克服胰島移植急性排斥的新希望
克服胰島移植急性排斥的新希望 國立臺灣大學生命科學…
科技報導
吃蘋果皮可以降血壓
吃蘋果皮可以降血壓
國立臺灣師範大學生命科學系副教授李冠群
蘋果是世界上最受歡迎和最常食用的水果之一，它富含有益健康的類黃酮。最近的研究發現，大多數類黃酮和富含類黃酮的植物萃取物能有效抑制高血壓。(圖片來源：pixabay用戶PDPics)
高血壓是現今人類日益嚴重的一種健康問題。人體內的血管收縮素轉換酶（angiotensin converting enzyme,ACE）與高血壓成因極為相關，醫學上在控制高血壓的策略當中，抑制ACE酶活性被視為主要的治療目標。加拿大新斯科細亞省農業學院的研究人員巴拉蘇里亞（Nileeka Balasuriya）和路帕辛何（H.P. Vasantha Rupasinghe），利用富含黃酮類化合物的蘋果皮萃取物，進行ACE抑制性質的探討，其結果發表在食品化學《Food Chemistry》期刊。
目前用於治療高血壓的ACE抑制藥物已有卡托普利（Captopril）、瑞姆普利（Rampiril）和伊納普利（Enalpiril）等。然而，探討天然ACE抑製劑的研究仍持續不斷在進行中。最近的研究發現，大多數類黃酮（Flavonoid，又稱黃酮類化合物）和富含類黃酮的植物萃取物是有效的ACE抑制物。黃酮類物質並非維生素，但是曾被稱為維生素P，在生物體內具有抗氧化和抗發炎反應的功效。
受損脊髓的救星-「人工神經連結」技術
受損脊髓的救星-「人工神經連結」技術
國立成功大學生命科學研究所碩士蔡宗樺
編譯來源：日本科學技術振興機構（JST）2013年4月11日
脊髓是連結大腦運動指令和手腳動作的重要神經通道，萬一受到損傷，大腦的信號將無法傳達遞到手腳，導致肢體癱瘓。flickr用戶planetc1
脊髓是連結大腦運動指令和手腳動作的重要神經通道，萬一受到損傷，大腦的信號將無法傳達遞到手腳，導致肢體癱瘓。
日本自然科學研究機構生理學研究所的西村幸男準教授，以及美國華盛頓大學研究團隊，以脊髓損傷的猴子當作模式動物，開發出以人工迴路（bypass）連結受損脊髓的「人工神經連結」技術，在受損的脊髓上植入迴路，連結大腦和脊髓的運動神經。而脊髓損傷的猴子以「人工神經連結」連結受損脊髓後，手部肌肉確實回復到可以按照意識動作。
使白血病不復發的藥物
使白血病不復發的藥物
國立臺灣大學生命科學系助教范姜文榮
編譯來源：日北理化學研究所 2013年4月18日訊
日本理化學研究所的免疫與過敏科學總合研究中心等共同研究團隊，採取急性骨髓性白血病患者的白血球幹細胞（Leukemia stem cells,LSCs），移植到剛出生尚無免疫力的老鼠血管內，培養出重現人類白血病症的老鼠，並利用此種疾病模式老鼠找到小分子化合物「RK-20449」，這種小分子化合物能使白血病幹細胞及白血球細胞幾乎都死亡，而這是到目前為止，抗癌藥所難以達成的效果，期待後續能由RK-20449進而開發出抑制或根治白血病再發的治療藥物。
急性骨髓性白血病是一種成人血癌，患者血液或骨髓內異常的白血球大量增生，導致無法製造正常血液或免疫細胞。因基因異常而造成的急性骨髓性白血病，其再發率相當高，因此很需要開發能預防與根治此白血病再發的治療方式。到目前為止，研究團隊已經發現白血病幹細胞是導致急性骨髓性白血病再發的主要原因，並已了解其分布位置，以及為何會導致白血病再發，現在更進一步找到識別出白血病幹細胞的標靶分子。
從鰻魚發現黃疸偵測新法
從鰻魚發現黃疸偵測新法
國立臺灣大學生命科學系助教范姜文榮
日本理化學研究所共同研究團隊發現日本鰻的肌肉中所具有的綠色螢光蛋白質能與膽紅素（bilirubin）彼此結合的機制，並應用此研究成果，開發出能直接定量測定人體血清中所含有的膽紅素。(圖片來源：日本高松中央卸売市場流通図鑑)
