學位論文
Permanent URI for this collectionhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/73908
Browse
46 results
Search Results
Item 大鼠上呼吸道運動神經對於肺迷走傳入神經活化後反應之研究(2007) 李昆澤; Kun-Ze Lee上呼吸道包含鼻腔、咽部以及喉部，這段呼吸道的暢通主要由顏面、舌下、上喉和喉返神經的呼吸相關活性所控制。肺迷走傳入神經為肺部主要接受週邊刺激的傳入神經纖維，包含了肺C纖維、肺牽張慢速適應受器與快速適應受器。本論文的目的是探討大鼠肺迷走傳入神經興奮後對於上呼吸道運動神經的影響，為達此目的，本論文分成六個實驗，除第四個實驗外，其餘實驗所用的動物，都是麻痺並以人工呼吸機維持呼吸。第一實驗是研究大鼠舌下神經對於肺C纖維受到頸靜脈注射辣椒素後的反應，結果顯示肺C纖維興奮後會抑制舌下神經節律性的吸氣前與吸氣活性，並誘發短暫的連續性放電活性。舌下神經主要可以分為內支與外支舌下神經，這兩個分支分別支配舌頭的伸肌與縮肌，而肺C纖維興奮後所引起的反射作用，對於內支與外支舌下神經的影響是否相同並不清楚，因此，第二個實驗是同時紀錄內支與外支舌下神經，探討其對肺C纖維興奮後的反應，結果顯示肺C纖維興奮後會同時抑制內支與外支舌下神經的節律性活性，但只會誘發內支舌下神經產生明顯的連續性放電。為了進一步探究舌下神經對於肺C纖維興奮後的反應機制，論文的第三個實驗是利用單根神經分離技術，觀察舌下運動神經元的反應，結果顯示大鼠的舌下神經元包含了呼氣-吸氣神經元、吸氣神經元與靜止神經元，肺C纖維興奮後會抑制舌下神經的節律性活性主要是由於降低了呼氣-吸氣與吸氣神經元的放電率和放電起始時間，而舌下神經的連續性放電活性則可能是由於靜止神經元被辣椒素誘發放電所引起。論文的第四個實驗是要研究舌下神經所支配的舌肌所產生的力量，在肺C纖維興奮所引起的反射是否降低，為量測舌肌收縮所引發的力量，動物在自動呼吸情況下，短暫堵住呼吸道以誘發舌肌力量，發現堵塞呼吸道所誘發的舌肌前伸與後縮力量會增強，這種增強作用會被肺C纖維興奮所抑制，這些結果顯示肺C纖維受刺激後所引起的反射作用，會促使舌下神經活動與舌肌誘發力量降低，可能會不利於上呼吸道的暢通。 活化其他種類的肺迷走傳入神經對於上呼吸道運動神經可能會引起不同的效應，本論文的第五個實驗是研究上呼吸道運動神經(顏面、舌下、上喉與喉返神經)對於肺牽張慢速適應受器與快速適應受器活性改變所引起的反射性反應，方法是增加呼氣末正壓來改變上述兩類接受器的活性，將人工呼吸機的呼氣口接一小管，將管口插入水平面下以增加動物的呼氣末正壓，發現中等程度呼氣末正壓所引起的反射作用，會抑制上呼吸道運動神經與膈神經的吸氣節律，但卻不影響這些運動神經的吸氣前活動，這種現象為稱分開反應，換言之，上呼吸道運動神經在膈神經靜止不活動時仍保有節律性的放電，進一步記錄各運動神經的單根神經元活動，發現分開反應主要是由於中等程度呼氣末正壓會促進呼氣-吸氣神經元在呼氣時的活動，但卻抑制其在吸氣時的活動，可能是由於中等程度呼氣末正壓所引起這種不同的反射作用，才引起了分開反應，迴歸分析的結果顯示低到中等程度呼氣末正壓改變所引起的反射作對於呼氣-吸氣神經元在吸氣前(也就是呼氣)時期的放電率成線性增強，卻不影響其在吸氣時的放電率，暗示上呼吸道運動神經元在呼氣與吸氣時期，可能接受不同的調控作用。本論文最後一個實驗是探討甘胺酸抑制作用是否會調控上呼吸道的吸氣前活動，以證實上述所謂上呼吸道運動神經元接受不同調控的推論，實驗是以甘胺酸受器拮抗劑(strychnine)阻斷甘胺酸的傳導作用，結果顯示阻斷甘胺酸受器的作用後，不但使舌下神經在正常呼吸週期的吸氣前活動消失，且會抑制持續肺脹大所引起的吸氣前活性增強，顯示甘胺酸傳導作用可能與上呼吸道運動神經的吸氣前活動有關。