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Item 缺氧前處理或抗氧化水給予以降低氧化損傷之策略應用(2020) 周蓓莉; Chou, Pei-Li嚴重缺氧/缺血會引起組織病理變化和細胞死亡,重複缺氧前處理(HP)可防止隨後嚴重的缺氧/缺血壓力。我假設缺氧前處理可以經由與1α缺氧誘發因子(HIF-1α)/活性氧(reactive oxygen species, ROS)相關的防禦機制來保護大鼠肝臟免於受到缺血/再灌注損傷。過多的活性氧（ROS）透過增加凋亡相關的Bax/Bcl-2比例可能會引發十二指腸和腎臟損傷。含有溶解氫分子的抗氧化水（antioxidant water, AW）具有安全的抗氧化活性,可保護十二指腸組織和腎臟免受氧化損傷。 缺氧前處理是讓雌性Wistar大鼠進入低壓缺氧室(5500米,每天15小時),而其他大鼠則保持在海平面高度(SL)。夾住大鼠的肝門靜脈導致肝缺血45分鐘,然後重新輸注6小時。我以70μL, 100％的醋酸,刺激十二指腸粘膜表面10秒建立了雌性Wistar大鼠十二指腸潰瘍模型。大鼠接受5/6腎臟移除術來引發慢性腎衰竭。我使用通過鎂合金濾心的含氫抗氧化水體外實驗來評估清除過氧化氫和次氯酸活性能力以及體內實驗探討飲用抗氧化水對醋酸誘發大鼠十二指腸潰瘍的影響。我使用西方墨點法和硝基藍四氮唑(NBT)/3-硝基酪氨酸(3-NT)染色來評估細胞核萃取物中的1α缺氧誘發因子、錳超氧化物歧化酶(MnSOD)、銅鋅超氧化物歧化酶(CuZnSOD)、過氧化氫酶、Bad、Bcl-xL、Caspase 3、聚腺苷酸二磷酸核糖基聚合酶(PARP)、Bax/Bcl-2、粒線體Bcl-xL和細胞質細胞色素C的表現量。透過免疫細胞化學法觀察庫佛氏細胞浸潤和TUNEL檢測細胞凋亡。通過超靈敏的化學發光放大法檢測肝腎表面、膽汁和血液的活性氧數值。檢測血漿中的ALT和AST值來評估肝功能。我測量了醋酸誘導大鼠十二指腸潰瘍的十二指腸近端黏液中的錳超氧化物歧化酶量。 隨著缺氧前處理的時間,細胞核轉譯1α缺氧誘發因子、Bcl-xL、錳超氧化物歧化酶、銅鋅超氧化物歧化酶、過氧化氫酶蛋白表現顯現增加。缺氧前處理誘發增加的肝臟1α缺氧誘發因子和Bcl-xL表現可以經由1α缺氧誘發因子抑制劑YC-1而抑制。肝缺血/再灌注增強了細胞Bad轉錄到粒線體,細胞色素C釋放到細胞質, 並活化Caspase 3/聚腺苷酸二磷酸核糖基聚合酶相關的細胞凋亡, 造成活性氧、骨髓過氧化酵素活性、 庫佛氏細胞浸潤、ALT和AST值增加。缺氧前處理顯著改善肝缺血/再灌注引發的氧化壓力、細胞凋亡、粒線體和肝臟功能障礙。與蒸餾水或自來水相比, 抗氧化水含有約50 ppb的溶解氫分子, 顯示出較低的氧化還原電位（-150 mV）和有效清除過氧化氫而不是次氯酸的活性。醋酸損傷1天和3天引起體重減輕並導致嚴重的十二指腸潰瘍和膠原蛋白沉積。與自來水飲用相比,每天飲用抗氧化水可以顯著緩解體重減輕和十二指腸纖維化,有效保留十二指腸完整性和錳超氧化物歧化酶量。我的電解還原水溶解了35ppb氫, 酸鹼pH值大於9.0。體外和體內結果顯現,慢性腎功能衰竭增加了活性氧, Bax/Bcl-2比例、Caspase 3表現和細胞凋亡,進而導致腎損傷。