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 氨暴露導致斑馬魚胚胎離子調節損傷及成魚行為改變(2021) 鄭倢安; Cheng, Chieh-An氨（包含氣態的NH3以及離子態的NH4+）為魚類代謝胺基酸後產生的主要含氮廢物，也是常見的環境汙染物。當魚體內氨濃度提高，將會導致魚隻中樞神經受損，抽搐、昏迷甚至死亡。然而，目前研究中多著重在高氨處理後魚類的適應機制，關於氨對魚隻離子調節功能及行為的毒性作用尚不清楚。本研究分為兩個部分，首先利用斑馬魚胚胎作為模式動物，探討氨如何對胚胎離子調節功能造成損傷，接著利用斑馬魚成魚作為模式動物，評估氨處理後斑馬魚的行為改變。在胚胎毒性研究中，浸泡於不同濃度（0、10、15、20 mM）的氯化銨溶液中96小時（4-100 hpf）後，觀察胚胎卵黃囊上離子細胞及表皮角質細胞。結果指出，20 mM氨處理後離子細胞內氧化壓力上升（CellROX螢光亮度顯著上升）且由Rhodamine 123標定的具粒線體活性離子細胞數目顯著下降，顯示粒線體活性降低。此外，以細胞免疫螢光染色標定20 mM氨處理後凋亡細胞數目顯著上升，並觀察到表皮角質細胞結構損傷。綜合以上結果發現，在高氨處理下，斑馬魚胚胎離子細胞及表皮角質細胞損傷，導致斑馬魚胚胎失去體表屏障，體內離子大量流失。而在行為實驗中，將斑馬魚浸泡於不同濃度（0、1、5、10 mM）的氯化銨溶液中4小時後，對游泳行為、社交行為、學習與記憶能力等面向進行不同實驗。結果顯示1 mM氨處理時可以促進學習記憶能力；5 mM時焦慮及恐懼程度提升且群游下降；10 mM氨處理時活動力、社交行為及焦慮程度下降，但恐懼程度上升。綜上所述，在不同濃度氨暴露以及不同的環境刺激下，斑馬魚的游泳、社交、學習等行為改變，而這些改變可能使斑馬魚存活率下降，進一步使個體適存度降低。Item 青鱂魚海水型離子細胞之排氨、排鹽以及酸鹼平衡機制研究(2015) 劉咸台; Liu, Sian-Tai海水硬骨魚皮膚或鰓上的離子細胞主要負責排氨、排酸以及排鹽等功能。過去研究認為酸促進氨排放的機制對於淡水魚排氨相當重要。然而，酸促進氨排放的機制對於海水魚排氨的重要性至今仍未清楚。除此之外，離子細胞的排酸機制在海水魚的研究中也尚未釐清。本研究的目的是利用廣鹽性物種青鱂魚為模式，用來釐清海水魚離子細胞的排氨、排鹽以及酸鹼平衡機制。 在第一章利用選擇性離子掃秒電極的電生理技術來偵測仔魚體表的氫離子濃度梯度，發現海水青鱂魚卵黃囊體表的區域有酸性層的存在。卵黃囊體表的離子細胞其排氫的能力比角質細胞佳。在Tricine buffer和EIPA藥物處理後發現仔魚體表的排酸和排銨皆明顯的下降。藉由原位雜交反應以及化學免疫染色的方式標定出Na+/H+ exchanger 2 (NHE2) mRNA和NHE3蛋白皆表現在同一型海水離子細胞上。經定量即時聚合酶鏈鎖反應分析中發現青鱂魚鰓上的NHE3、Rhesus B glycoprotein (Rhbg)、Rhcg1和Rhcg2的mRNA在海水馴養後表現量下降，NHE2則是表現量上升。然而，在高銨海水馴養後青鱂魚鰓上的NHE3、Rhbg、Rhcg1和Rhcg2的mRNA表現量皆上升。這些發現證實海水型離子細胞同時具有排酸以及排氨的能力，藉由離子細胞的NHE和Rh蛋白來參與酸促進氨排放的排氨機制。 在第二章將利用電生理技術測量海水青鱂魚仔魚體表離子細胞的氫和氯離子排放量。在NHE、Carbonic anhydrase (CA)、anion exchanger (AE)蛋白的抑制劑處理後發現離子細胞的排氫和排氯皆明顯下降。在短期CO2馴養後會同時刺激離子細胞酸和氯的排放量。透過原位雜交反應和化學免疫染色的方式定位CA2和AE1皆表現在同一型海水離子細胞上。青鱂魚鰓上的Na+/K+/2Cl- cotransporter (NKCC1a)、CA2和AE1 的mRNA在海水馴養後皆上升。另外，在酸化的海水馴養後鰓上的AE1a和AE1b 的mRNA皆上升；而NKCC1a則是在鹼化的海水馴養後上升。這些結果解釋海水魚離子細胞的排酸機制並重新定義過去所建立的排氯機制。 在第三章我們將近一步的探討NHE2蛋白在海水型離子細胞的酸鹼平衡和排鹽功能。在抑制NHE2蛋白質表現後離子細胞的排酸和排氯皆明顯的下降，說明NHE2參與了海水型離子細胞的酸鹼平衡和排鹽功能。綜合這些結果，我們解釋海水型離子細胞的排氨、排鹽以及酸鹼平衡機制並且發現這些機制彼此間的是有關聯性的。Item 氨對斑馬魚仔魚側線功能及逆流行為的影響(2018) 黃順志; Huang, Shun-Chih氨(包含氣態的NH3以及離子態的NH4+)是魚類代謝的主要廢物。魚體內氨濃度提高會造成魚隻游泳不平衡、內分泌失調、離子調節功能失常甚至死亡。魚類的側線系統對於感測水流的方向非常重要，影響著魚的其他行為，如：游泳的平衡、逆流行為(rheotaxis)、逃跑以及捕食獵物。側線神經丘(neuromast)是由許多毛細胞(hair cell)所組成，可感測機械性的水流刺激。當水流撥打毛細胞上的纖毛束，刺激纖毛束頂端的機械性通道mechanotransducer (MET) channel開啟，使鈣離子流入毛細胞而產生水流方向的訊息。本研究利用斑馬魚仔魚作為實驗物種，研究離子態的氨是否會影響到斑馬魚側線毛細胞的功能，進而使其逆流行為表現不正常。在本研究中，將斑馬魚仔魚浸泡於氯化銨的水溶液30分鐘後，分析其逆流行為、游泳速度、毛細胞數目(免疫染色及FM1-43染色)以及毛細胞的鈣離子流量。實驗結果發現，在斑馬魚仔魚的逆流行為以及游泳速率，皆會顯著下降。然而免疫染色及FM1-43染色結果卻顯示毛細胞數目並不會減少。離子流量部分，毛細胞的鈣離子流量受到抑制，同時也在測量到銨離子流入毛細胞，但是使用MET通道的抑制劑新黴素及鑭離子，可以降低銨離子的流入。綜合以上實驗結果，我們的研究第一次發現：氨由MET通道進入毛細胞，影響側線毛細胞的功能，進而可能對斑馬魚仔魚的逆流與游泳行為造成影響。 關鍵字：氨、側線、逆流行為(rheotaxis)、神經丘(neuromast)、毛細胞、MET通道