綜合本論文研究所得的結果，顯示幾個結論是：(1)肺C纖維興奮後引起的反射作用可能經由抑制舌下神經與舌肌活性來影響上呼吸道的暢通；(2)藉由改變呼氣末正壓來調節肺牽張慢速適應受器與快速適應受器的活性會導致上呼吸道運動神經與膈神經的呼吸節律分離，此結果可能是增加呼氣末壓力會促進上呼吸道吸氣前活性並抑制吸氣活性所導致，暗示上呼吸道運動神經與膈神經的呼吸節律可能受到不同的調控，且上呼吸道運動神經在吸氣前與吸氣時的活動可能也受到不同的調節；(3)甘胺酸的抑制作用可能參與調節上呼吸道運動神經的吸氣前活Item 脊髓小腦運動失調症之族群遺傳分析與CTG三核苷重複擴增的分子致病研究(2007) 林玄原; Hsuan-Yuan Lin脊髓小腦運動失調症（SCAs）為一群顯性遺傳的神經退化性疾病，目前已確定的各型中，絕大多數是由致病基因中的三核苷酸或五核苷酸重複擴增所致。本論文首先建立了臺灣地區族群的SCAs致病基因之遺傳資料庫，並且檢測尚未確定的病例。在我們的檢測結果中，臺灣SCAs族群當中最多的為SCA3；且臺灣的族群分佈頻率與日本及高加索人群極為相似。此外，我們亦發現五名帕金森氏症患者具有SCA8或是SCA17基因的突變 ，顯示這兩種基因的突變可能以非小腦症狀的表現型來顯現。 SCA8與其他的SCAs不同之處在於其雖然也是由三核苷酸重複擴增所造成，但其致病基因中的三核苷酸為CTG，且位於非轉譯區，而非像其他型SCAs絕大多數為轉譯區中的CAG擴增。此外，SCA8基因所轉錄RNA的5端，與KLHL1基因之mRNA的5端互補，即為KLHL1基因的反意RNA。本論文的第二部份為利用細胞與基因轉殖小鼠模式來探討SCA8的可能致病機轉。在細胞模式中，我們發現CTG擴增的SCA8對於KLHL1基因表現的抑制較不若正常SCA8來得強；此外，雖然之前的研究認為SCA8基因並不會進行轉譯，但我們的研究證實了SCA8基因中的開放解讀架構（open reading frame，ORF）確實可以轉譯成蛋白質，且CTG擴增的SCA8與ORF1都會形成細胞內不可溶的包涵體。因此，SCA8的反意調控與可轉譯的開放解讀架構都可能與致病過程相關。我們亦建立SCA8的基因轉殖小鼠模式，雖然行為測定與小腦組織形態上都未發現異狀，但卻出現四肢緊抱（clasping）的現象。因此，此現象或許可提供作為致病機轉或是藥物研究之指標。Item 甲基轉移酵素在肺癌病人變異的臨床研究及分子機制以及其作為新穎標靶抗癌藥物之探討(2007) 林若凱; Ruo-Kai Lin抑癌基因的啟動子位置上若被過度甲基化，導致該基因的不表達，往往造成腫瘤的生成。負責將啟動子甲基化的酵素是甲基轉移酵素(DNA 5’-cytosine-methyltransferase, DNMT)，包括有DNMT1、DNMT3a及DNMT3b；但其在肺癌病人或細胞模式中並未有完整之變異分子機制與臨床研究，且其在癌症病人及細胞常發生不正常活化的改變，故引發出在癌症的治療中將 DNMT 作為癌症治療標靶的想法。本研究在所檢測的100位非小細胞肺癌病人發現，其DNMT1、DNMT3a及DNMT3b mRNA及protein在腫瘤組織比正常肺組織有顯著過度表達的情形，P值分別有0.002、0.034 及0.027；特別是在鱗狀上皮細胞癌 (squamous carcinoma, SQ) 的病人統計發現DNMT1的蛋白有過度表達的情形，P值達0.04。當這些病人同時過度表達DNMT1及DNMT3b時，則顯示與p16INK4a、RARβ及FHIT 抑癌基因啟動子過度甲基化有關，P值達0.006。在病人的腫瘤組織採組織染色質免疫沉澱分析 (tissue chromatin immunoprecipitation) 的確發現DNMT1及DNMT3b蛋白是結合在過度甲基化的p16INK4a、RARβ及FHIT 基因啟動子上。 為了檢查DNMTs過度表達的原因，於是在肺癌細胞株H1299（不含p53基因）送入DNMTs的一個可能的負調控蛋白Wild-type p53，來了解p53對DNMTs啟動子的影響。