在腎臟表面檢測到的活性氧量與腎組織和血液中硝基藍四氮唑沉積相關,如果每天攝入電解還原水就會減少。 總之, 缺氧前處理增強了缺氧誘發因子1α /活性氧相關反應, 增強粒線體 Bcl-xL 蛋白表現,保護肝臟免受缺血/再灌注損傷。飲用抗氧化水可以透過溶解的氫分子直接清除自由基的能力來提供十二指腸保護以及減少慢性腎衰竭產生的大量活性氧和細胞凋亡。Item 以輔助療法口服多種氨基酸補充液增加小鼠肉瘤化學治療藥物效用的研究(2020) 姚建安; Yao, Chien-An本研究探討了口服大豆衍生的多種氨基酸（MAA）對低劑量cyclophosphamide（CTX）的治療反應以及腫瘤負荷，細胞凋亡和自噬的潛在機制和作用。使用嚴重的聯合免疫缺陷（SCID）小鼠，並注射入肉瘤180（S-180）細胞。測量對肉瘤生長的反應，使用了3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine)或Atg5的siRNA剔除 (siRNA knockdown)。將植入肉瘤細胞，CTX和口服鹽水的小鼠與植入肉瘤細胞，CTX和口服大豆衍生MAA補充劑的小鼠進行比較。結果顯示大豆衍生的MAA補充劑可顯著降低總體肉瘤負擔，增加caspase 3表現和Bax / Bcl-2比率，以及細胞凋亡，並降低LC3 II為媒介的自噬。用3-甲基腺嘌呤或Atg5 siRNA處理在上調(upregulating)細胞凋亡和下調(downregulating)細胞自噬方面，顯示與CTX加大豆衍生的MAA補充劑有類似的反應。低劑量的CTX結合口服大豆衍生的MAA補充劑經由上調細胞凋亡和下調細胞自噬具有強烈的抗腫瘤作用。Item 系統農藥芬普尼對斑馬魚神經系統的影響(2020) 徐代軒; Hsu, Tai-Hsuan芬普尼 (fipronil) 是一種苯基吡唑類殺蟲劑，可選擇性抑制昆蟲中的γ-氨基丁酸（GABA）受體。儘管芬普尼已成為在水生環境中使用最廣泛的藥物，但很少有研究評估芬普尼的神經毒性對於水生脊椎動物的感覺和運動系統的影響。在本碩士論文的研究中，我們選擇斑馬魚（Danio rerio）實驗動物來探討芬普尼對感覺與運動系統的神經毒理作用。我們評估了急性芬普尼暴露對斑馬魚存活率，側線毛細胞數量以及神經毒性的影響，此外，我們比較了正常與芬普尼處理下斑馬魚的游泳軌跡熱圖、速度和距離的差異。我們的實驗結果發現成年斑馬魚暴露在0.5、1.0和2.0 ppm芬普尼的水中環境24小時，與正常處理斑馬魚比較，存活率隨著芬普尼濃度顯著遞減。而斑馬魚胚胎暴露在0.1、0.5和1.0 ppm芬普尼的水中環境24小時，與正常處理斑馬魚比較，側線毛細胞數量也是隨著芬普尼濃度顯著遞減。透過組織病理學和西方墨點法研究發現，成年斑馬魚暴露於1.0 ppm芬普尼的水中環境24小時，大腦組織的氧化壓力、發炎與細胞凋亡，與正常處理斑馬魚比較，則是顯著增加。通過影像追蹤觀察，成年斑馬魚暴露在0.1和0.5 ppm芬普尼的水中環境24小時，游泳軌跡的速度和距離隨著芬普尼濃度顯著遞減，儘管芬普尼的神經毒性主要針對無脊椎動物昆蟲的GABA受體而開發，但我們的研究結果發現，芬普尼不但會減低斑馬魚的存活率，還會透過損傷側線的毛細胞數量以及產生氧化壓力、發炎與細胞凋亡來損傷大腦組織來影響斑馬魚的感覺和運動系統。