。該研究成果刊載於2014年5月7日科學期刊「Nature」線上版。

許多挑戰

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圖片來源:flickr@skreck

從1990年代末期,Romesberg和同事就一直研究去找尋一對分子,能作為新的、有功能的基因鹼基對,原則上能編碼合成過去未曾出現的蛋白質或生物體。

這項挑戰並非容易,任何具有功能、新型的一對基因鹼基,必須具有相當於天然的核苷鹼基對A-T 與C-G互相鍵結的親和力。新型基因鹼基對,也要能沿著基因雙股展開鏈上穩定地排列;於DNA複製與轉錄至RNA過程,在天然聚合酶作用下,它們需要能穩定地解開及結合DNA。另外,這些非天然核苷入侵者,也要避免受到DNA修復機制3的攻擊或移除。

社會學家愚弄物理評審

社會學家愚弄物理評審
知識通訊評論第41期

柯林斯

在研究重力波物理學學家三十多年,耗費無數時間與物理學家交談,還寫下一本關於該領域歷史與社會學的著作之後,社會學家柯林斯 (Harry Collins) 心中有個問題:他合格做一個物理學家嗎?

他認為他行,還有實驗資料以資證明。柯林斯將於今年稍後出版的研究,是「互動專長」 (interactional expertise) 這個概念的首項實驗,此一概念會影響像是同儕審查及科學新聞等等領域。這甚至可能有助於解決自從一九九○年代的科學戰爭之後,就徘徊不去的一個問題,當時社會學家發動了被科學家視為對科學本質的攻擊,而科學家也還以顏色。

柯林斯的這種看法是基於在他對於由重力波物理學家所設計,七個重力波物理問題的答案。他的答案,連同另一位真正的重力物理學家的答案,送去給該領域的九名研究員審閱。

經濟物理學的文化衝擊

經濟物理學的文化衝擊
知識通訊評論第39期

利用物理理論來解決經濟問題,是一些對經濟學典型的僵化理論不滿意經濟學家的期望。但是到目前為止,他們不覺得物理學家處理市場問題,有令人印象深刻的表現。

過去二十年裡,有些物理學家嘗試將他們的觀念及工具,應用在一個看似與傳統物理學大相逕庭的領域。他們認為經濟體系可能存在有某種物理學原理,並且一如其名地將之稱為「經濟物理學」 (econophysics) 。這群經濟物理學家其中一些人,去年甚至誇張到指說,經濟學可能是「下一個物理科學」。

看植物如何將鈀廢液變奈米粒子

看植物如何將鈀廢液變奈米粒子
臺大化學系學生 林宇軒編譯/臺大化學系 蔡蘊明教授責任編輯

利用植物會吸收重金屬的例子已時有所聞,很多受重金屬汙染的土地都利用這個方式吸收重金屬,以淨化土壤,但是最新的研究發現植物不只會吸收重金屬,還能幫你製造出奈米粒子催化劑!

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阿拉伯芥。圖片來源|tc.wangchao.net.cn

2010 年諾貝爾化學獎頒給了發展鈀催化劑的三位研究者,其運用包括知名的鈴木反應(Suzuki reaction),許多鈀催化劑不論是製造人類治療疾病所需要的藥物,或是合成電子產業正在尋找與開發的可放光化學物質,都佔有重要的一席之地,在現今的世界中大量使用,大大的影響了我們的生活。

但隨著鈀催化劑的廣泛使用,含有鈀的廢液也在大量的產生,加拿大約克大學的詹姆士‧克拉克(James Clark)團隊就利用阿拉伯芥苗吸收廢液中的鈀離子,藉此回收鈀這個昂貴的稀有金屬,但更令人驚訝的是,吸收進來的鈀竟然在阿拉伯芥葉子中形成了奈米粒子,而這個奈米粒子的催化能力甚至要比市售的鈀催化劑還要來的更好!

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