學位論文
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Item 顆粒性白血球群落刺激因子於慢性壓迫性神經損傷大鼠之止痛機轉(2022) 廖洺鋒; Liao, Ming-Feng位於周邊神經，背根神經節 (dorsal root ganglia，DRGs)及脊髓背角細胞(spinal dorsal horn，SDH)的各種不同發炎性介質，包含μ類鴉片受體 (mu-opioid receptor，MOR)、促炎性/抗炎性細胞素(pro-inflammatory/anti-inflammatory cytokine)、趨化素(chemokine)、小分子核糖核酸(microribonucleic acid，microRNA)和磷酸化-p38 (phospho-p38，p-p38) 在神經性疼痛的生成均伴有重要的角色。此外，細胞自噬(autophagy)及細胞凋亡(apoptosis)也調節了神經性疼痛的形成。顆粒性白血球群落刺激因子 (granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF) 是一種生長因子，可刺激周邊血液中顆粒性白血球的形成，對神經性疼痛有鎮痛的作用。它是經由聚集含鴉片類物質的白血球到受損神經處，並抑制DRGs上的pro-inflammatory cytokine來達成止痛效果。此外，G-CSF也以多種方式對microRNA的表現、autophagy及apoptosis的活性產生影響。然而，G-CSF詳細的鎮痛機轉，以及pro-inflammatory cytokine、chemokine、microRNA、autophagy和apoptosis在慢性神經疼痛形成中的角色則尚未完全明瞭。因此，我們藉由動物疼痛行為測試，西方墨點法，酵素免疫分析法和免疫組織化學方法在神經損傷後的不同時間點（分別為神經損傷後1、3 和 7 天）分析假手術，接受與非接受G-CSF治療的慢性壓迫性神經損傷大鼠之受損周邊神經及DRGs上MOR、pro-inflammatory cytokine、chemokine、microRNA、autophagy和apoptosis蛋白質，及SDH上p-p38和pro-inflammatory cytokine的表現。結果顯示，在神經損傷後給予單次全身性的G-CSF治療後，可在神經受傷的初期促進受損周邊神經及DRGs上的MOR、microRNA-122、和細胞自噬蛋白質(autophagy protein: microtubule-associated protein light chain 3-II ，LC3II)的表達。然後這一系列的變化不但抑制了DRGs上的pro-inflammatory cytokine及chemokine (monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)的表現，並且在神經受傷的後期抑制了DRGs上的apoptosis蛋白質的表現，以及抑制SDH上的p-p38、pro-inflammatory cytokine (interleukin-6，IL-6) 的活性；唯增強了SDH上anti-inflammatory (interleukin-4，IL-4)的表現，藉此減輕神經性疼痛。因此，G-CSF 可以作為調節受損周邊神經、DRGs、SDH上pro-inflammatory cytokine、chemokine、microRNA、autophagy和apoptosis蛋白質表達的藥物，並進一步成為具有治療神經性疼痛潛力的藥物。然而，autophagy的神經性疼痛調節作用具有時間依賴性，必須在pro-inflammatory cytokine達到誘發神經性疼痛的閾值前的神經受傷初期階段，增加autophagy活性才可以有效抑制pro-inflammatory cytokine和apoptosis蛋白質的表達，藉此緩解神經性疼痛的進一步的發展。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 基因剃除血栓烷A2合成酶和血栓烷前列腺素接受器訊息對腎缺血再灌流引起之氧化傷害效益(2020) 覺宗宏; Chueh, Tsung-Hung我的研究目的是利用剔除「血栓烷A2合成酶/血栓烷A2/血栓烷前列腺素受體」(TXAS / TXA2 / TP)的基因，來阻斷它的信號傳導，檢驗是否可以減少小鼠的腎臟缺血/再灌注的損傷。