這結果推論系統農藥芬普尼誘導的神經毒性會損傷水生脊椎動物的感覺與運動系統。Item 探討小分子C-2對Protein-X促進amyloid beta寡聚合及細胞毒性之研究(2020) 王亮博; Wang, Liang-Bo阿茲海默氏症（Alzheimer’s disease, AD）已被視為常見的神經退化性疾病，主要病因為海馬迴的神經元受損，同時也引起認知功能障礙的出現。AD特徵包括由細胞內蛋白tau過度磷酸化所造成的神經纖維糾結（neurofibrillary tangles, NFTs）及細胞外類澱粉蛋白-β肽（β-amyloid peptide, Aβ）聚集形成的類澱粉斑塊（plaques）。目前，我們實驗室已發現，與年幼的小鼠相比，年老的AD模式鼠具有較高表現量的X蛋白。為了更進一步了解X蛋白在AD中的作用機制，我們藉由轉殖入X蛋白的SH-SY5Y細胞株作為本實驗使用的模式細胞。在細胞存活率方面以及西方墨點法的實驗中，從寡聚合物Aβ42中處理的細胞組別可以得知，經X蛋白的給予後會產生更多Aβ的聚集，使得細胞存活率降低，而處理小分子藥物的C-2能有效降低X蛋白所給予出的Aβ，進而達到拯救細胞的效果。因此，我們認為C-2可能透過抑制X蛋白而有效治療AD的小分子藥物。Item Item 以交尾器抱器幾何形態、幼生期戴爾法則與分子證據探討小眉眼蝶族群間之分化(2019) 黃黎; Huang, Li眉眼蝶亞族(Subtribe Mycalesina)為鱗翅目(Lepidoptera)蛺蝶科(Nymphalidae)眼蝶亞科(Satyrinae)下被認為是蝴蝶中適應輻射最可觀的一群，也是舊熱帶區分布最廣最多樣的一群蝴蝶。其中眉眼蝶屬(Mycalesis)共90種，主要分布於東洋區與澳洲區，少部分物種分布至古北區，是該亞族的大屬，其中小眉眼蝶(Mycalesis mineus (Linnaeus, 1758))所屬的小眉眼蝶種群(mineus-group)就佔了19種。除了曲斑眉眼蝶(Mycalesis perseus (Fabricius, 1775))與小眉眼蝶外，都是分布相對侷限的的種類。本種群中許多種的分布重疊且外觀相似，加上其成蟲多樣的季節型翅紋變化，導致難以正確辨識，其幼生期形態則在終齡以前不易分辨。此外，雄蝶的交尾器抱器形態也多變異，同種的雄蟲的抱器形狀在個體間常有出入。在觀察研究室累積多年的樣本後，發現臺灣本島產與金門島上產的小眉眼蝶(相當於臺灣島與大陸地區的族群)在交尾器抱器形態上有可見的差異。本研究將以小眉眼蝶為主要研究對象，收集幼生期基本數據以及計算其戴爾常數、測量臺灣本島、大陸地區以及其他亞洲國家產的小眉眼蝶雄蟲交尾器抱器的幾何形態，並進行分析，再輔以粒線體DNA的cox1基因序列的遺傳差異檢測並建立親緣關係樹，以探討小眉眼蝶臺灣本島族群跟大陸地區與其他東洋區國家的族群間是否在這些方面出現顯著差異，並探討小眉眼蝶各地族群交尾器抱器形態的分化。結果顯示，幼生期基本資料中的卵徑、以及使用頭殼寬計算出的戴爾常數在不同大地點間有顯著差異，而交尾器抱器幾何形態則沒有出現明顯分群。在cox1基因遺傳變異度分析部分，發現泰國產的樣本分別與與臺灣跟金門的樣本都有4%的差距，臺灣與金門的個樣本之間的變異度則只有0~1%的差距，最大或然法(ML)建立的親緣關係樹也支持這一結果。