本研究採用營火蟲冷光啟動子活性分析，發現Wild-type p53可抑制DNMT1、DNMT3a及DNMT3b的啟動子活性，且在H1299肺癌細胞株長期表達Wild-type p53時，發現內生性的DNMTs之mRNA與蛋白表現量有下降的情形。而突變的p53蛋白則有增加其啟動子活性的趨勢。在病人組織樣本裡發現，這些有過度表達DNMT1的病人的確有p53 基因突變的情形，P值達0.016。這些病人同時以免疫組織染色來偵測DNMT1另一個可能的負調控蛋白RB，發現有過度表達DNMT1的病人同時伴隨著RB蛋白表達過低，P值達0.014。本研究進一步在正常的肺組織中利用組織染色質免疫沉澱分析，檢測到Wild-type p53及RB蛋白可以結合在DNMT1、DNMT3a及DNMT3b的啟動子上。DNMTs除了受轉錄的調控之外，此研究更發現DNMT1的過度表達的病人與吸煙有顯著的相關，P值達0.037。在正常肺細胞IMR-90及肺癌細胞H1299測試下發現，DNMT1、3a及3b的蛋白質表現量可受香煙致癌物4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK)的誘導而使其上升；此外，利用組織染色質免疫沉澱分析，發現在NNK處理細胞之後相較於控制組，檢測到DNMT1及DNMT3b蛋白結合在p16INK4a、RARβ及FHIT的啟動子上的程度顯著增加，該啟動子也的確被檢測是呈現過度甲基化。因此我們推測肺癌病人DNMTs的過度表達的原因可分為兩類：一是分子層次中的p53及RB變異有關，因其失去了負調控DNMT轉錄的能力；另一則是與吸煙有關，因香菸致癌物會誘導DNMTs的蛋白質表現量上升。而過度表達的DNMTs則使抑癌基因過度甲基化，最後導致肺癌的發生。 由於癌細胞基因體普遍出現CpG島群的甲基化異常而使抑癌基因失去活性的現象，因此抑制形成CpG島群的甲基化的藥物正可以作為恢復抑癌基因的表現及活化癌細胞中抑制癌症的重要路徑的新穎標靶藥物。而Mithramycin A (簡稱MMA)是一個會與富含GC及CG 序列的DNA 結合之藥物，因此本研究檢測癌細胞在經過MMA的處理之後，是否會抑制CpG島群甲基化的情形。我們發現當以低劑量(10 nM)的MMA處理癌細胞14天後，會減少轉移抑癌基因SLIT2及TIMP3的CpG島群過度甲基化的情形，並進而使這個具有抑制癌細胞轉移的SLIT2及TIMP3重現基因表達。同時間藉由膜穿透 (transwell) 實驗我們也發現MMA可降低具有高轉移能力的癌細胞CL1-5的穿越及移動能力。為了暸解MMA的作用途徑，我們使用西方點漬法發現MMA會使DNMT1蛋白明顯下降，但是DNMT1的基因表現不受影響。使用分子模擬 (molecular modeling) 發現DNMT的催化位置可被MMA藥劑所鍵結。總結研究結果發現，MMA具有去DNA甲基化及抑制癌細胞轉移的潛力。而抑制的機轉可能藉由抑制DNMT酵素催化能力並降低癌細胞中DNMT1的蛋白表達量，進而導致抑制癌細胞轉移的基因啟動子去甲基化且重新恢復表達。 本研究為首篇在肺癌病人或細胞模式針對三種主要甲基轉移酵素DNMT1, DNMT3a, DNMT3b完整之變異分子機制與臨床研究，且在肺癌細胞以GC DNA結合之MMA驗證其抑制 DNMT 作為癌症治療標靶的想法。Item 印度洋-西太平洋的細蕊紅樹親緣地理研究(2007) 廖培鈞; Pei-Chun Liao紅樹林植物的拓殖與分化受到地質歷史及地形的影響甚鉅，例如，東南亞的細蕊紅樹(Ceriops tagal)即可能同時受到馬來半島的陸地阻隔以及南中國海內的古代地理的影響，形成特殊的族群結構。故本研究利用遺傳方法，以東南亞的細蕊紅樹為模型，回溯印度洋-西太平洋地理區的紅樹林親緣地理關係。