日本鰻魚因為被發現其產卵海域位於菲律賓馬尼拉海底山脈、以及近年漁獲量劇減等議題，總是報導不斷。2009年日本鹿兒島大學的林征一教授雖提出日本鰻的肌肉中具有綠色螢光蛋白質，但是其發光機制不明。日本理化學研究所共同研究團隊發現日本鰻的肌肉中所具有的綠色螢光蛋白質能與膽紅素（bilirubin）彼此結合的機制，並應用此研究成果，開發出能直接定量測定人體血清中所含有的膽紅素。
膽紅素是紅血球內攜帶氧氣蛋白質血紅素（hemoglobin）的代謝產物之一，血液中的膽紅素量如出現異常增加，就會沉積於組織中，出現黃疸症狀。血清中的膽紅素濃度，為評估溶血或肝臟機能的指標，是一般性健康診斷的生化學檢查項目之一，也是診斷新生兒黃疸症狀所必須的測定值。但是自1916年使用重氮化法以來，雖使用多種的膽紅素比色測量法，但都遭遇測量原理複雜、測量費時的問題。
調控睡眠的血清素
調控睡眠的血清素
國立臺灣大學生命科學系助教范姜文榮
編譯來源：日本理化學研究所之研究成果發表 2013年5月15日
睡眠過程分為快速動眼睡眠及非快速動眼睡眠，入眠後會反覆出現非快速動眼睡眠→快速動眼睡眠→非快速動眼睡眠的週期。(圖片來源：flickr用戶peasap)
失眠症是憂鬱症的主要症狀之一。睡眠過程分為快速動眼睡眠（rapid eye movement sleep）及非快速動眼睡眠，入眠後會反覆出現：「非快速動眼睡眠→快速動眼睡眠→非快速動眼睡眠」的周期。憂鬱症病患的睡眠症狀有入眠後在較短時間就出現快速動眼睡眠，或在快速動眼睡眠中眼球運動頻度增加等傾向，但之前對為何引發此睡眠障礙仍不了解。
近年研究大腦中央部位的「外側韁核」（Lateral habenular nucleus）可能是造成憂鬱症的原因，在演化上此部位是從魚類到人類都具有的古老腦區。將外側韁核進行電刺激活化，會導致分泌神經傳導物質血清素的神經細胞活動減弱，因而了解外側韁核是血清素的控制中樞。另因血清素枯竭會導致憂鬱症狀惡化，因此外側韁核過多的活化，會過度抑制血清素分泌，使得憂鬱患者的症狀惡化的假說受到關注。實際上使用機能性核磁共振儀器（fMRI）進行研究發現，憂鬱患者的外側韁核出現血流量異常增加及腦的神經活動活性增加。患有類似憂鬱症狀的老鼠，其外側韁核則出現神經傳導效率增加的現象。
沙蠶的無限再生能力
沙蠶的無限再生能力
國立臺灣大學生命科學系助教范姜文榮
編譯來源：日本理化學研究所2013年5月8日訊
如同人類的脊椎骨或蛇的體幹一樣，生物體常可見到具有反覆出現的構造單位，這些反覆出現的構造單位稱做「體節」，不僅是脊椎動物，節肢動物如昆蟲、甲殼類等，環節動物如蚯蚓、沙蠶或水蛭等，都可見此生物形態設計的基本單位。（圖片來源：flickr用戶robgrowler）
如同人類的脊椎骨或蛇的體幹一樣，生物體常可見到具有反覆出現的構造單位，這些反覆出現的構造單位稱做「體節」，不僅是脊椎動物，節肢動物如昆蟲、甲殼類等，環節動物如蚯蚓、沙蠶或水蛭等，都可見此生物形態設計的基本單位。例如果蠅有14個體節，而人類有30個體節，這些都是在胚胎發育完成前就已經決定的。
常被作為釣魚魚餌的沙蠶，其體節是具有體壁、附屬肢、肌肉、消化管的圓筒狀構造，在發育成長階段，會在體幹的後端反覆不斷地附加上體節，其成體在頭部與尾部間的體節總數達到120至130個。如果沙蠶尾部被切斷，除了將傷口修復外，會長回失去的體節，因此目前被認為具有無限的再生能力。一般具有重覆體節構造的脊椎動物或節肢動物，體節數目於發育為成體後就不會改變。這些動物於發育過程中，胚胎成長的最前端部分會生成細胞的增值區域，來供應給體節細胞。但是胚胎發育過程一旦結束，增生區域就會消失，因此除了少部分例外如蠑螈或蜥蜴的尾巴，生物發育為成體後，體節再生能力都相當有限。
希格斯粒子發現1周年
希格斯粒子發現1周年
國立臺灣大學物理學系高涌泉教授
歐洲核子研究組織（CERN）的兩個實驗團隊宣布他們在位於瑞士日內瓦的大強子對撞機（LHC）所產生的高能質子對撞中，發現了一個性質接近大家期待已久的希格斯粒子(圖片來源：flickr用戶Image Editor)
