學位論文
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Item 中草藥純物質 Baicalein 衍生物作為治療阿茲海默氏症藥物開發之探討(2023) 陳婷妤; Chen, Ting-Yu阿茲海默氏症為目前高齡社會中常見的退化性疾病之一，病患會出現神經損傷與 記憶上的缺陷，已知 β-類澱粉蛋白 (amyloid-β, Aβ) 的堆積以及 tau 蛋白的過度磷酸化為 阿茲海默氏症的兩個重要病理特徵，Aβ 的堆積會導致麩胺酸在神經突觸間的過量，此 變化進一步引發神經細胞的死亡。先前實驗室研究中利用初級培養的小鼠大腦皮質神 經細胞和一種檢測膜電位變化的螢光染劑 DiBAC4(3)，建立藥物篩選的平台，旨在篩 選出能夠改善 Aβ 所引發的神經異常去極化的中草藥，已發表中草藥黃芩所含有的黃芩素 (Baicalein, BE) 能夠有效的抑制 Aβ 對神經所造成的影響，本研究旨在找到更有效力 之黃芩素衍生物，期望能夠為阿茲海默氏症病患的治療藥物之發展上有所貢獻。結果 顯示在六種黃芩素衍生物中篩選到其中一衍生物具有較強的效果，暫時命名為 BE2， 發現 BE2 可能透過作用於 AMPA 和 NMDA 兩種麩胺酸接受器來降低 Aβ 所造成的神經 不正常去極化反應。進一步研究，發現 BE2 能夠抑制 NMDA 所造成的細胞鈣離子流入 的現象，並且能夠抑制在初級培養的大腦皮質神經細胞中給予 Aβ 或 NMDA 刺激後所 造成的 Erk 活化的現象。另外將 BE2 以皮下注射方式給予阿茲海默氏症模式鼠 J20 ， 發現此種純物質對於小鼠體重、發炎指標 GOT 與 GPT 以及組織切片觀察等基本檢測並 不會造成影響，但在行為實驗中則發現注射 BE2 的 J20 小鼠在莫氏水迷津實驗、與新 物體識別實驗中能夠有效改善空間記憶與認知能力。綜合以上黃芩素衍生物 BE2 極具作為阿茲海默氏症治療藥物之潛力。Item 脊髓小腦萎縮症第十七型及阿茲海默氏症神經保護中草藥的研究(2017) 黃頂翔; Huang, Ding-Siang多麩醯胺（PolyQ）介導的神經退行性疾病是由各種蛋白質的多麩醯胺擴增引起的。而脊髓小腦萎縮症第十七型（SCA 17）是由TATA盒結合蛋白（TATA box-binding protein, TBP）基因中CAG / CAA重複擴增引起的多麩醯胺疾病。銀杏葉提取物EGb 761含有黃酮和萜類化合物，可用於治療神經退化性疾病如阿茲海默氏症與帕金森氏病。雖然EGb 761的神經保護作用的功能已經被證實，但是EGb 761對於治療SCA 17是否具有效果則尚不清楚。為解決此一問題，我們利用表達TBP/79Q的SH-SY5Y細胞，以及具有人類突變型TBP基因的SCA17轉基因小鼠進行實驗。我們的研究成果發現利用EGb 761處理TBP/79Q-SH-SY5Y細胞後，細胞內十二烷基硫酸鈉不溶性蛋白質的含量會明顯減少；我們進一步發現，EGb 761處理可以抑制TBP/79Q-SH-SY5Y細胞的興奮性毒性以及鈣離子流入，並且降低經麩醯胺酸鹽處理SH-SY5Y神經母細胞瘤細胞的細胞凋亡標誌物表達。活體實驗中，我們每天利用腹腔內注射EGb 761（100 mg/kg）給予SCA 17轉基因小鼠，實驗結果發現EGb761可以有效緩解SCA 17轉基因小鼠的運動缺陷。由上述研究結果提供證據證實利用SCA 17的細胞與轉基因小鼠模型，EGb 761可以通過抑制神經細胞的興奮性毒性和細胞凋亡來達到治療SCA 17的效果。為此，我們認為EGb 761可能是有效治療SCA 17的潛在治療藥物。除罕見的遺傳性SCA 17外，阿茲海默氏症（AD）是最常見的神經退化性疾病，AD特徵在於受影響腦區域中形成澱粉樣蛋白-β肽的胞外斑塊，以及細胞內微管相關蛋白tau因為過度磷酸化聚集形成的神經原纖維纏結。在本研究中，我們探討X蛋白質對於乙型類澱粉蛋白聚合的影響，我們也發現綠茶內的其中一種茶多酚，Epigallocatechin gallate (EGCG) 能抑制X蛋白質對於乙型類澱粉蛋白的聚合作用，亦能增加細胞存活率。此外經過EGCG處理的三重轉基因AD小鼠（h-APPSwe，h-tauP301L和h-PS1M146V），通過Morris水迷宮、Y迷宮和新穎的對象識別的動物行為測試實驗，發現轉基因AD小鼠的記憶學習均獲得顯著的改善。因此，我們認為EGCG可能透過抑制X蛋白質而有效治療AD的多功能潛在治療藥物。