生命科學專業學院—生命科學系
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本系學士班之教育目標為「培育優良之生物科教師及生命科學研究人才」雙軌並行。
因應少子化的衝擊，本系調整相關員額及教學資源之分配，在課程設計及學習活動上，特別注重學生基礎學識、研究能力和研究方法的訓練，使學生可依個人志趣作學習規劃，畢業後有更寬廣的出路。
本系碩、博士班之教育目標則以「培養生命科學研究人才」為主，並兼顧師資培育，故課程設計及學習活動以培養獨立研究能力為主要目標。
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Item 琵鷺的演化與保育遺傳研究(2009) 楊愷樂; Carol K. L. Yeung長久以來，鳥類的種化被認為是由族群在空間上的隔離所啟動，空間隔離所導致的族群間基因交流中斷及族群量的縮減，會進一步促使各分隔族群內的遺傳漂變，而造成族群分化，最終以致種化。然而，對於陸生脊椎動物中運動能力最強的鳥類而言，地理屏障對其族群間基因交流所形成的障礙，是不近情理的假設，卻少被質疑。在我論文的第二章，我以核基因片段為材料，說明分布於澳洲的皇家琵鷺（Platalea regia)之物種形成，無法由前提是起始於少數奠基者及物種形成過程中完全缺乏與其姊妹種黑面琵鷺（P. minor)間進行“分化後基因交流“（post-divergence gene flow）的奠基者種化（founder speciation）模式加以解釋；相對的，我的遺傳證據較支持包含“分化後基因交流“的種化模式； 我的結果也顯示 ，奠基者種化所需的瓶頸事件(bottleneck)即便存在，所歷時間應極為短暫，或者所謂奠基者的數目會遠大於一般所設想。我同時也發現皇家琵鷺與黑面琵鷺的祖先在兩者開始分化之後，彼此間仍有相當程度的基因交流，而這樣交流所歷時間，更佔兩者分化至今一半以上的時間。在第三章中，以核基因序列所推估的遺傳有效族群量（effective population size）及普查族群量（census population size）之比例，作為評估物種內族群結構化（population structuring）的指標，我的結果顯示了部份琵鷺的祖先物種可能是由數量大且不具明顯結構的族群所構成。我也發現所有琵鷺的共祖及琵鷺與紅鹮（Eudocimus ruber）的共祖之有效族群量都出奇的大，這現象可能是由於這兩者的族群結構是更近似於Wright所提出的島嶼模式，也就是物種由幾個分化但彼此間持續進行基因交流的族群所構成。這些結果都指出選汰壓力在物種的分化上，較阻斷基因交流（地理隔離）扮演更重要的角色。最後在第四章中，我應用近似貝氏計算（approximate Bayesian calculation)分析黑面琵鷺的微衛星多態性數據，發現這個瀕危物種的有效族群量縮減，受到最近一次冰期啟動之影響，遠勝於近期人為干擾的效應；而根據核基因座及微衛星多態性所估出的現時黑面琵鷺有效族群量並不大，因此持續以人為努力減少環境波動對其族群數量的影響，應為維持黑面琵鷺長期存續之必要措施。在最末章中，我針對以上的結果作出綜合討論，並提出未來研究的展望。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 台灣人族群阿茲海默氏症及血管型失智症的生物標記評估(2009) 王秀觀; Hsiu-Kuan Wang阿茲海默症與血管型失智症是最普遍的兩類失智症。目前有關阿茲海默症的疾病診斷生物標記分子研究中，已知的遺傳標記分子有脂蛋白E基因4對偶基因、類澱粉蛋白前驅蛋白基因突變、早老素1及早老素2基因突變等。腦部及腦脊髓液中tau蛋白與類澱粉蛋白含量則為已確認的阿茲海默症疾病診斷蛋白標記分子。本研究利用台灣阿茲海默症、血管型失智症與正常人族群基因分型技術，分析候選基因多型性變異與疾病的相關性。結果發現脂蛋白E基因4對偶基因是阿茲海默症、而非血管型失智症的風險因子；血管收縮素轉換酶基因DD基因型、D對偶基因和-240 T – Alu D單套型是阿茲海默症與血管型失智症的風險因子；此外，實驗結果顯示介白素1基因-889 CT基因型對於70歲以上的血管型失智症罹病感受方面具有潛在的保護功能；同時，熱休克A5基因-415 AA/-180 GG基因型、-415 A/-180 G對偶基因會減低罹患阿茲海默症的風險。基因表現分析結果亦顯示，具有-415 A/-180 G對偶基因的細胞在遭受內質網壓力之後，其熱休克A5蛋白被誘發產生的程度明顯增加。