因此臺灣跟金門的小眉眼蝶族群仍視為同物種，而泰國產的族群建議在未來進一步研究後，將其視為異於小眉眼蝶的物種，並提升至種級階層。Item 山區農業濕沉降化學性質-以石碇為例(2020) 張庭瑄; Chang, Ting-Hsuan酸沉降為世界上日益嚴重的環境問題，對於生態造成許多影響，如營養枯竭、森林衰退、土壤和地表水酸化、湖泊和沼澤生物的死亡以及農作物損害，農業上尿素和動物糞便的施用導致大氣中氨的積累，長期的積累可能導致氮沉降增加，對土壤和植物產生不利影響，本研究直接於石碇山區農田內收集濕沉降並分析其化學性質及粗略估算其通量，結果顯示降雨pH值低於5.0佔全部資料53%，霧水pH值低於5.0僅佔全部資料28%，pH值平均也較雨水高，因本研究研究地點位於茶園中，農田施用的動物糞肥和尿素溢散到空氣中，使得氨的濃度變高，溶於霧水中的氨能有效地提高霧水的pH值。降雨中Na+和Cl-高濃度與高沉降量主要與颱風有關，Ca2+在十二月至三月高濃度主要與相對乾季，沙塵情形相對嚴重有關，NH4+離子濃度較溪頭低可能與農業施肥面積較少有關，NO3-高濃度與高通量主要在四至六月，可能與中國汙染物質遠距傳播有關，SO42-濃度較福山低，可能與東北季風對汙染物質的遠距傳播有關，也可能是因為研究年份相差20年，台灣的酸沉降20年來已有顯著改善所致。霧水攔截物質能力較雨水高，故霧水之離子濃度都較雨水高，但因儀器關係，濃度被稀釋，所以相較其他研究低，霧水離子貢獻量也相對較低，僅NH4+貢獻量相當於雨水71%，高於溪頭的57%，雖然本研究中農家並無過量施肥，但貢獻量已相當高，過量施肥地區貢獻量可能更加可觀，甚至會對周邊生態系造成影響。Item 阿拉伯芥與馬拉巴栗葉肉細胞的葉綠素酶亞細胞定位(2020) 林均威; Lin, Jun-Wei葉綠素酶（clorophyllase, Chlase或CLH）是啟動葉綠素降解過程的主要酵素之一，能將葉綠素水解成脫植醇葉綠素（chlorophyllide）及植醇（phytol）。根據前人研究顯示，CLH位於柑橘的果皮色質體或銀杏葉和馬拉巴栗（Pachira aquatica）的葉綠體中；而在其他文獻指出，CLH不是位於葉綠體中，而在阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）中葉肉細胞的細胞質、液泡膜或內質網上。因此本研究將確定野生種阿拉伯芥及馬拉巴栗的CLH於不同發育時期中的表現模式。首先利用各種生物資訊資料庫分析比對馬拉巴栗葉綠素酶1（PaCLH1）與阿拉伯芥葉綠素酶（AtCLHs）的序列相似性及預測AtCLHs定位，結果顯示PaCLH1與AtCLHs有高序列相似性，而且預測CLHs是定位在細胞質和葉綠體。其次以Anti-PaCLH1抗體進行西方墨點法、免疫螢光染色和免疫金定位來分析兩物種CLH的亞細胞定位。西方墨點結果表明CLH蛋白表現量會隨著葉片的衰老程度而降低；在免疫細胞化學定位中，阿拉伯芥AtCLHs螢光訊號皆在葉綠體上；而CLH的免疫金標記定位在兩物種中的葉綠體、細胞質和液泡中，但不存在於線粒體和細胞壁上。Item Item 地理與生態因子在島嶼上黃芩屬物種的族群分化與快速種化上的效應(2020) 黃秉宏; Huang, Bing-Hong研究背景： 島嶼物種的快速種化可以由隨機的力量、遷徙拓殖、基因交流以及天擇等力量驅動。