科技報導

維他命能否預防癌症?

維他命能否預防癌症?
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

編譯來源:《Is There a Role for Vitamins in Cancer Prevention?》

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人們為許多原因服用營養補充品,如預防疾病、疾病調適、延長生命、及促進身體健康。有些人為預防癌症發生或復發及延長生命。但真的有效嗎?(圖片來源:維基百科)

根據2013年美國全國性調查,約40%美國成人服用綜合維他命或礦物質,許多人也服用鈣、葉酸、維他命D、及其它維他命與礦物質補充品。人們為許多原因服用營養補充品,如預防疾病、疾病調適、延長生命、及促進身體健康。有些人為預防癌症發生或復發及延長生命。

自古人們一直想要找到神奇藥丸,來延緩疾病發生及延長生命,且身體常會發生營養不足的情況,再加上直接殺死癌細胞的輻射線或藥物,大多透過活性氧自由基破壞細胞週期來達到目的,因此市面上常出現打著抗自由基物質「抗氧化劑」的保健食品來抗癌,如維生素C、E、β-胡蘿蔔素等,故補充維他命一直被認為是有價值的健康策略。但最新研究顯示活性氧自由基在生理所需的濃度下,可行使正常細胞功能;若活性氧自由基過度產生,則可能造成細胞中DNA、脂質、蛋白質等分子過度氧化,而造成細胞傷害。人們想要問的是:「這些營養補充品真的有效嗎?」然而目前許多保健食品添加過量的葉酸、碘、菸鹼酸、及維他命,這論調可能不太適當。

假如營養補充品的某些物質有效,它們會是那些物質?適當劑量為何?以及必須服用多久可看到成效?很不幸地,哥倫比亞大學醫學中心的研究團隊檢視有關維他命或礦物質的研究數據,發現使用維他命或礦物質補充品來預防癌症的效果有限。

無明顯效益,有些證據顯示反而有害

許多實驗顯示使用維他命或礦物質的效果有限,甚至全無效果。過去研究顯示維他命等雖無具體效果,但至少這些營養補充品是無害的。而最近研究結果顯示服用維他命或礦物質可能是有害的。

在美國愛荷華州超過38,000位年長女性健康情況的研究,發現許多常被使用當作維他命或礦物質補充品,如綜合維他命、維他命B6、葉酸等,與死亡率提高有關。這個結果令人感到吃驚,因過去很少證據顯示是有害的。

無特效藥

在健康男性使用維他命E與硒元素的營養補充品來預防攝護腺癌的臨床實驗,顯示此營養補充品都未能預防攝護腺癌,且維他命E反而會提高攝護腺癌的風險。最近對美國超過14,000位50歲以上男性醫生健康研究,實驗者依亂數法則每日服用綜合維他命或安慰劑,結果發現服用綜合維他命者,大體上降低8%的癌症發生率,然以上兩個群體的死亡率並無差異。

蜜蜂存亡與農藥之爭

蜜蜂存亡與農藥之爭
國立臺灣師範大學英語系吳宜恬編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯

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蜜蜂若暴露於有新菸鹼類藥劑的環境中,容易喪失辨認和記憶花蜜味道的能力。(圖片來源:維基百科)

2013年4月,歐盟執委會通過了一項新菸鹼類農藥的暫時禁令,雖然27個成員國中,有14個國家投下反對票,但此暫時禁令仍預計於11月開始於成員國間實施,為期兩年。歐盟宣稱,根據科學檢驗,新菸鹼類化學藥劑很可能是蜜蜂族群逐年減少的元凶之一。

英國也是當初持反對意見的成員國之一,如今對這項暫時禁令,英政府表態妥協,但仍未禁止新菸鹼類在園藝上與公園內的使用。英國政府表示,當今學界對新菸鹼類是否直接造成蜜蜂族群消失仍存廣泛爭議。