以母系遺傳的葉綠體DNA進行偵測，可以避免花粉(父系遺傳)的干擾，有效地追蹤細蕊紅樹胎生苗的流傳方向及地理隔離對其傳播的干擾。五百萬年來馬來半島對南中國海(太平洋)及孟加拉灣(印度洋)沿岸的細蕊紅樹形成有效的地理屏障，造成兩海域間族群的明顯分化；而冰河時期馬來半島與婆羅洲形成巨大的巽他大陸(Sundaland)，使現今分布於馬來半島、海南島及婆羅洲等地的細蕊紅樹遺傳同質性高。而阻隔南中國海與安達曼灣的馬來半島最窄處──克拉地峽(Kra Isthmus)僅寬約六十公里，兩岸的細蕊紅樹族群雖明顯的分化並各自享有獨特的基因型，但卻檢測出長距離散播的可能性。嚴格分子鐘的計算與五百萬年前的隔離事件大致吻合，些微的低估可能導因於南中國海與孟加拉灣之間的長距離傳播。根據溯祖理論檢驗出馬來半島南端的族群與其他地區在歷史上有高度的基因交流，亦提供麻六甲海峽為其溝通管道的證據。在兩萬一千年前巽他大陸消失、暹邏灣初形成之際，細蕊紅樹沿著古湄南河口逐漸退縮至現今的暹邏灣沿岸。藉由暹邏灣內的灣流及潮汐力量，胎生苗得以在各族群之間順暢的流動，並藉由族群的拓殖、滅絕等動態變化維持整個暹邏灣內細蕊紅樹的族群穩定，構成一個典型的關聯族群(classical metapopulation)。此外，因週期性的冰河期與間冰期使海平面下降、上升，造成兩海域的族群時而隔離、時而有機會進行長距離的傳播，使其遺傳多樣性得以藉冰河期時的累積突變與間冰期時的基因交換而提高。而孟加拉灣因大陸棚較陡峻、海底較深，因此冰河期海岸變化不大，使其細蕊紅樹族群得以維持穩定。相對地，南中國海因巽他陸棚在冰河期時形成巽他大陸，南中國海面積縮小，間冰期後再度擴張，因此在該海域檢測出族群擴張，但區域之小族群則呈穩定狀態，因此推測其南中國海族群擴張方式主要以拓殖、建立新族群為主，而非增加區域族群之大小。由本研究得知，印度洋-西太平洋的紅樹林的族群遺傳結構的確受到古代地質事件及地形的影響，尤其是南中國海地區，陸棚較淺、較緩，海岸線受冰河影響較大，其族群藉基因交流、拓殖等方式彼此影響，形成關聯族群的結構。因此，根據Levins模型的結論──遷移率的提升有助關聯族群的維持，建議在開發港口、工廠之餘，東南亞各國宜保護各海岸的自然環境，提供紅樹林擴散的踏腳石，提高其遷移率，以維持其關聯族群的穩定性。Item 傅氏鳳尾蕨複合群生物學之研究(2007) 黃曜謀; Yao-Moan Huang傅氏鳳尾蕨Pteris fauriei Hieron.為日本、中國、琉球群島、臺灣及越南地區一普遍常綠性蕨類，在臺灣已被證實存在兩個分類群︰P. fauriei var. fauriei和P. fauriei var. minor Hieron.。兩者可藉由孢子大小、孢子囊內孢子數、藏精器內精子數、藏精器大小、生殖行為、及幼孢子體葉子形態來加以區別。測量U. Faurie在1904年所採及並被Hieronymus在1914年所發表的P. fauriei var. fauriei和P. fauriei var. minor模式標本之孢子大小，證實兩者分別為三倍體和二倍體。透過存活植株孢子囊內孢子數及蠟葉標本孢子大小，顯示兩種細胞型在臺灣的分布及其棲地類型：二倍體植株廣泛分布在臺灣及其鄰近島嶼，但未出現在臺灣中部或馬祖地區，相對地，三倍體植株未在台灣南部或台灣中部西側外島被發現，通常三倍體比二倍體生長在較高海拔地區及較冷涼的生育地。此二變種之atpB-rbcL非轉譯區間的基因序列完全一致，兩者該區段基因尚未發生分化現象。根據ISSR分子資料顯示大多數遺傳變異存在於族群之間，少數存在於族群之內。儘管P. fauriei var. fauriei行絕對無配生殖，卻有相當高的遺傳變異，多次獨立起源被視為無配生殖三倍體P. fauriei var. fauriei遺傳變異的主要來源。