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大腦斷糧危機---以演化論觀點解釋缺血性中風的來襲

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介紹     缺血性中風發生初期( 6 小時內),並沒有太多診斷工具可以使用,仍必須仰賴症狀診斷以及理學檢查。在發生後 6 小時,通常會用 CT 、 MRI 等方式診斷中風發生的區域, MRI 偵測組織中水成份的改變,因此可以藉由發現中風後引起的腦水腫來判讀中風區域。      在急性期時,若為動脈阻塞時,,一般會採取抗血栓藥物,在早期施行血栓溶解術治療,但是血管阻塞若超過六小時,即可能產生管壁內皮細胞改變,易造成中風區域因血液再灌注的壓力而引發出血,因此初期正確的診斷是關鍵。     在慢性期時,傷害多數已經造成,會採取復原性的治療,例如施以刺激神經生長的藥物,並且輔以行為或是認知治療,使病患有較佳的神經復原。      在台灣每十萬人有 220~260 人的人會發生中風,而依據衛生福利部 104 年十大死因統計,腦血管疾病為國人 10 大死因的第 3 位,死亡率為每十萬人有 30~40 人死亡。而根據 WHO 資料顯示,全世界每年有 1500 萬人得到中風,其中 500 萬人死亡, 500 萬人因此殘障。 圖片來源:https://www.mayoclinic.org/ischemic-stroke/img-20009031 如何以演化論解釋?      缺血性中風在近代隨著人類生活習慣的改變以及高齡化,在許多已開發國家中受到越來越大的重視,這也說明了缺血性中風,受到了不只是 Genetic 的影響,也有相當成分的環境影響,並且為一種 Age-related disease 。而缺血性中風 (Ischemic stroke) 是如何影響人類的生活呢?我認為雖然困難,但是可以用演化的觀點去解釋。     首先,要先探討影響缺血性中風 (Ischemic stroke) 發生的因子,缺血性中風 有許多 Risk factor ,包括了糖尿病、心血管疾病、高血糖血壓等,這些疾病常常被歸為所謂的“文明病”,也就是人類文明發展以來後,大量出現的健康問題,我認為這些是環境改變超過人類演化速度的一個現象,因為飲食習慣的改變,例如營養攝取的增加,使得過去有利於生存的代謝模式逐漸不利於現在的生活習慣,像是油脂攝取的增加,卻沒有伴隨著油脂代謝量的增加,使許多人血脂因而上昇,造成血管阻塞的機率上昇,因而使得上述健康問題,儘

為何癌症研究的Reproducibility並不樂觀?---以演化論的觀點思考癌症生物學

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     癌症相關的研究一直是近代熱門的研究領域,然而許多研究的可重復性 (Reproducibility) 卻並沒有想像中的完美。為何可重復性 (Reproducibility) 如此重要呢,它就像許多科學實驗一樣,若是以同樣的條件下操作數次,得到的結果卻是不盡相同,則邏輯上很難證明該研究設定因果有強烈的相關,也就是其充其量只能是現象觀察而已。因此,一個針對癌症相關研究進行的實驗可重復性研究計劃 (Reproducibility Project: Cancer Biology) ,選取了五個研究(多為知名期刊上的論文),根據該研究的實驗操作條件重複實驗,並且觀察這些癌症相關研究的重複性,得到的結果不加以贅述,以下圖呈現。 ( 圖片源自 Wen, Haijun, et al. "On the low reproducibility of cancer studies."  National Science Review  (2018).)     在這篇 National Science Review 的評論中,五個實驗有四個被評為 “ 不可重複 ” ,而剩下的一個則是 “ 無法解讀 ” ,為甚麼這些研究的可重復性這麼低呢?癌症研究結果的複雜性,堪比于心理學研究,我認為可以用演化的觀點去解釋。 以演化觀點解釋上述結果     正如同 Theodosius Grygorovych Dobzhansky 所說的, “Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution” ,我們首先要探討是否是癌細胞在演化上的特殊角色造成了這個結果。     癌症在人體內重現了動物適應環境的演化過程。天擇作用在個體層次,讓擁有某些突變基因的個體更具繁殖優勢。當這些突變持續傳給下一代時,就越常出現在後代的族群當中,因此突變的基因就被選擇留了下來。但就癌症而言,細胞扮演著個體的角色。 DNA 的癌化突變,讓某些細胞比平常細胞複製得更有效率。甚至在一個腫瘤之中,適應力強的細胞也許會淘汰掉適應力較差的細胞,這就好比是達爾文式的演化。     癌細胞在人體中每分裂複製一次,便會增加一次突變的可能,而這些 “ 突變的可