新聞
2014年你不可錯過的觀星盛事

2014年你不可錯過的觀星盛事

無論是業餘的星象觀測迷,或是專業的研究員,都引頸企盼著將在2014年陸續登場的諸多觀星活動。即使你沒有專業的天文望遠鏡,以下介紹的許多天文星象都是可以用肉眼,或是使用雙筒望遠鏡就可以看到的。一月 2-3號的象限儀座流星雨:從一月1號到5號,你都可以用肉眼看到流星雨的景象,而從2號的晚上到3號破曉前為高峰期,你每小時將可以看到約40顆的流星。這場流星雨是來自牧夫座方向。 5號的木星衝日:所謂的「衝日」是指太陽、地球(在中)與特定星球呈一直線的現象。一月5號的木星衝日是整年裡最適合觀測木星的日子,除了因為那天在地球可正視木星的日光反射面而易於觀測外,那一天也可以藉充分的反射日光,一次看到木星旁的四顆衛星:埃歐、歐羅巴、蓋尼米德和卡利斯多。 三月 20號的庶女星活動:在天文觀測中,有時候小行星會穿越地球與特定星球之間,而造成完全遮蔽該特定星球的景象。庶女星(小行星163)將在20號完全遮蓋住獅子座最亮的軒轅十四星,時間長度約為12秒。這是很難得的天文景象,但是遺憾的是只有從美國紐約到加拿大安大略省才能觀賞到此景觀。

不需要水的冷凝器

不需要水的冷凝器
國立臺灣大學化學系林宇軒/國立臺灣大學科學教育發展中心陳藹然責任編輯

編譯來源:New Condensers Cool Solvent Without Flowing Water

你知道在有機化學實驗室裡,每天都要用掉幾百公升的水嗎?一切的罪魁禍首就是那支用來冷卻溶劑蒸氣的冷凝管!最近有兩群化學家在《ACS永續化學與工程》期刊上(ACS Sustainable Chemistry & Engineering),發表了他們改良的新型冷凝管,完全不費一滴水就能達到冷卻的效果。

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圖一、Vigreux冷凝管(出自維基百科)

阿斯特捷利康公司(AstraZeneca)資深研究員Dave Perkins表示,傳統的冷凝管每分鐘消耗1~4公升的水,長期下來用水量非常可觀。雖然市面上已有不用流動冷水冷卻的冷凝管可用,如:Sigma-Aldrich公司的 Airflux和氣冷式Vigreux冷凝管(圖一),但卻都只適用於冷凝沸點高於60ºC的溶劑,因此Perkins的團隊決定從這裡下手改良。

Vigreux冷凝管一般用於分餾,以空氣為冷卻劑,玻璃管內有許多朝下的玻璃突起狀,增加冷卻表面積。 Perkins的團隊在Vigreux冷凝管外包上一層2.1公分的厚的鋁鞘,並在鋁製外衣和冷凝管的夾層注水(圖二),使冷凝管有更好的冷卻效果,適用沸點更低的溶劑。

實際測試的結果,500 mL的二氯甲烷液體在高於沸點20°C的溫度(60°C)的開放系統下進行迴流16小時,使用傳統Vigreux冷凝管裡的二氯甲烷液體一點都不剩,但是改良的冷凝管還保留了一半的二氯甲烷液體。其他的實測結果也都顯示改良式冷凝管比Airflux和傳統Vigreux冷凝管冷卻效率都要好很多。

細胞的命運決定機制

細胞的命運決定機制
國立臺灣大學生命科學系助教范姜文榮編譯

編譯來源:独立行政法人理化学研究所(RIKEN)2013年10月1日訊 <細胞の運命を左右する新しい分子メカニズムの一端を解明>

原文出自日本行政法人理化学研究所

從未分化的幹細胞到各類細胞的命運決定,與遺傳基因表現的啟動與關閉密切相關。幹細胞為了分化功能須維持其全能分化性1,在維持分化相關基因活化的同時,實際上也有必要能停留於非活化狀態。