「血栓烷A2合成酶/血栓烷A2/血栓烷前列腺素受體」(TXAS / TXA2 / TP)的正常生理功能，可促進血管收縮，以及血小板凝集，幫助人體在受傷時止血。但在許多病理情況下，會造成「血栓烷A2合成酶/血栓烷A2/血栓烷前列腺素受體」(TXAS / TXA2 / TP)過度活化，誘發氧化傷害，例如，心肌梗塞，肺高壓，子癲前症，器官移植，狼瘡腎炎，敗血性休克，腎絲球腎炎，以及各類血栓疾病。在以上的病理情況下，血栓烷A2合成酶（TXAS）活性會增強，刺激血栓烷A2（TXA2）釋放和血栓烷前列腺素受體（TP）活化，造成嚴重的血管收縮和氧化損傷。因此，本研究利用基因剔除「血栓烷A2合成酶/血栓烷A2/血栓烷前列腺素受體」(TXAS / TXA2 / TP)的訊號傳遞，期待瞭解更多關於腎臟缺血/再灌注損傷的病理機轉，並希望能在這樣的基礎上研究出治療方法。中醫藥有數千年的傳承，其中，活血化瘀藥的使用，在中醫治療腎臟病中，扮演重要的角色，但其中的現代藥理機轉，仍有待進一步研究。活血化瘀的效果，類似現代生理的血管擴張與抗凝血作用，與TXA2的效果相反。因此，本研究希望這次的實驗結果，可以在未來作為研究中醫活血化瘀藥物治療腎臟病的研究模型，以期揭開中醫神秘的面紗，並找出中醫藥在現代疾病的應用。 本研究分別在以下四種基因型小鼠TXAS+/+TP+/+，TXAS–/–,TP–/–以及TXAS–/–TP–/–身上，評估了靜脈注射U46619（TXA2模擬物）和45分鐘腎缺血再灌注（I/R）所造成的的腎臟血流動力學變化和腎損傷。我檢驗了腎臟中TXAS和TP的基因表達狀況，血尿素氮（BUN）和肌酐酸，活性氧（ROS）的量，還有促炎性細胞因子和細胞死亡的病理生理機轉，包括I/R損傷下造成的的細胞凋亡，細胞自噬和細胞焦亡。 實驗結果發現，在野生型的小鼠(TXAS+/+TP+/+)身上，腎臟的缺血/再灌流(I/R)，增強了TXAS，TP的表現；也增強了發炎及氧化壓力相關的參數，包括細胞核中NF-κB，NADPH氧化酶gp91的表現；三種計畫性細胞死亡的參數，也有顯著增加，包括細胞凋亡(Bax / Bcl-2 / Caspase-3)，細胞自噬(Beclin-1 / LC3 II)，細胞焦亡Caspase-1 / gasdermin D / IL-1β)。而且，野生型小鼠中腎臟TXB2濃度，ROS含量，血中尿素氮，肌酐酸，在經過缺血/再灌流(I/R)之後，都有顯著上升。而能夠 擴張血管的eNOS在腎臟中的表達下降。 在另外三種基因剔除小鼠中(TXAS–/–,TP–/–以及TXAS–/–TP–/–)，所有的增強參數均顯著降低。在TXAS+/+TP+/+和TXAS–/–小鼠中，靜脈注射U46619顯著抑制了腎微循環並增強了gp91和Bax / Bcl-2；在TP–/–和TXAS–/–TP–/–，靜脈注射U46619，則沒有這種效果。腎臟的缺血再灌流，顯著降低了四組小鼠的腎臟微循環，但是跟野生型小鼠(TXAS+/+TP+/+)相比，TXAS–/–, TP–/– 和TXAS–/–TP–/–這三組小鼠，恢復至基準線腎血流量的時間顯著縮短。由以上可知，阻斷(TXAS / TXA2 / TP)信號傳導，可減弱I/R造成的促炎細胞因子增加。 由本研究的結果可知，透過基因剔除來阻斷TXAS / TXA2 / TP信號傳導，可透過抗氧化，抗發炎，抗凋亡，抗自噬和抗焦亡的作用，對於缺血/再灌流造成的腎損傷產生保護作用。TXAS / TXA2 / TP信號傳遞路徑，主要的正常生理作用為促進血小板凝結，跟促進血管收縮。中醫的活血化瘀藥，常用於治療腎臟病。而這些活血化瘀中藥的效果，類似現代藥理作用中，促進血流增加與抗凝血的作用，與TXA2的作用相反。因此，在未來，我們可以利用本研究的動物模型來測試，中醫活血化瘀藥物治療腎臟病的機轉，是否與抑制TXAS / TXA2 / TP信號傳遞路徑有關。Item 天然植化素槲皮素與蘿蔔硫素對糖尿病大鼠的泌尿系統保護機轉(2020) 林嘉發; Lin, Chia-Fa本論文主要在探討天然植化素（phytochemicals）對於糖尿病大鼠的泌尿系統保護作用，並研究有關細胞凋亡（apoptosis）、細胞自噬（autophagy）、發炎性細胞凋亡（pyroptosis），和粒線體功能的作用機轉。我們建立了兩種不同誘發糖尿病的動物模型，第II型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus, T2DM）模型，與第I型糖尿病（Type I diabetes mellitus, T1DM）模型。