由於尋找阿茲海默症淋巴細胞的生物標記的可行性，本論文亦分析了8個阿茲海默症及4個年齡、性別配合之正常人的APP蛋白型式及氧化蛋白，但未找到明顯的蛋白標記。以上實驗結果顯示，上述與阿茲海默症及/或血管型失智症的罹病相關的基因，可作為協助疾病診斷的遺傳標記分子。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 第十七型脊髓小腦共濟失調症致病機轉：伴隨蛋白的保護功能與TATA結合蛋白CAG三核苷重複擴增造成不正常蛋白質摺疊之研究(2009) 李麗卿; Li-Ching Lee摘要 遺傳性第十七型脊髓小腦萎縮症(SCA17)與染色體6q27位置的TATA binding protein (TBP)基因的CAG三核苷重複擴增相關。TBP廣泛表現在中樞神經系統及周邊組織。臨床上SCA17病患症狀很廣泛，致病機轉亦未完全清楚。為探討SCA17疾病致病機轉，我們建立短暫大量表現及穩定誘導正常TBP-Q36及多麩醯胺擴增TBP-Q61的人類胚胎腎293細胞，並利用差異性螢光標記二維電泳、質譜、免疫轉漬等方法，分析蛋白質的表現。以doxycycline誘導表現後，擴增的TBP-Q61形成聚集，且活化的caspase-3皆顯著增加。蛋白質體分析顯示23個蛋白質的差異表現在1.35倍以上。進一步以二維電泳及西方免疫轉漬確認HSPA5、HSPA8、PARK7的差異表現。淋巴細胞的蛋白質分析顯示，與正常人的淋巴細胞相較，帶有多麩醯胺擴增TBP的病患淋巴細胞，其HSPA5、HSPA8、HSPB1的表現顯著下降。進一步利用lenti病毒轉染，檢視geldanamycin對HSPA5表現及SCA17性狀的調節。在多麩醯胺擴增TBP等位基因的檢測方面，分析了臺灣地區帕金森氏症、阿茲海默氏症、非典型帕金森氏症候群患者的TBP基因CAG 三核苷酸重複，共發現6個擴增的等位基因(44 ~ 46Q)。此類非典型小腦萎縮症病患的報導，有助於疾病性質的瞭解。綜合上述，實驗結果顯示利用蛋白質體分析來找出和SCA17疾病致病機轉相關的差異表現蛋白，有助於致病機轉的瞭解，並可能依據來發展治療策略。Item 基因體甲基化圖譜與抑癌基因甲基化參與肺癌形成之機制及臨床應用探討(2009) 張哲維; Chang, Jer-Wei癌症一般認為與基因體與外顯基因體發生變異有關，而在外顯基因體研究中，基因啟動子過度甲基化是最主要造成基因不活化的原因之一。抑癌基因的啟動子過度甲基化，會造成抑癌基因不活化，進而導致癌症的發生。為了鑑定在癌症基因體中，過度甲基化的區域所包含的可能新穎抑癌基因，本研究利用差異甲基化雜交法（differential methylation hybridization）的微陣列分析及染色質免疫沈澱晶片分析法（chromatin immunoprecipitation -on -chip），針對30位非小細胞肺癌病人及數個肺癌細胞株進行基因體的過度甲基化區域及染色質鬆緊狀態研究。結果發現在不同的肺癌子類型及肺癌分期，有特定的基因被過度甲基化，這些過度甲基化基因也許可以作為早期偵測及預測癌症發展的生物指標。 此外，在肺癌病人的差異甲基化雜交法的結果中，本研究發現一個與抗細胞增生、細胞靜止與細胞分化的COL14A1基因啟動子有過度甲基化的情形，而且在染色質免疫沈澱晶片分析法中，COL14A1啟動子的染色質區域相較於正常肺細胞，肺癌細胞呈現較為緊密的狀態。此外，本研究發現有60.4%的非小細胞肺癌病人有COL14A1基因啟動子過度甲基化的情形，而且其mRNA及蛋白質分別有50.0%及43.9%的低表達情形；另外本研究也發現COL14A1基因啟動子過度甲基化與晚期肺癌病人有統計相關。這些驗證實驗顯示外顯基因體研究是尋找癌症相關基因的有效工具，COL14A1基因及其蛋白變異參與肺癌的分子機制將進一步由細胞及動物模式研究來鑑定。 在本實驗室先前對基因體缺失的研究中，發現在染色體3p21的區域有高達50%以上的基因座缺失情形。此外，在差異甲基化雜交法的結果中，也發現位於染色體3p21.3的RASSF1基因在肺癌早期的病人中有過度甲基化情形，因此染色體3p21.3區域的基因不活化對於台灣地區肺癌形成扮演一個非常重要的角色。而RASSF1A及BLU這二個頭尾相連的抑癌基因位於染色體3p21.3的區域，由於這二個基因位置非常靠近，因此本研究預測這二個基因的表達及啟動子過度甲基化具有區域效應，也就是此二基因的表達及基因甲基化具有一致性。如果沒有區域效應，可能是因為RASSF1A及BLU基因之間具有絕緣子（insulator）構造所導致。