為了維持幹細胞此特性,扮演重要角色的是「基團蛋白質群」2 。過去研究已指出「基團蛋白質群」能在細胞分化、增值或抑制有關基因的所在位置,形成「基團蛋白抑制複合體」3,將該基因予以不活化,因此「基團蛋白抑制複合體」是幹細胞命運決定的主要因子,但其抑制基因表現、及抑制解除的分子機制仍幾乎未知。

日本理化學研究所的研究團隊使用老鼠基因改變技術及細胞影像技術,企圖解析「基團蛋白抑制複合體」對基因調控的機制。首先製作能使用螢光追蹤「基團蛋白質群」的基改老鼠,以瞭解此複合體在細胞核內位置。再透過顯微鏡觀察基改老鼠的胚胎細胞,發現在非活化狀態的基因區域,有「基團蛋白抑制複合體」頭尾聚合、連結在一起,形成斑點狀的「基團蛋白結構體」。

為瞭解「基團蛋白結構體」的角色,有必要觀察「基團蛋白結構體」形成情形。研究團隊推論「基團蛋白抑制複合體」的結構成分之一「Phc2蛋白質」具有自我聚合活性是關鍵所在。因此製作會引發聚合形成不全的基因異常老鼠,即Phc2基因點突變老鼠,並觀察其細胞狀態。結果如同預料,「基團蛋白結構體」未形成,且與基因表現啟動或關閉有密切相關的染色質結構也同時鬆開,而受到「基團蛋白抑制複合體」所抑制的基因群表現則上升。例如Hox基因表現增加,影響脊椎骨的形成方式;Cdkn2a基因表現增加,提早引發細胞老化。檢視Phc2基因點突變老鼠,發現「基團蛋白結構體」不全,誘導原應變為頸椎的脊椎骨位置,反而變為胸椎;原應為胸椎的位置,變為腰椎,出現體節位置變換現象。以上結果顯示「基團蛋白結構體」的形成能抑制細胞命運決定的相關基因。

找到培養人類脊髓細胞的條件了!

找到培養人類脊髓細胞的條件了!
國立陽明大學生科系暨基因體科學所碩士生陳怡君/國立陽明大學生科系暨基因體科學所副教授陳俊銘編校

 

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圖片來源:維基百科

星狀細胞(Astroctyes)為中樞神經系統中含量最多的膠質細胞。目前較為人知的功能以協助神經細胞的生長與訊息傳遞為主。近年來發現其在神經疾病、腦損傷或感染等過程午也扮演重要角色,然而星狀細胞在神經系統不同位置就有不同的特性,造成研究其功能、型態或發育過程十分困難,因此勢必需要建立體外培養的模式以利觀察與研究。

健康的個體中,能夠進行正常功能的星狀細胞為成熟不活化型,具有支持神經細胞、調節腦脊髓等功能 ; 但是當中樞神經系統受到傷害、感染或罹患疾病時,星狀細胞便會成為功能或形態上都不同的過度活化型,具有傷害神經細胞影響整個中樞神經系統的能力。因此,若欲了解星狀細胞在中樞神經系統中的角色,所建立的體外培養系統必須要能觀察並分析這兩種不同分化的星狀細胞。

體外培養人類星狀細胞的技術,目前仍尚未成熟。早期細胞來源主要取自胎兒或是成人的神經前驅細胞進行分化培養,然而來源少,且易混雜其他種類的細胞,造成研究上的困難。近年來,隨著胚胎幹細胞及誘導性多功能幹細胞( induced pluripotent stem cells; iPSC)的發展,許多學者嘗試將多功能幹細胞分化為成熟星狀細胞,這些方法不是分化時間過長就是星狀細胞無法成熟。因此本篇研究的目的即在於建立並探討如何從人類多功能幹細胞分化成「成熟不活化型」或是「過度活化型」的脊髓星狀細胞 ,以供未來研究之用。

