2016年10月29日 星期六

血型驗親:B型媽媽與AB型爸爸可以誕下O型孩子嗎?

前幾天在網上看了一篇新聞,說有一對夫婦,妻子是B型血,丈夫是AB型血,但誕下的孩子竟是O型血,結果當然是六國大封相。但妻子卻堅持孩子是與丈夫所生的。究竟B型媽媽與AB型爸爸可以誕下O型孩子嗎?

在解答這問題之前,讓我們先簡單地介紹一下人類的ABO血型系統。ABO血型系統由第9對染色體的ABO基因組所決定。ABO基因分為i, IAIB,每人各有一對。其中i是隱性基因,IAIB則是顯性基因,也就是說IAIB的基因可以掩蓋i基因。所以基因型是IAIAiIAIA i的人會有A型血,基因組是IBIBiIBIB i的人會有B型血,基因組是IAIBIBIA的人會有AB型血,基因組是ii人會有O型血。大家可以參考下圖。



A型血的紅血球帶有A抗原,血漿中有Anti-B抗體;B型血的紅血球帶有B抗原,血漿中有Anti-A抗體;AB型血的紅血球帶有AB抗原,血漿中沒有ABO血型的抗體;O型血的紅血球沒有ABO血型的抗原,血漿中有Anti-AAnti-B抗體。值得注意的是,ABO血型的抗原其實並不是蛋白質,而是一種糖。但基因不是用來控制蛋白質的製造嗎?為何ABO基因組能夠決定紅血球表面上的糖?原來ABO基因組能夠控制酶的製造,而這些酶可以在修改紅血球表面上的另一種抗原H抗原,為它加上糖,成為AB抗原。

父母會各隨機地把其中一條ABO基因遺傳給後代。舉個例子,如果爸爸基因組是IA i,媽媽的基因是IB i,那麼誕下的兒子就有以下的可能性:



1/4機會是A型血,1/4機會是B型血,1/4機會是AB型血,1/4機會是O型血。

再回到我們最初的問題,B型媽媽與AB型爸爸可以誕下O型孩子嗎?似乎不可能啊!AB型爸爸有IAIB兩條基因,無論遺傳那一條基因給小孩,他都不可能是O型血啊!

但當然,世事無奇不有,的確有一些罕有的情況是可以令AB血型的爸爸誕下O型血的孩子,例如BombayPara-bombay血型。



血型除了我們熟知的ABO血型系統外,其實還有很多其他系統,例如Hh系統,就是負責控制紅血球表面上的H抗原。我們之前提過,AB抗原其實就是由H抗原經過酶的修改,在其表面上加上糖而成的。但BombayPara-bombay血型的人紅血球表面上缺乏H抗原,即使ABO基因組令他們製造了A型或B型的酶,酶一樣不可以製造出A抗原或B抗原,所以病人檢查出來的血型只會是O型。ABO血型基因一定要有H抗原才可以顯現出來,遺傳學上稱這種一個基因必需另一個基因才可以顯現出來的現象為epistasis

那有辨法驗出BombayPara-bombay血型嗎?其實血庫在血型檢查時,會做所謂的forward groupingreverse groupingForward grouping就是把病人的紅血球分別與Anti-AAnti-B抗體混合,看看有沒有反應;而reverse grouping病人的血清與A型、B型及O型紅血球混合,看看有沒有反應。正常人的血清不可能與O型紅血球有反應,因為根本上不可能有所謂的「Anti-O抗體」,但BombayPara-bombay血型病人的血清中有Anti-H抗體,一樣可以與檢查中使用的O型紅血球上的H抗體產生反應。如果我們做血型檢查時,見到reverse grouping中的血清與O型紅血球有反應,就要認真想一想病人是不是BombayPara-bombay血型了。


據聞我之前提及的一段新聞中,那一對夫婦誕下的孩子正正就是有Para-bombay血型,所以才會驗出是O型血。所以血型驗親也不能盡信。

2016年10月21日 星期五

《貞子 vs 伽椰子》:史上最好笑的恐怖片



看這電影是一個很神奇的體驗,你明明在看一套恐怖電影,但心裡卻有滿滿的歡樂感,而且嘴角一直彎起,在暗笑與爆笑中徘徊。

看過電影宣傳的朋友都應該知道這部電影惡搞為主菜、恐怖只是調味。我不知道日本片商是不是真的想認真拍一部恐怖片,但總之入面的不少角色都非常有喜感十足,如那個貞子狂迷教授,就為我們放送了很多笑彈。電影也許本來就有一點喜劇的元素,但令人想不到的是,中文字幕竟然才是精華所在,對白用上了大量港式俚語及潮語,無厘頭得來又算貼題,毫無遺和感,可謂譯得神采飛揚,甚有《100毛》或《CapTV》的色彩。當中以驅鬼的一場戲特別值得一提,我相信日本原版本來並不是那麼好笑的,但經過字幕的配合下,令全埸觀眾抱腹大笑,笑聲震天。