本研究證實三倍體Pteris fauriei var. fauriei與二倍體P. fauriei var. minor已分化出不同的細微特徵，顯著的生殖隔離模式，及分布和棲地類型的偏好；然而，P. fauriei var. fauriei和var. minor 卻無法由基因 (ISSR) 的相似性來加以區隔。Item 血管加壓素微量注入最後區引起大鼠心肺功能降低及其可能的訊息傳導路徑(2007) 楊舒如; Shu-Ju Yang最後區位於延腦的背面，缺乏血腦障壁，且富含血管加壓素接受器。以血管加壓素興奮最後區的神經元，會降低運動所引發的升壓作用。將血管加壓素微量注射到延腦腹外側會抑制呼吸、也會調節心血管的功能。本論文研究的目的是評估將血管加壓素注入到最後區是否會抑制呼吸與血壓，並研究其作用的可能機制。實驗選用Wistar品系的雄鼠，以氨基甲酸乙酯(urethane)麻醉，進行股動、靜脈插管，分別用來測量血壓與注射藥物，之後進行氣管插管，並切斷兩側迷走神經，經麻痺後接上人工呼吸器。然後將動物固定於腦定位儀，分離膈神經並記錄其活性，動物在維持高氧、正常二氧化碳濃度情況下進行實驗，少數實驗則是在高氧與提高二氧化碳濃度的情況下進行。微量注射三種不同劑量的血管加壓素，分別是1.5×10-5, 3.0×10-5 和 4.5×10-5 IU等劑量。本論文共完成四個實驗，觀察血管加壓素是否經由V1A接受器來抑制呼吸和血壓，並進一步研究這種抑制作用是否經由一連串細胞內的訊號傳遞作用，促使鉀離子孔道關閉，引起神經元去極化而使電壓閘門鈣離子孔道打開所引起。第一個實驗結果是將血管加壓素注入最後區，發現會抑制呼吸(包括膈神經高度降低與呼氣時間延長)與降低血壓，這種抑制作用呈現劑量反應，且是經由V1A接受器來達成；第二個實驗結果顯示血管加壓素注入最後區對呼吸與血壓的抑制作用，會被兩側孤獨徑核預處理利多卡因(lidocaine)或氯化鈷所阻斷，暗示抑制作用可能是藉由最後區投射到孤獨徑核的神經徑路來完成，不僅如此，注射血管加壓素所引起的抑制作用還會因二氧化碳濃度增加而減弱；這些結果顯示血管加壓素作用於最後區V1A接受器，主要是經由孤獨徑核進而抑制呼吸與血壓。 第三個實驗是要研究血管加壓素引起降壓作用的機制，也就是找出神經元內所發生的訊息傳導作用，在這個實驗，我先以V1A和磷脂酶C抑制劑 (PLC inhibitor)證明血管加壓素的作用是藉由V1A接受器和磷脂酶C，然後以微量注射技術，在相同的注射位置注入 BAPTA-AM (為一種胞內與胞外 Ca++螯合劑)或乙二醇-雙-(2-氨基乙基)四乙酸 (EGTA; 為一種胞外 Ca++螯合劑)，證明血管加壓素的降壓作用是因為Ca++從胞外進入胞內，使胞內Ca++增加所引起，在這個實驗還進一步利用各種不同的Ca++孔道阻斷劑，證明是Ca++經由 L- 型與P-/Q-型的Ca++孔道進入細胞，從另一組動物所得結果顯示，血管加壓素引起的降壓作用會被PKC預處裡所阻斷，但神經元外的鉀離子增多或以鉀離子孔道阻斷劑阻止鉀離子從細胞擴散出來，會模擬血管加壓素的降壓作用，這可能是神經元內的鉀離子增多、發生去極化所引起；第四個實驗是比較麩胺酸與血管加壓素作用於最後區產生降壓作用的機制是否相同，雖然麩胺酸的降壓作用也是使神經元內的Ca++增加，但是增加的機制卻不一樣，麩胺酸引起神經元內Ca++增加是動員細胞本身內部所儲存的Ca++，而不是從胞外進入，因此，與麩胺酸比較，血管加壓素引起Ca++進入神經元的作用是相當具有專一性的。這四個實驗所得結果充分說明血管加壓素的作用是，活化V1A接受器，經由細胞內的訊號傳遞作用，也就是經由PLC-DAG-PKC的路徑而關閉鉀離子孔道，促使神經去極化、電位升高，於是打開了L-型與P-/Q-型的Ca++電壓閘門孔道，讓Ca++進入神經細胞，而引起降壓作用。Item 植物DNA分析於鑑識科學應用之研究(2007) 蔡麗琴; Tsai Li-Chin植物之分子鑑定由於缺乏適當的DNA資料庫以資比對而受到很大的限制，本研究乃以葉綠體基因組（cpDNA）中的trnL intron 及trnL-trnF IGS 等兩個基因位建立植物DNA資料庫以應用於植物之種屬鑑定。