該研究團隊一開始在小鼠胚胎幹細胞的實驗中發現,如果參照前人的技術,所分化的星狀細胞皆為未成熟的狀態。過去有文獻指出纖維母細胞生長因子 (FGFs) 可促使星狀細胞的分化,因此作者在培養後期加入纖維母細胞生長因子,結果發現星狀細胞果然有明顯成熟化的趨勢。之後嘗試以人類多功能幹細胞進行分化,他們先抑制轉型生長因子(TGF-β)下游的SMAD轉錄因子,加速神經前驅細胞生成,以縮短分化時間。接著在培養後期加入纖維母細胞生長因子,也可以成功的分化出成熟而非過度活化型的星狀細胞。

NASA行星科學家飯碗難捧

NASA行星科學家飯碗難捧
國立臺灣大學科學教育發展中心特約編譯高英哲

原文作者/Alexandra Witze     編譯來源:NASA funding shuffle alarms planetary scientists

NASA行星科學部決定重新分配經費,並暫停接受一項重大研究計畫的申請案

史考特.古澤維奇(Scott Guzewich)在美國空軍擔任氣象預報員長達六年後,才轉換跑道成為他夢寐以求的行星科學家。他目前以博士後研究員的身分,服務於 NASA高達太空飛行中心,專研火星大氣。

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RSS, JPL, ESA, NASA

然而古澤維奇的夢幻工作可能要變成一場惡夢了。NASA的行星科學部在12月3日宣布,將重新分配挹注各項研究與分析計畫的經費。這聽起來像是官僚作業的重新洗牌,卻挑動了美國行星科學家的敏感神經:他們覺得在這個經費日益緊縮的年代,自己即將成為被排除在外的一員。尤其是有一項包含近半數行星科學研究提案在內的新研究計畫,2014年卻不給研究員提出新的補助金申請案;那些從補助金裡支薪的研究員,到時候就會落到無處請款的田地。「這下我得跳過2014年,到2015年才能送案。」古澤維奇說。「要是到時候還領不到錢,我想我就得去渥爾瑪打工了。」

幾乎全美的行星科學家,或多或少都是靠NASA總金額達12億美元的行星科學部補助金在做研究。許多老資格或比較有名望的研究員,可以從火星登陸車「好奇號」(Curiosity)或是土星探測太空船「卡西尼號」(Cassini),這類的個別任務中拿到錢;像是古澤維奇這樣的年輕科學家,就相當倚賴總金額約2億5000萬元的研究與分析預算過日子——這筆錢是給對行星任務傳回的資料,進行研究分析的科學家拿去用的。根據位於美國亞利桑納州土桑市的行星科學研究所,在2010年所進行的調查顯示,美國有將近半數的行星科學家,倚賴這項計畫提撥他們一半以上的薪水。

NASA的管理階層在一場虛擬的市政廳會議中,提出研究經費重新分配的計畫,令許多人感到相當錯愕。喬治亞理工學院行星科學家布蘭妮.施密特 (Britney Schmidt) 說:「人們擔心他們快要沒頭路了,這消息真是嚇死人。」

沒有人會否認研究分析計畫的經費需要做調整。把經費重新洗牌,可以清掉一大串尾大不掉的資金挹注計畫,重整為五大主題:新行星、太陽系相關作業、可居住行星、外星生物學、以及太陽系觀測。這些新領域中最為龐大,也可能成為最受歡迎的,是太陽系相關作業;然而在那場NASA舉辦的市政廳會議中,有人卻說直到2015年2月前,該領域都不會接受請款提案。這是壓垮許多靠著不斷申請補助金,勉強度日的研究者的最後一根稻草,因為他們手頭上有的資金,大多會在可以申請新的補助金之前就用光光了。