首先，本研究針對32位肺癌病人，利用特定序列甲基化微陣列分析法（methylation- specific oligonucleotide microarray）及反轉錄聚合連鎖反應，找出會影響RASSF1A及BLU基因mRNA表達的關鍵轉錄CpG位置。同時也發現在RASSF1A基因的關鍵轉錄CpG位置上，有E2F1這個轉錄因子的結合，當這些位置被過度甲基化時，會使E2F1無法結合在RASSF1A的啟動子上，導致RASSF1A基因表達下降。此外，本研究發現RASSF1A及BLU這二個基因各自的關鍵轉錄 CpG位置的甲基化與各自基因的低轉錄與低轉譯有關；然而，這二個基因的甲基化狀態及基因表達卻沒有一致性，也就是沒有區域效應。利用免疫沈澱聚合連鎖反應（chromatin immunoprecipitation-PCR）證明CTCF蛋白結合在RASSF1A及BLU基因啟動子之間的絕緣子上，也利用亞硫酸鹽定序（bisulfite sequencing）發現在絕緣子兩端的甲基化不連續情形。所以CTCF也許提供了屏障效應導致這二個基因沒有所謂的區域效應。本研究找出了RASSF1A及BLU的關鍵轉錄CpG位置，這些位置的甲基化會影響基因的表達；同時也證明了CTCF結合在RASSF1A及BLU之間，使得這二個基因的表達沒有區域效應。本研究為首篇鑑定影響RASSF1A及BLU基因mRNA表達的關鍵轉錄CpG位置的報導，並提出絕緣子可以做為如染色體3p21基因群座（gene cluster）屏障效應的證據。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 絞股藍抑制OVA致敏小鼠呼吸道發炎反應(2008) 黃文忠; Wen-Chung Huang氣喘是一種慢性氣管發炎反應的疾病，在發作時常有窒息致命的危險性。氣喘患者發病時的病徵會出現呼吸困難、喘嗚音、胸悶和咳嗽等症狀，甚至會出現呼吸道收縮狹窄，呼吸道黏液增加，導致呼吸道被黏液阻塞窒息死亡。慢性氣喘患者呼吸道會出現大量嗜酸性球浸潤的現象，以及呼吸道過度反應 (airways hyperresponsiveness，AHR)的情形；更多的研究發現，Th2細胞所分泌的IL-4、IL-5、IL-9以及IL-13等細胞激素主要影響氣喘的病理表現，如果可以抑制Th2的細胞活化以及相關的激素分泌，將有助於減低氣喘的症狀。雖然類固醇是一種普遍用來治療氣喘的藥物，但其除了具有抑制免疫功能與呼吸道發炎的療效之外，也會出現許多不當的副作用，所以東方與西方醫學界都希望可以尋找更多的方法來治療氣喘的疾病。絞股藍 (Gynostemma pentaphyllum，又名七葉膽)為葫蘆科絞股藍屬的植物，因為生長分佈區域，加上已經被鑑定出之90多種絞股藍皂甙 (gypenoside)中，有六種與人蔘的皂甙相同，故絞股藍又有南方人蔘之稱。並且近年來學者對於絞股藍的藥理與臨床研究發現，絞股藍在臨床上有極多的功效；包括降血脂、血糖、抗衰老、抗腫瘤、增強免疫力等的作用。 我們發現接受腹腔注射或口服絞股藍抽出物5天的小鼠，其脾臟細胞分泌較高的Th1相關的細胞激素與IgG2a，並且可抑制Th2 相關細胞激素的分泌。所以絞股藍可能具有調節與改變Th1及Th2細胞之間的細胞激素分泌平衡性的能力，或許可以抑制氣喘病人體內較強的Th2活性，應該具有減緩氣喘病情的療效。本論文以雞卵蛋白 (ovalbumin, OVA) 為過敏原，引起小鼠產生呼吸道發炎等氣喘病徵，來測試絞股藍是否具有減緩氣喘的發炎與抑制其Th2活性的反應。我們設計幾個實驗模式，在先以腹腔注射致敏並吸入OVA 3次的IH3 模式中，OVA致敏小鼠餵食7天絞股藍抽出物，發現這些小鼠呼吸道過度反應、嗜酸性球浸潤與血清的OVA-IgE有明顯下降的現象；若再吸入過敏原 2次，除了更明顯抑制發炎病徵之外，也可以顯著抑制OVA-刺激培養之脾臟細胞分泌 Th2細胞激素。此外，我們亦以3個長期給藥模式，來檢定絞股藍抽出物是否對氣喘小鼠具有預防 (T-A 模式)、長期預防加治療 (T-B 模式)、或是長期治療 (T-C 模式) 的效果。實驗結果顯示，於T-A 實驗模式中，絞股藍抽出物並無法顯著降低AHR、嗜酸性球浸潤、以及血清的OVA-IgE等的發炎病徵。但是在T-A模式口服絞股藍的小鼠，在接觸過敏原的階段持續口服絞股藍 (T-B 模式)，以及一開始接觸過敏原之後就長期給予絞股藍抽出物 (T-C 模式)，兩者都可以有效減緩氣喘小鼠的發炎病徵與抑制其Th2活性的反應。綜合所有OVA致敏小鼠的實驗模式試驗，我們認為絞股藍具有治療氣喘模式小鼠的呼吸道發炎反應與抑制過度免疫反應的效果，但卻無法有效預防氣喘的發生。