本資料庫包含台灣地區常見植物79科206屬264種共365株個體。這些植物之種屬幾乎可經由此二基因位之序列多型及長度多型加以鑑別，經由盲樣測試發現以本研究所建立之資料庫比對後大部分盲樣可搜尋到正確的種別，以鄰近歸群法進行80個樣品之歸群分析後幾乎所有的樣品均歸屬於正確的科內及屬內，顯示此二基因位所建立之DNA資料庫適於應用在刑事植物之種屬鑑別。 鬼針草(Bidens pilosa L.)之種子具有帶刺的鉤毛可經由動物傳播，故此類廣泛分佈的植物亦有機會出現在犯罪現場。本研究採集鬼針草之三個變種（大花咸豐草、小白花及白花鬼針）共11個族群161個樣品，加上7株當控制組的鬼針舅（Bidens biternata）共168個樣品，分別進行trnL intron及trnL-trnF IGS等兩個cpDNA的基因位與ITS1、5.8S及ITS2等三個細胞核核糖體DNA（nrDNA）的基因位之序列分析。其中trnL intron、ITS1、5.8S及ITS2 等四個基因位之序列分析均可有效的鑑別鬼針舅及鬼針草兩種間之差異。將此五個基因位之型別整合為84種單倍型幾乎可鑑別大花咸豐草與其它兩個變種間之差異。根據核苷酸變異位點、序列型、基因型歧異度、核苷酸歧異度、遺傳歧異度等相關指數，於nrDNA表現之遺傳多樣性均遠高於cpDNA。AMOVA分析之結果顯示鬼針草其遺傳變異的主要貢獻為族群內個體間的變異，於nrDNA及cpDNA均佔50 ％以上。大花咸豐草與其他兩變種間的基因交流值均遠低於此二變種間的基因交流值，極可能在較早歸化的白花鬼針與小白花鬼針間已出現明顯的雜交現象，而較晚歸化的大花咸豐草與此二變種間的雜交現象則可能尚不明顯。 於可疑種子之種屬鑑定的案例報告中，本研究以cpDNA之trnL-trnF IGS及nrDNA之ITS1等二基因位之序列分析成功的進行其種屬鑑定，顯示本系統為大麻種子進行種屬鑑定之有效方法。Item 探討感覺訊息對美洲蟑螂單眼巨大神經元的影響(2007) 李明忠; Ming-Chung Lee單眼、複眼及觸角、尾毛等都是美洲蟑螂（Periplaneta americana）身體表面重要的感覺器官。單眼及複眼都位於身體前方的頭部，分別會對光刺激產生反應，但就視細胞對光的敏感度而言，單眼是複眼的數百倍。觸角是頭部另一個重要的感覺器官，對機械刺激和化學刺激都有明顯的反應。尾毛是身體後方最重要的感覺構造，對周遭環境空氣流動的瞬間變化非常敏感。 單眼照光後，會誘發巨大神經元產生過極化反應，並藉由單眼神經將訊息傳入腦部；此時若再施以第二個刺激（例如：光照複眼、擺動觸角、拍動翅膀、移動後腳、風吹尾毛等），則會誘發單眼巨大神經元產生另一個明顯的去極化反應。利用離子電泳法注射GABA及GABAA受器的擬似劑 muscimol，都會引起去極化反應，但注射另一種GABAA受器的擬似劑THIP後，卻沒有任何影響。利用灌流法灌流GABA及GABAA受器的擬似劑imidazole acetic acid後，會使巨大神經元逐漸產生去極化反應，但若用其他的GABAA受器擬似劑3-APS及guanidine acetic acid來灌流，反而會使巨大神經元產生過極化反應。為了更加確認巨大神經元上GABA受器的屬性，另外再使用GABAB受器的擬似劑baclofen來灌流，但並未發現對該受器有任何影響。 picrotoxin、bicuculline、bicuculline methiodide和nipecotic acid等藥品都是傳統的GABAA受器拮抗劑，經由灌流測試的結果，只有picrotoxin才會有效抑制各種機械刺激（例如風吹尾毛、擺動觸角及拍動翅膀）及注射GABA所引起的去極化反應，且提高灌流濃度後，抑制的效果會更明顯。此外，在擺動觸角實驗中，還發現產生反應所需的延遲時間，會隨著灌流picrotoxin濃度的提高而逐漸增長。 