然而島嶼面積不大，頻繁的物種接觸導致的基因交流理應減少物種或族群分化，現今我們常以生態力量趨動的生態種化解釋之，因為生態因子如環境氣候異質性等使族群間有區域性適應阻擋部分基因組的基因交流，區域性適應影響的基因組週邊區域因連鎖而產生搭便車效應加強了該區段的基因交流阻隔，而漸漸的這些阻隔區域增加以到一定程度並完全種化，這些力量可以共同作用以加快島嶼物種的分化速度。研究具高特有種比例的物種有助了解這些力量在祖先物種拓殖入島嶼後加快分化速度的相對重要性。台灣產的黃芩屬特有種比例比起其他東亞及東南亞的鄰近島嶼或陸塊都高上許多，全部共8種，即有6種為特有種。過去的研究指出台灣產黃芩屬的多樣性來自至少三次的拓殖事件以及島嶼在地的快速種化。而台灣產的黃芩利用分子定年計算出的最早分歧時間不過50萬年內，其中被命名作indica group的印度黃芩、布烈氏黃芩、田代氏黃芩及南台灣黃芩形成單一分支且分歧時間短於20萬年內，被認為可能是其中一次拓殖事件後的在地快速種化。我們想以台灣產黃芩屬成員作材料切入生態種化如何與台灣高特有性之關聯性。 方法 我們使用了微衛星體基因型檢測作為快速變異的遺傳資料進行分析。並輔以溯祖理論分析法及演化模型選擇找出最適合解釋台灣產黃芩是否一如生態種化之預測分化早期有基因交流。並以環境因子與遺傳分化進行關聯性分析，了解遺傳變異或族群分化是否與環境因子有關。 結果 我們優先了解這群物種來檢測indica group是否主要來自單次的快速種化，以利後續設計實驗了解台灣產黃芩的快速種化之因。然而，依據溯祖理論IMa3分析，我們發現indica group在分歧時伴隨旺盛的基因交流，然而在使用貝氏歸群分析時卻顯示這些近期分歧且鄰域物佈的物種甚少種間遺傳混雜，顯示物種明顯分化，考量過去旺盛的基因交流及台灣島面積不大，物種易接觸，這麼短的分歧時間實難分化出這麼多特有種，我們藉分歧時有種間基因交流的情形，再依生態種化的概念，推論生態因子可能參與在這些快速種化的黃芩的物種維持與分化。我們挑選兩組共域/鄰域分佈的特有種，分別是田代氏與布烈氏黃芩組，以及向天盞與台北黃芩組來問答這個議題。我們利用以approximate Bayesian computation的方法進行溯祖模型選擇，發現田代氏黃芩與布烈氏黃芩有強烈的祖先性基因交流，然而現今已有明顯的分化及基因交流的阻斷。兩個物種的分化都可以由在地環境異質性及多環境因子組合的棲位分化來解釋。而向天盞及台北黃芩則展現不同的結果，不論是溯祖模擬模型選擇、群聚分析及單套形的樹形/網狀分析都無法清楚的區分特有的台北黃芩及廣布於東亞的向天盞。而可供區別的形態特徵如小堅果外衣紋路及葉型，在觀測後也證實僅是採集植物個體發育時期不同所致，並非可供物種區分的特徵。組合台北黃芩及向天盞的族群後發現族群間有明顯的遺傳結構，這些遺傳結構以廣義線性模型及座標軸分析等方法發現夏秋降雨量在族群的差異與族群遺傳分化有關。 結論 因此，無論是向天盞/台北黃芩組，或是布烈氏黃芩/田代氏黃芩組都發現明顯的族群尺度分化，這些分化都可以由氣候異質性及區域性適應解釋。換言之，氣候異質性及區域性適應均能促進台灣產黃芩屬成員讓族群分化，更可能加速種化以讓多樣性速率提升。