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2022年9月3日 星期六

你所不知道的老鼠尿小秘密

McGill 大學發現母鼠會產生保護小孩的氣味分子,每當靠近懷孕或哺乳中的母鼠,公鼠體內的壓力荷爾蒙(stress hormones)就會增加,對痛的敏感度也會降低,因為這個氣味分子是告知闖入地盤的公鼠,如果再靠近就對他們不客氣,使公鼠進入戒備的狀態。

這個發現的重要性在哪呢?這個可能可以改善實驗的重製性(reproductivity)和可信度(reliability),怎麼說呢?做實驗的大家,一定常常發生第一次做成功,想再試一次確認,卻無法重製結果,然後就是一連串的 troubleshooting(淚),想找出哪個步驟或材料造成不同的結果。如果是老鼠實驗的話,可能又有更多變因要找了,例如老鼠住的環境、老鼠的心情、老鼠的健康狀況,還有老鼠之間的感情問題(誤)。雖說老鼠之間的感情問題可能不會影響到生醫研究的實驗,因為用的都是公鼠,不過由於老鼠是靠嗅覺溝通的動物,也許你身上帶有母鼠的某種味道,影響了實驗老鼠而不自知。作者們之前有篇研究顯示,不管公鼠母鼠,都對男性的氣味有反應,包括人類男性的氣味都會帶來壓力,引發鎮痛反應 [1]。

作者說,老鼠間的溝通比我們想像的多,大多是通過氣味溝通,他們也透過氣味辨識是否同類。之前有不少研究是關於 chemosignaling 如何影響成年老鼠之間的吸引力,但大多數是男對女,女對女的,很少有女對男的,最近其中一篇是母鼠的眼淚讓公鼠放棄攻擊 — 母鼠眼淚裡的費洛蒙可以把公鼠的攻擊行為轉成交配行為 [2]。

作者們發現,當他們用公鼠在做一連串痛覺實驗的時候,如果附近有懷孕後期或正在哺乳的母鼠,公鼠的反應會很不正常,研究後才知道,懷孕或哺乳中的母鼠會抑制公鼠的痛覺。他們把公鼠和母鼠的籠子放在不同性階段的老鼠距離五到三十公分距離的地方,包括沒有性行為過的公鼠或母鼠、懷孕十天的母鼠(孕期前期)、孕期最後四天(孕期後期)、哺乳中帶有幼鼠和哺乳中沒帶幼鼠的母鼠,然後測試牠們的痛覺反應,發現在三種情況下會現痛覺缺失的反應(analgesic):附近有孕期後期和哺乳中(帶有幼鼠和沒帶幼鼠)母鼠的公鼠。他們也發現,不需要這些母鼠在附近,只要接觸到懷孕和哺乳中母鼠的床也會讓公鼠出現痛覺缺失的現象。痛覺缺失的現象出現的很快,只要暴露在懷孕中或哺乳中母鼠附近五分鐘,就會出現痛覺被抑制的現象。另外,他們也發現只有公鼠有痛覺缺失的原因是因為睪固酮(testosterone),因為被切掉雞雞的公鼠沒這個現象,不過並沒有觀察到睪固酮的多寡和痛覺降低程度的直接關係。除了睪固酮外,他們也發現公鼠血液中的壓力賀爾蒙皮質醇(corticosterone)也顯著上升,說明痛覺缺失的現象是壓力引起的。

作者們分析了母鼠的尿液,看看是尿液中哪個氣味分子會讓公鼠出現痛覺缺失的現象,發現有四個氣味分子在懷孕中和哺乳中母鼠尿液中的濃度很高:n-pentyl acetate (acetic ester), 4-heptanone (ketone), 1-octen-3-ol & 4-penten-1-ol (alcohols)。他們用這四個氣味分子測試,發現 n-pentyl acetate 會引起強烈的痛覺缺失反應,而且 n-pentyl acetate 的濃度越高,公鼠血液中的皮質醇越高,痛覺降低的程度也越多。有趣的是香蕉油的味道就是由 n-pentyl acetate 來的,他們跑去超市買了一瓶香蕉油回來測試,發現香蕉油果然能讓公鼠壓力倍增。XD


Photo Credit: Shutterstock

為什麼公鼠會出現痛覺缺失的現象呢?因為懷孕中或哺乳中的母鼠會攻擊侵入她地盤的公鼠,他們用陌生公鼠、被切掉雞雞的公鼠,和母鼠為伴侶的公鼠做測試,發現被閹掉雞雞的公鼠和伴侶公鼠鮮少被母鼠攻擊,而母鼠也會藉由尿液記號讓公鼠知道她們不是好惹的,也因此懷孕和哺乳中的母鼠會讓附近的公鼠產生壓力和防禦心,引發痛覺缺失反應。