T2DM模型主要研究對象是第II型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus, T2DM）之腎臟細胞損傷與保護，而T1DM模型則是用於研究糖尿病的排尿功能障礙，這通常會發生在較嚴重的T1DM高血糖狀態，因為T1DM模型可以快速誘導糖尿病膀胱（diabetic bladder）損傷。 我們萃取富含槲皮素（quercetin）的番石榴汁，並混合不同比例的海藻糖（trehalose），來研究其對於T2DM大鼠腎臟和胰臟損傷的保護作用，並採用高效液相色譜分析法以測定番石榴汁的有效成分。通過腹腔注射菸鹼醯胺（nicotinamide）和鏈脲佐菌素（streptozocin），結合高果糖飲食誘導Wistar大鼠T2DM模型，持續8周。用不同劑量的番石榴汁混和海藻糖餵養大鼠4周，檢測口服葡萄糖耐量試驗（Oral Glucose Tolerance Test, OGTT）、血漿胰島素（insulin）、糖化血色素（glycated hemoglobin, HbA1c）、胰島素抗性指數（Homeostasis Model Assessment-Insulin Resistance index, HOMA-IR）、β細胞功能和胰島素分泌指數（Homeostasis Model Assessment of β-cell function, HOMA-β）。我們也使用了免疫組織化學染色法、螢光染色法和西方墨點法來測定氧化和發炎程度，用化學發光分析儀測定了血清和腎組織活性氧類（Reactive Oxygen Species, ROS）濃度。 結果發現，番石榴汁中高含量的槲皮素對過氧化氫（Hydrogen Peroxide, H2O2）和次氯酸（hypochlorous acid, HOCl）有清除作用，而海藻糖對H2O2有選擇性清除作用，而對HOCl無清除作用。對於T2DM的OGTT、insulin、HbA1c、HOMA-IR和HOMA-β水平均有影響，而番石榴混和海藻糖對T2DM改變的參數，除HbA1c外均有顯著改善。番石榴汁混和海藻糖能顯著降低T2DM所增強的腎臟ROS、4-hydroxynonenal、caspase-3/apoptosis、LC3-B/autophagy，以及 IL-1β/pyroptosis的水平。研究結果顯示：番石榴汁混和海藻糖的攝取，對於因T2DM而損傷的胰臟和腎臟細胞，具有顯著的保護作用。 嚴重的高血糖能誘發氧化壓力，造成糖尿病膀胱（diabetic bladder）,進而引發排尿功能障礙。我們在論文中探討了蘿蔔硫素（sulforaphane），一種具有抗氧化力的轉錄因子Nuclear factor erythroid 2-related factor 2（Nrf2）激活劑，是否具有預防糖尿病因高血糖而併發膀胱功能障礙的功用。糖尿病誘導前給予鏈脲佐菌素和蘿蔔硫素，用化學發光分析儀測定膀胱活性氧類，另用西方墨點法檢測粒線體功能、粒線體Bcl-2-associated X protein（Bax）和胞漿細胞色素cytochrome c、抗氧化防禦能力Nuclear factor erythroid 2-related factor 2／heme oxygenase-1（Nrf2/HO-1）、內質網壓力標誌物Activating transcription factor 6／C/EBP Homologous Protein（ATF-6/CHOP）和Caspase 3／poly ADP-ribose polymerase （Caspase 3/PARP）。糖尿病增加膀胱組織中Keap1的表現，並降低Nrf2的表現，與膀胱活性氧增加、粒線體Bax轉位、胞漿細胞色素（cytochrome c）釋放、ATF-6/CHOP、Caspase 3/PARP/apoptosis增加有關，通過增加排尿間隔時間和排尿時間導致排尿功能障礙。蘿蔔硫素能顯著活化Nrf2/HO-1軸的表現，減少膀胱活性氧、粒線體Bax轉位、細胞色素C釋放、ATF-6/CHOP和caspase 3/PARP/apoptosis，從而通過縮短排尿間期和排尿時間來改善排尿功能。根據研究結果，我們認為蘿蔔硫素通過激活Nrf2/HO-1信號通路保護了粒線體功能，並抑制糖尿病誘導的ROS、內質網壓力、細胞凋亡和排尿功能障礙。 研究顯示，天然植化素槲皮素與蘿蔔硫素，的確具有保護糖尿病大鼠泌尿系統之效益。