頑固型癌症的希望之星

頑固型癌症的希望之星
國立臺灣大學生命科學所周愛鵑

編譯來源:《Targeted therapy of intractable pancreatic cancer in transgenic mice》

p3

胰臟癌由於低於5年的存活率以及至今還缺少有效的治療方法,使它成為已知頑固型癌症其中之一。片岡教授團隊所研發出的奈米級的高分子微胞或許能成為未來胰臟癌標靶治療的希望之星。(圖片來源:維基百科)

近年來癌症治療有許多發展方向,其中奈米級藥物傳輸系統這種治療方法,由於可以將抗癌藥物直接送到癌細胞裡殺死它們且不會引發傳統抗癌方法的多種副作用而受到各界的矚目。

傳統研究的主流是直接將體外培養的癌細胞打入實驗動物的體內誘使腫瘤形成,這種方式仍與實際癌症發生情況些微不同,為此,許多近期的研究專注在建立各種可人工引發腫瘤的模式生物,讓實驗動物自發行成腫瘤,例如肺癌或胰臟癌的基因轉殖小鼠。這些研究也努力朝向臨床前進,希望實驗成果能應用到人們身上,以幫助身受其苦的病患們。

為什麼會覺得辣?─可應付各種刺激的受器通道

為什麼會覺得辣?─可應付各種刺激的受器通道
國立臺灣大學生命科學系助教范姜文榮編譯

編譯來源独立行政法人理化学研究所(RIKEN)2013年4月23日訊 <細胞の運命を左右する新しい分子メカニズムの一端を解明>

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我們為什麼會覺得辣呢?日本理化學研究所的放射光科學研究中心等共同研究團隊,解析出細胞膜上的「瞬態電壓感受器」能夠接受各式各樣刺激而產生反應的機制。(圖片來源:flickr用戶Prasad Pillai)

日本理化學研究所的放射光科學研究中心等共同研究團隊,解析出細胞膜上的「瞬態電壓感受器」能夠接受各式各樣刺激而產生反應的機制。

細胞膜或細胞內胞器的膜,具有膜貫穿蛋白質構成的某些離子通道,它們也扮演受器的角色,能接受外界的刺激,並轉換成傳遞的訊息。

此類受器接受刺激後,能讓鈣離子等離子通過膜的構造,而擔任訊息傳遞的角色。其中已知「瞬態電壓感受器」離子通道能接受溫度、化學物質、滲透壓等各式各樣不同刺激而產生反應。

例如瞬態電壓感受器離子通道類型之一的辣椒素受器「TRPV1」,能對辣椒的辣味成分化學物質辣椒素產生反應,對超過42℃的高溫也能產生反應,食用辣椒時會產生又熱又痛的感覺就是因為這個緣故。

外語學習造成大腦變化

外語學習造成大腦變化
國立臺灣大學生命科學系助教范姜文榮編譯

編譯來源: <日本科学技術振興機構(JST)2013年8月21日新聞稿>

p2

過去的研究顯示每天進行運動或語言的學習,除了會提升能力外,在腦部結構上也會產生某種變化。(圖片來源:維基百科)

大腦各部位負責不同的機能,例如慣用右手者,他們在大腦左半球的前葉及側葉的局部負責語言功能,這些腦區稱為語言區。另一方面,目前認為大腦右半球與語言的關係不高。

過去的研究顯示每天進行運動或語言的學習,除了會提升能力外,在腦部結構上也會產生某種變化。但究竟是腦區結構的變化重要,還是腦區間的連結強化重要,一直是爭論的焦點。最近雖然能夠用核磁共振來測量學習造成腦區結構的變化,但因腦區變化或腦區連結的影像,不能同時進行,因此無法清楚地回答這疑問。

日本國立精神與神經醫療研究中心與國際電器通信基礎研究所的研究團隊,開發出能同時對腦區變化及腦區間連結兩者進行評估的新方法,以語言學習是否只會偏向大腦左半球產生變化為研究題材,分析語言學習對腦區與腦區間連結會產生何種的變化。

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