Take-home msg: 如果你擦了香蕉油,就別進老鼠房,免得你無法 reproduce 你的實驗結果,尤其是痛覺相關研究,應該要嚴禁香蕉油。XD



Articles:

TN / Why a Potent Banana Scent Stresses Out Male Mice


Paper:

Rosen SF, Lima LV, Chen C, et al. Olfactory exposure to late-pregnant and lactating mice causes stress-induced analgesia in male mice. Science Advances (2022)



References:

1. RE Sorge et al, Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents. Nature Method (2014)

2. RM Cavaliere et al, Female mouse tears contain an anti-aggression pheromone. Scientific Reports (2020)










2017年5月6日 星期六

四個關於疫苗的迷思

這個月 Science 主打疫苗的議題,這篇寫了關於疫苗的迷思和其來源 [1],這邊整理一下。

迷思一:疫苗會造成自閉症嗎?

1998 年的時候,英國的醫生 Dr. Andrew Wakefield 在 Lancet 發表了一篇論文說三合一疫苗(measles, mumps, and rubella; MMR)會引發自閉症,但是在 2004 年的時候一位記者 Brian Deer 揭露 Wakefield 有利益迴避(conflicts of interest)的問題,因為那時 Wakefield 正在申請麻疹疫苗的專利。之後,2010 年時 Lancet 把他 1998 年那篇論文撤了,英國的醫療議評會(General Medical Council)也吊銷了他的醫師執照。

目前並沒有證據顯示 MMR 會造成自閉症。2015 年的一個大數據分析,比較了有打疫苗和沒打疫苗的小孩,發現兩者間自閉症的比例並沒有差別,表示疫苗和自閉症並沒有關係 [2]。

迷思二:疫苗裡的水銀是神經毒(neurotoxin)?

2005 年的時候,美國的環境律師 Robert F. Kennedy Jr. (甘迺迪總統的外甥)發表了一篇文章說疫苗裡面的含汞物質 thimerosal (用來當防腐劑)會對腦部有影響,例如會造成自閉症。但其實從 2001 年起,thimerosal 已不被用於兒童疫苗中,CDC 的疫苗安全室主任 Frank DeStefano 表示,如果 thimerosal 會造成自閉症,那 2001 年之後自閉症兒童的人數應該會大減,但是並沒有。CDC 和 WHO 表示並沒有證據顯示疫苗中的 thimerosal 會對兒童的健康造成影響。

迷思三:拿掉疫苗中的汞會對小孩比較好嗎?

我覺得這個的標題和內容沒太大關係,和上一點的內容比較有關。那這個迷思主要說什麼呢?2000 年代中期的時候,美國一位醫生 Mark Geier 提出了汞和睾酮(testosterone)的相互作用會造成自閉症的症狀,所以認為疫苗內的汞會造成自閉,但這在這點裡不算是重點。

Geier 發現他的自閉症患者(兒童)有早熟的現象,認為是因為汞和睾酮的相互作用造成的兒童早熟(precocious puberty),於是研發了一種治療方法來治療自閉症,就是每天注射 leuprolide (Lupron) 和 chemical chelation。Leuprolide 是 GnRH receptor agonist,會降低體內性賀爾蒙(estradiol, testosterone)的生產量,通常被用來治療前列腺癌,也被用來化學閹割(chemical castration)性騷擾犯。Chelation 的意思就是螯合金屬物質,包括汞,通常用來治療重金屬中毒。雖說這個治療方法(又稱 Lupron protocol)是用來治療自閉症,但 leuprolide 本身也帶有引發癲癇(seizure)的風險,而癲癇同樣是自閉症的症狀之一。馬里蘭州的醫委會在 2011 年調查時表示用 Lupron protocol 來治療自閉症是有問題的,同時也吊銷 Geier 的醫師執照。

我猜這點想說的是用 chelator 去除汞這件事是否有比較好?但重點並不在去除汞,而是 chelator 不只會去除汞而已,而是體內所有的金屬,包括 Mg2+ 和 Ca2+ 這兩個在生體機能中很重要、不可或缺的金屬離子。

迷思四:分開打疫苗對兒童比較好

有人認為在兩歲以前要打完十四種疾病的疫苗太密集了,小孩的免疫系統可能會負荷不了,也可能對小孩的發育和健康不好。不過專家認為,小孩就算沒打疫苗,每天接觸的病原就很多了,疫苗帶的抗原相比之下算少的了,如果小孩的免疫系統每天都能對付那麼多病原,那怎麼會負荷不了疫苗。在 2015 年的一項調查裡,534 位小兒科醫師和家庭醫師中,只有 1% 認為疫苗不要在短時間內打好幾個。



References:

1. Science / Four vaccine myths and where they came from (2017)

2. A Jain et al, Autism Occurrence by MMR Vaccine Status Among US Children With Older Siblings With and Without Autism. JAMA (2015)