2012年7月4日，歐洲核子研究組織的兩個實驗團隊—超導環場探測器（ATLAS）與緊緻緲子螺管偵測器（CMS）—宣布他們在位於瑞士日內瓦的大強子對撞機（LHC）所產生的高能質子對撞中，發現了一個質量約125GeV的嶄新基本粒子。初步的結果顯示這個粒子的性質接近大家期待已久的希格斯粒子，這是基本粒子標準模型中之前唯一剩下尚未現身的粒子，所以這當然是一個極重要的發現，CERN的希格斯粒子發表會也因此特別邀請當年提出希格斯機制的理論物理學家希格斯（Peter Higgs）、翁勒（Francois Englert）等人出席見證這個歷史性時刻。
不過儘管ATLAS與CMS所發現的粒子看似希格斯粒子，他們2012年在宣布之時所掌握的數據尚不足以確定這就是標準模型中的希格斯粒子，所以許多人還很謹慎地只稱呼這個粒子是「類希格斯粒子」。粒子物理學家其實期盼最好這個粒子不全然就是標準模型預測的希格斯粒子，因為若是如此，他們就無從找到超越標準模型的線索。
從2012年那令人激動的宣布至今已有1年，那麼對於這個「類希格斯粒子」是否真是希格斯粒子的問題，有無進一步的消息？2013年3月ATLAS與CMS提供了他們最新的分析，答案是「類希格斯粒子」越來越像是正宗的希格斯粒子。2004年因發現強交互作用的「漸進自由」性質而得到諾貝爾物理獎的得主─麻省理工學院（MIT）物理教授威爾切克（Frank Wilczek），特地為《自然》期刊寫了一篇文章，標題為〈最簡理論的勝利〉，來報導這件事。威爾切克所謂的最簡理論指的就是一般人所說的標準模型理論，因為在標準模型中我們只用上了單一個純量場，是利用「希格斯機制」的最簡便辦法。原則上我們可以用更多的純量場—也就是更多的希格斯場—來實現希格斯機制，如此一來就會有1個以上的希格斯粒子，但是實驗並不支持這樣更複雜的狀況。另外我們也可以假設希格斯粒子是由更小的粒子所組成的，這些粒子之間有更複雜的新類型交互作用，或者是假設宇宙還有更多的維度等更奇特的模型，可是這些當初曾被人賦予眾望的模型通過實驗檢驗的機率看來是越來越低。
在2012年的數據中，希格斯粒子衰變成2個光子的機率似乎比標準模型的預測來得高，但是最新的分析卻顯示實驗數據與理論值的差距縮小了，讓許多寄望於從這個雙光子衰變模式發現標準模型出錯之處的人有些失望。當然，目前的數據還無法百分之百肯定標準模型，但是以2013年的數據來看，希格斯粒子與其他粒子（夸克、輕子、W粒子、Z粒子）的交互作用強度，大致都與標準模型的預期相符。萬伯格（Steven Weinberg）與沙朗（Abdus Salam）於1967、68年提出的最簡模型竟然能通過層層考驗，至今屹立不搖，這實在令人驚訝，若沒有大強子對撞機，我們就學不到這非常重要的事。
每個人呼氣有專屬「氣紋」？
每個人呼氣有專屬「氣紋」？
國立臺灣大學科學教育發展中心特約編譯柯廷龍/國立臺灣大學動物學研究所潘建源教授責任編輯
每個人的口氣或呼氣中所包含的物質都不盡相同，就如指紋一般，每個人都有專屬於他的氣紋。(breathprint)(圖片來源：flickr用戶Looking Glass）
在醫學界中，血液檢查及尿液檢查常被醫生拿來作為一項便利的工具，醫生可以藉由這些檢測的報告，判斷病人的健康狀況及病情，但在未來，我們將可以藉由口中呼出去的氣體瞭解自己身體的健康情形。
2013年4月公共科學圖書館網站刊登了1篇關於蘇黎世聯邦理工學院的研究，根據研究發現，人所呼出來的氣體具有獨特的特徵，可以作為檢驗身體健康狀況的依據。
以氣味來判斷健康狀況在傳統中醫早就被使用，中醫師藉由病人口氣的味道來進行診斷。亦有人提出，經過適當訓練的狗或老鼠，可以藉由口鼻氣味辨認出病人是否罹患特定癌症。但在上述例子中，診斷的結果會有偏差。所以，有機化學家雷納多‧曾諾比教授(Renato Zenobi)及其團隊，藉由最新的技術分析口氣或呼氣中的化學元素，來避免上述診斷可能造成的偏差。