灌流glycine受器的拮抗劑strychnine後，也會抑制由各種機械刺激所誘發的去極化反應，但抑制的效果不盡相同。對風吹尾毛及拍動翅膀所引起的去極化反應而言，灌流低濃度（10-7M）的strychnine即有明顯的抑制反應，抑制效果比灌流picrotoxin更明顯。但對擺動觸角所引起的去極化反應而言，灌流低濃度的strychnine後，抑制反應並不明顯；灌流同濃度的picrotoxin後，抑制的效果較顯著。 由上述結果可推測，單眼巨大神經元上確實存在著GABA受器，而實驗時所施加之來自前方頭部的擺動觸角刺激，與來自後方身體胸部的擺動翅膀及腹部末端的風吹尾毛刺激，這些訊息傳入中樞後，可能會再藉由不同的傳出神經元將訊息傳入單眼神經內，透過此種受器誘發巨大神經元產生去極化反應。而這些位於巨大神經元上的GABA受器，其特性雖然較類似脊椎動物的GABAA受器，活性也與氯離子孔道的通透性有關，但並不完全相同，可能是昆蟲所特有的一種受器。 除此之外，為了找出翅膀上的感覺接受器，是否如同觸角、尾毛一樣也是感覺毛，本研究特地針對美洲蟑螂的前翅和後翅，分別做了掃瞄式電子顯微鏡的觀察。結果發現美洲蟑螂翅膀表面分佈著許多形態各異的感覺毛，根據外形可分為硬棘型、剛毛型、細毛型、短毛型、短錐型、長錐型及腔錘型等七種。各種感覺毛在翅上的分佈情形不盡相同，其中有五種分佈在前翅的背面，三種分佈在前翅的腹面，六種分佈在後翅的背面，而在後翅腹面則幾乎沒有感覺毛。各種感覺毛的數量也有差異，前翅背面以剛毛型最多，前翅腹面以短毛型較多，而後翅背面則以長錐型最普遍。進一步使用甲基藍對翅膀染色後，發現前、後翅內分佈著許多感覺神經元，依據外形可分為單極、雙極和多極等三類。由此可推測，美洲蟑螂的翅膀不單只有飛行的功能，可能還可藉由翅膀上的感覺毛來感測周遭環境的變化，並經由感覺神經元將訊息傳入中樞以調控行為。Item Wnt/beta-catenin訊號傳遞路徑基因:ICAT及HBP1之分子變異及肺癌臨床相關性研究(2007) 林素芬研究背景: ICAT (inhibitor of b-catenin and TCF) 和HBP1 (HMG-box transcription factor 1) 抑癌基因分別位於染色體1p36.2和7q31的區域。ICAT和HBP1兩個蛋白質屬於Wnt/b-catenin訊號傳遞路徑的成員，經由拮抗b-catenin/TCF (T-cell factor) 複合體的共同活化作用而抑制Wnt/b-catenin訊號傳遞路徑的功能。因此，本研究假設若ICAT或HBP1有變異的情形發生，可能會造成Wnt/b-catenin訊號傳遞路徑的過度活化而導致腫瘤發生。材料與方法: 我們分析了95位非小細胞肺癌 (non-small cell lung cancer, NSCLC) 病人的ICAT和HBP1蛋白表現、mRNA表現及啟動子過度甲基化情形，並將變異結果和臨床病歷資料做相關的統計分析。我們使用免疫組織染色法 (immunohistochemistry, IHC)，觀察病人ICAT和HBP1蛋白，再以反轉錄-聚合酵素鏈反應 (Reverse-transcriptase polymerase chain reaction, RT-PCR) 分析組織細胞中ICAT和HBP1基因mRNA轉錄是否異常，續以聚合酵素鏈反應為基礎的甲基化分析 (methylation-specific PCR, MSP) 偵測ICAT和HBP1基因的啟動子過度甲基化頻率。結果: 本研究發現95位NSCLC病人中ICAT和HBP1蛋白低表達頻率分為別26% (25/95) 和31.6% (30/95)，ICAT和HBP1 mRNA低表達頻率分別為37.9% (36/95) 和33.7% (32/95)，而ICAT和HBP1基因啟動子甲基化頻率分別為36.8% (35/95) 和45.3% (43/95)；ICAT和HBP1蛋白質/mRNA、mRNA/啟動子甲基化、蛋白質/啟動子甲基化表現彼此間都呈現統計上的顯著相關性 (P<0.05)；我們也發現，原本有HBP1基因變異的肺癌細胞株在經過去甲基化藥物5’-aza-2’-deoxycytidine的處理之後，會使肺癌細胞株HBP1基因啟動子去甲基化與mRNA蛋白質表現量上升。