作為恐怖crossover惡搞的電影,恐怖元素也是必不可少的。本片的恐怖元素其實也不算太失色,小弟覺得有一兩個情節也頗為驚嚇的,算是對得住「恐怖片」三個字。

至於劇情方面,當然是很隨便,沒有甚麼邏輯的。主角都是「明知屋有鬼,偏向鬼中行」,但當你抱著一套惡搞片的心態來看,就會覺得這一切都不是大問題。而且如果沒有這些勇猛的角色,我們又怎會有鬼片看。

但真正比較大的問題是戲份的分佈很不平均,百分之九十的時間都落了在貞子上,作為另一主角的伽椰子只在最後15分鐘才出現。而且兩條故事線也是沒有甚麼交集,直到最後一刻才連結起來。這樣的鋪排在結構上來說算不上很出色。而令我們最期待的兩強大戰也是很不太夠喉的,只有短短的15分鐘。兩人的進攻都是很蠻力的進攻,沒有甚麼巧妙的設定,算是及格但不算令人眼前人亮。而結局明明是很悲慘的,但我就偏偏忍不住笑出眼淚來。

所以做電影與做人一樣,真的要懂變通。反正《午夜凶鈴》與《咒怨》兩大系列早已被拍爛了,與其繼續用同一方法再拍多一套爛的恐怖片,倒不如玩到盡,就爛到底,拍一套惡搞式的笑片吧!這樣反倒是殺出了一條新血路。而且宣傳方面也配合得非常好,可謂小弟見過最精彩最有趣的宣傳手法之一。



總的來說,我很難為這套電影給一個認真的評價,因為它本來就一點都不認真。我只能算,這真是一套非常有娛樂性的「恐怖片」。其喜劇感比坊間不是真喜劇還要高,特別是中文字幕把電影的喜感再提升了幾個層次。戲院充滿了笑聲,是給自己輕鬆一下,笑餐飽的好選擇。


史丹福推介度:77/ 100

2016年10月15日 星期六

如何發炮才最好?

前幾篇的諾貝爾獎文章大概是太難的,把大家都嚇到了。今次反璞歸真,談一個中學程度的物理問題好了,讓大家重溫中學時期的美好時光。

你是一位炮兵,難得終於有機會發炮,當然希望把炮彈發射得越遠越好。假設你要對著一塊與水平面成θ角度的山坡發炮,你該用甚麼角度發射,才可以射得最遠?



答案:
引入xy平面座標,設發炮的位置是原點(origin)。設炮彈的初速是u,炮彈發射方向與山坡間的角度是Φ


炮彈軌跡的方程式:















山坡的方程式是y = xtanθ

















這就是炮彈著地的x座標。

要令炮彈射得最遠,就要令x最大。我們用一點點基本微積分:













































所以,我們很簡單地就計到,發射的角度應與山坡成45°-θ/2的角度。如果山玻是30°,我們就應向與山坡成30°的角度發射。如果山玻是60°,我們就應向與山坡成15°的角度發射,如此累推。

2016年10月14日 星期五

諾貝爾獎特寫:再談細胞自噬

本屆諾貝爾生理醫生獎大隅良典教授接受訪問時表示,說了一翻很發人深省的話。他認為「有用」一詞正害慘了社會。「有用」形同意味幾年後可事業化,但這是有問題的。他認為,真正「有用」可能是10年後、或是100年後才能顯現,他很期盼社會能放眼未來,將科學視為一種「文化」。

也許這就是香港科學教育及研究失敗的原因,因為科學正是香港社會認為「沒有用」的科目,大家對它避之則吉。即使相關領域的學者,也對基礎的研究缺乏興趣。香港政府近年大力宣傳科研的重要。但他們的所謂「支持」,全都是以推動經濟發展為大前提。你看看創新科技局的網站,他們也只是以一大堆經濟的數據去表達科研的重要,他們資助的都是實用的研究。在香港,科學研究是經濟的一部分。但在科學家的眼中,科學研究其實應該是一個更深入認識世界的夢想。所謂的「沒有用」,只不過是大家未了解如何去用。「沒有用」的學問,才是最有潛能的學問。即使一門新學問真的很難被應用到現實世界,但它可以幫助我們去了解我們的世界,那不是已經很「有用」嗎?

不管如何,當年大家都覺得「沒有用」的細胞自噬研究,今天被證實其實是很「有用」的。它可以幫助我們了解很多疾病的機制,並研究出新藥物。

諾貝爾評審委員會提及過,大隅良典教授的研究有助我們認識癌症、腦神經退化疾病等疾病。小弟就不再詳談了。小弟今次想分享一個較為少人提及的應用──肝病。

正常肝臟

在正常的肝臟中,細胞自噬的作用是控制能量的產生及品質監控。肝臟細胞在46個小時的飢餓狀態後,細胞自噬就會變得活潑起來。此舉一來可以降解舊的蛋白質,短暫地給予細胞營養去維持生命;二來可以降解一些控制新陳代謝的化學物質,例如p62,令新陳代謝可以得以繼續有效地進行;三來可以降解舊的線粒體,以防它們受到損壞後,釋出一些可以殺死細胞的有害物質。至於品質監控方面,細胞自噬會在細胞受到氧化損害後,或在細胞積聚了太多摺疊錯誤的蛋白質後開始變得活潑,幫助降解對細胞有害的積聚物。