Item 中草藥山楂的有效成分抑制阿茲海默氏症新的生物標誌Protein-X增加Amyloid-β毒性之研究(2017) 蔡志誠; Tsai, Chih-Chen阿茲海默症 (Alzheimer’s disease) 是一種常見的神經退化性疾病，它的病理特徵主要有神經細胞的變性，蛋白質斑塊堆疊和神經纖維的纏繞。有許多的證據指出造成阿茲海默症最主要的病因是β類澱粉蛋白 (Aβ) 的堆疊。在人類的大腦當中，類澱粉蛋白會從小分子的單體 (monomers) 慢慢堆疊到低聚物 (oligomers)、纖維化 (fibrils)、最後變成斑塊 (plaques)。從以前的文獻中有指出Aβ的低聚合物比起其他的蛋白質型態是最具有毒性的，因此本研究是希望能從中草藥當中找出可以有效減少Aβ斑塊堆疊的小分子物質(SM-X) 進而減少Aβ的低聚合物。 本實驗室，目前已經發現Protein-X在年老的阿茲海默症老鼠當中比起年輕的小鼠有更多的表現而且伴隨著更多類Aβ低聚合物的堆疊。由建立Protein-X stably transfected 的細胞株中，在細胞存活度和西方墨點法的實驗中，可以看出有持續表現蛋白X的細胞中被外加的Aβ刺激之後會產生更多Aβ的聚集進而導致細胞的存活度降低，而從中藥萃取出的SM-X不僅能夠降低蛋白X所刺激出的 Aβ，也藉由此現象來達到拯救細胞的效果;因此，SM-X是一種能夠成為治療阿茲海默症的潛力藥物。Item 黨參之有效化合物(C-9)降低由Protein-X誘發之類澱粉蛋白細胞毒性及蛋白寡聚合之機轉探討(2017) 林晨揚; Lin, Chen-Yang阿茲海默氏症(Alzheimer's disease, AD)是最常見的神經退化性疾病之一，好發於65歲以上的老年人口，阿茲海默氏症主要是由β-類澱粉蛋白(amyloid beta, Aβ)堆積形成類澱粉斑塊(amyloid plaques)和過度磷酸化Tau蛋白(p-tau)造成的神經纖維糾結導致神經細胞的損傷。先前研究顯示，Aβ會聚集形成不同的型態(forms)，其中寡聚類澱粉蛋白(Aβ oligomer)具有較高的毒性。所以發展具有抑制Aβ聚集(aggregation)的藥物是治療阿茲海默氏症的策略之一。在我們先前的實驗中發現，兩年大的阿茲海默氏症模式鼠中，具有較高表現的Protein-X。為了確認Protein-X在阿茲海默氏症中的機制，我們建立了Protein-X stable transfected SH-SY5Y的細胞株。發現Protein-X表現的情況下，細胞產生較高的細胞毒性之寡聚合Aβ聚集(Aβ oligomerization)。我們也在黨參中發現化合物9(C-9)，可以降低細胞毒性及寡聚合Aβ的聚集。故是發展治療阿茲海默氏症藥物的潛力藥物。Item 可延緩Aβ誘發神經不正常去極化之中草藥純物質(2015) 蔡涵容; Tsai, Han-Jung阿茲海默氏症是一種隨著時間漸漸惡化的重度失智症。目前對於造成阿茲海默氏症發病原因的假說是：因為神經細胞類澱粉前驅蛋白APP的不正常剪切修飾以及神經細胞內骨架蛋白tau的過度磷酸化，最終造成神經細胞壞死，進而使病患失智。有研究指出，β類澱粉蛋白所具有的神經毒性會影響大腦皮質神經元及海馬迴區域麩胺酸的訊息傳遞路徑，並破壞麩胺酸訊息傳遞所調控的學習以及記憶。神經訊息傳導物質麩胺酸自突觸前神經元大量釋出後，會與突觸後神經元細胞膜上的麩胺酸受器AMPA、NMDA、Kainate、mGluR1/3/5結合。為了抑制β類澱粉蛋白誘發的神經毒性，有一種NMDA受器的拮抗劑名為Memantine的藥物，已在臨床中使用於治療重症阿茲海默氏症患者。由於中草藥已被廣泛使用數千年，此研究想從中草藥篩選出能減緩β類澱粉蛋白所誘發的神經損害。實驗使用出生一到三天的小鼠，分離出其大腦神經元進行初級培養，使用免疫螢光染色法和西方墨點法檢驗如vGLUT1/2、AMPAR、PSD95、Type III tubulin這些特殊的標記來確認麩胺酸神經元的純度以及神經軸的形成。再者，使用感應膜電位變化的螢光染劑DiBAC4(3)來偵測神經細胞膜電位的變化。我們使用這個平台來篩選抑制β類澱粉蛋白誘導去極化的中草藥。從四十多種中草藥目前找到六種具有此特性的中草藥單方，其中兩種命名為P1031及1057，在分析主成分其中之純物質P1031-PN及P1057-CC做進一步作用機轉的探討，發現P1031-PN可抑制β類澱粉蛋白所誘發神經不正常的去極化，其作用機轉之一為透過抑制NMDA受器所誘發的去極化，更進一步探討此純物質作用的訊息傳遞機制後，將可能發展成為治療阿茲海默氏症的藥物。