另外，將ICAT和HBP1變異情形和臨床病理資料作統計相關性分析，結果發現，HBP1 mRNA低表達多發生在抽菸 (P=0.035) 及鱗狀上皮細胞肺癌病人 (P=0.021)。為了探討ICAT和HBP1變異是否會引發Wnt/-catenin訊號傳遞路徑的過度活化而導致其目標基因過度表現，因此本研究亦檢測了50位NSCLC病人之Wnt/-catenin目標基因 MMP7 (matrix metallopeptidase 7) 的表現與ICAT和HBP1蛋白失去活性的相關性，研究結果顯示-catenin過度表現同時MMP7 mRNA亦過度表現的病人之間達統計上相關性 (P=0.008)，這些病人中同時有HBP1蛋白失去活性的病例之間統計上亦達邊緣顯著相關 (P=0.069)。結論: 由本研究結果顯示，ICAT和HBP1發生變異，確實在肺癌形成過程中扮演一個重要的角色，其變異主要機制為啟動子過度甲基化。因為ICAT和HBP1變異會失去拮抗b-catenin/TCF複合物活化下游基因的能力，而導致細胞中b-catenin/TCF目標基因，如：MMP7過度表現，進一步導致肺腫瘤的發生或轉移。本研究亦為在癌症病人中首篇完整探討ICAT和HBP1蛋白表現、RNA表現、DNA啟動子過度甲基化的研究論文。Item 脊髓小腦運動失調症：SCA2、SCA14的遺傳檢測及擴增SCA17 TBP蛋白與HMGB1蛋白的交互作用分析(2007) 陳襄銘; Hsiang-Ming Chen脊髓小腦運動失調症(Spinocerebellar ataxia；簡稱SCA)，為一種異質性的神經退化性疾病，大部分起因為特定基因上三核苷重複擴增的結果，患者在小腦、腦幹、脊髓以及週邊神經系統會出現漸進式的退化現象。現在已知的脊髓小腦運動失調症約有28種亞型，本研究第一部份將重點放在屬於三核苷重複擴增的第二型(SCA2)以及不屬於三核苷重複擴增的第十四型(SCA14)的遺傳分析。這兩型的致病原因分別為Ataxin-2基因的CAG三核苷重複擴增和protein kinase Cγ (PRKCG)基因的突變。首先會對長庚醫院神經內科所提供的正常人(179位)、運動失調症(ataxia)患者(15位)、帕金森氏症(Parkinson's disease)患者(137位)、失智症(dementia)患者(124位)、震顫(tremor)患者(84位)及其他神經疾病患者(舞蹈症、肌張力異常症等，41位)進行SCA2 CAG三核苷重複擴增的分子檢測，結果並未發現任何Ataxin-2 CAG重複擴增的等位基因。在SCA14的遺傳分析方面，利用PCR增幅及DNA定序，檢視了30位帕金森氏症徵候群(Parkinsonism)患者PRKCG基因最常被報導發生突變的表現子(exon) 4及5，結果亦未發現任何突變。本研究的第二部份著重在分析SCA17 TBP蛋白與HMGB1蛋白的交互作用。首先製備包含20、45、61個麩醯胺的N端TBP (nTBP-Q20/Q45/Q61)及全長TBP (fTBP-Q20/Q45/Q61)的GST融合蛋白，再利用石英晶體微量天平(Quartz Crystal Microbalance)來量測TBP重複擴增對其與HMG1分子間交互作用的影響，結果發現N端TBP或全長TBP與HMG1之間的交互作用相同，但不同polyQ長度之TBP蛋白與HMG1之間的交互作用不同，其中以nTBP-Q45的結合力最強(ΔHz = 13.0)，nTBP-Q61的結合力最弱(ΔHz = 4.3)。故推測HMGB1可能和TBP的polyQ部位結合。