病毒性肝炎

肝炎病毒一直都是一個很難纏的肝臟殺手,它可以潛伏在病人身體幾十年,慢慢引起肝硬化、肝衰竭,甚至肝癌。這個對手之所以難纏,原來與細胞自噬都有相當密切的關係。科學家發現乙型肝炎或丙型肝炎病毒感染的細胞都有活潑的細胞自噬現象。但奇怪的是,儘管這些肝細胞的自噬體增多,蛋白質及細胞器的分解卻沒有加快。科學家相信肝炎病毒只是刺激自噬體的形成,卻抑制了它們的降解。這樣病毒就可以侵入我們身體的細胞自噬系統,在自噬體的表面上複製。

就以乙型肝炎病毒為例,它可以製造X蛋白。X蛋白可以刺激Beclin-1的製造,而Beclin-1IP3K的重要成分,是細胞自噬的關鍵之一。另一種乙型肝炎病毒製造的蛋白SHBsmall surface protein)則可以引起內質網壓力,從而刺激細胞自噬。而丙型肝炎病毒也是用類似的方法,引起內質網壓力,然後透過激發未折疊蛋白反應來刺激細胞自噬。細胞自噬製造的自噬體可以吸引病毒複製所需要的蛋白質,例如Atg5Atg12Beclin-1等蛋白質都可以幫助丙型肝炎病毒把RNA運送到細胞內的蛋白質工場,為病毒製造複製所需要的蛋白質。


 

了解到肝炎病毒會騎劫肝臟的細胞自噬機制去幫助自己複製,科學家就可以研究使用抑制細胞自噬的藥物去對抗病毒。

酒精性肝病

酒精為什麼傷肝?

因為酒精的代謝過程會製造出NADH,它是一種氧化劑,可以為肝臟細胞帶來氧化損傷。之前提及過,肝臟細胞如果受到氧化損傷,細胞自噬機制可以把線粒體──細胞內最重要的氧化系統降解。如果線粒體(mitochondria)損壞得太嚴重,它可以釋放出引起細胞凋亡(apoptosis)的物質,命令細胞自殺。而細胞自噬則可以換取時間,盡量延遲細胞的死亡。

但原來除了改擊肝臟細胞,酒精也會削弱細胞的防衛功能──細胞自噬。酒精這樣內外夾攻,令肝臟細胞無法招架。原理是透過抑制AMPK,一種感應細胞內能量代謝的一個關鍵的調控者。活化的AMPK會抑制mTOR,一個控制Atg開關的信號,也就是一個控制細胞自噬開關的信號。



既然酒精會抑制細胞自噬,我們只需反其道而行,把細胞自噬活化,讓細胞可以在受到氧化損傷時降解線粒體,這就可以大大增加細胞對酒精的防禦能力,防止酒精性肝病。

肝癌

至於在肝癌中,細胞自噬似乎是一把雙刃劍。一方面它可以幫忙處理受破壞的細胞,令基因變異的情況減少,減低癌症形成的機會;另一方面癌細胞也可以運用細胞自噬的機制,幫助它們面對惡劣的環境。

研究也顯示細胞自噬與肝癌的關係在不同的情況下會有所不同。有研究顯示肝癌病人在接受切除手術後,如果Beclin-1ATG(幫助細胞自噬的蛋白質)較活潑,病人的痊癒率也比較高。但另外也有研究顯示,人類肝癌組織樣本中,有超過25%都有活潑的p62Nrf2信號,顯示細胞自噬在癌症中很活潑。而如果p62在實驗中被抑制,那癌細胞生長的速度會減慢。

所以科學家未來的方向將會是搞清楚究竟細胞自噬在甚麼時候被增強,在甚麼時候被抑制,並利用藥物去控制它。

α1- 抗胰蛋白酵素缺乏症

α1- 抗胰蛋白酵素缺乏症(α1- antitrypsin deficiency)是一種罕見的遺傳病,患者會因變異的α1- 抗胰蛋白酵素(簡稱AZT)積聚在肝臟細胞內,而令肝臟慢慢失去功能,並出現肝硬化。

科學家研究老鼠模型時,發現細胞自噬基因被剔除的老鼠,其處理AZT的能力也大大受到影響;而基因改造過令細胞自噬能力增強的老鼠,則可以更有效地處理異常的蛋白質,減低AZT的毒性,減少肝臟發炎及細胞受損。而更令科學家興奮的是,carbamazepine這種可以增強細胞自噬的藥物,也可以減少老鼠肝臟細胞積聚AZT,減慢肝臟受損及纖維化。





雖然這些研究現在只在老鼠模型中進行,但研究已經開啟了一個新方向,這也許是科學家研究藥物的新方向。