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 探討漸進式熱預處理以及缺血預處理於大鼠心肌缺血再灌流損傷之保護作用(2022) 陳玥希; Chen, Yueh-Hsi缺血性心臟病是世界主要致死原因之一。當冠狀動脈遭到堵塞時，產生急性心肌梗塞，導致血管下游組織缺血、供氧減少而促使心臟組織走向死亡。對於這樣的清況，公認的治療方法為通過原發性冠狀動脈介入治療來恢復血流使其恢復含氧。然而，恢復含氧血流卻相反地會誘導心肌細胞死亡並增加梗死面積，從而降低其效益，這便是所謂的缺血/再灌流損傷。心肌可以藉由預處理、後處理和藥物預處理達到保護效果。全身性的漸進式熱預處理(PTP)可能具有產生抗氧化壓力的心臟保護作用，可有效減少細胞凋亡，並降低缺血/再灌流損傷的情形。在缺血預處理(IPC)的部分，長期缺血前給予短時間的缺血處理已被公認為有效預防缺血/再灌流損傷的心臟保護機制之一。熱預處理和缺血預處理這兩種不同的預處理類型都可以提供心血管保護，任何一種應用都可以在心肌I/R損傷後保持心臟微血管的功能和結構完整性。然而，在 PTP 中更有效的保護作用仍有待探索，例如三重漸進式熱預處理 (3PTP)，它能夠提供比單一熱預處理更有效的心血管保護，並可能維持缺血/再灌流損傷後心臟微血管的功能和結構完整性。與細胞凋亡、自噬、壞死等其他形式的細胞死亡不同，依賴鐵的程序性細胞死亡是一種新型的細胞死亡方式，也是包含心血管疾病、I/R 損傷等疾病研究的新指標。在本次研究中，我們應用了兩種不同類型的預處理，3PTP 和 IPC分別來保護心臟功能，旨在研究它們對心臟 I/R 中心肌結構、細胞凋亡、炎症和鐵凋亡的保護機制。在心肌缺血/再灌流損傷模型當中，大鼠通過閉塞冠狀動脈左前降支使其經歷60分鐘的缺血然後疏通血管再灌注240分鐘，並同時檢測血流動力學參數，包括心電圖、微循環、心率、左心室舒張末期壓、心室腔內壓力的心室血壓的最大上升速率 (+dp/dt) 和血壓最大下降速率 (-dp/dt)。心肌梗塞的大小通過 Evans blue-TTC 染色方式檢測。通過西方墨點法和組織免疫染色確定預處理誘導的生化保護機制。在我的結果中顯示心肌缺血/再灌流會抑制心臟的微循環，誘導心電圖 S-T 段升高，增加鐵依賴性細胞死亡模式發生、紅血球聚集、白細胞和巨噬細胞/單核細胞浸潤、梗塞面積增加、白血球生長因子和TUNEL檢測的陽性反應增加。而在接受預處理的保護方法後能產生抵抗心肌缺血/再灌流傷害的心臟保護效果，包含+dp/dt的數值回升，左心室舒張末期壓改善，紅血球、白血球浸潤現象和TUNEL檢測的陽性反應減低，心臟組織破碎化和梗塞面積降低，以及鐵依賴性細胞死亡指標蛋白減少。總言之，本研究確定了 IPC在 I/R 誘導的心臟損傷的情況下，能提供對抗鐵依賴性細胞死亡的心臟保護作用。以及，經過改良的 3PTP 可能通過 Bag3 介導的受損心臟結構和功能完整性的保護機制，對 I/R 損傷的心臟提供了防禦效果。因此可認為，三階段式熱預處理(3PTP)及缺血預處理(IPC)的治療方式能減輕心肌缺血/再灌流傷害下的左心室結構惡化和功能障礙。Item 營養缺乏對神經瘤母細胞轉殖入PPP2R2B的影響(2011) 李蕙芳; Hui Fang Li蛋白磷酸酶2A (PP2A) 是絲胺酸/酥胺酸去磷酸酶，由催化次單元、骨架次單元與調控次單元所組成的三體蛋白。其中PPP2R2B (Bβ)是特別作用在腦部的調控單元，會經由選擇性剪接後，生成兩種蛋白異構物：Bβ1與Bβ2。前者表現於細胞質中，後者表現於粒線體。過去研究顯示，異常表現PP2A的細胞與神經退化疾病的發生有關。過去本實驗室以SK-N-SH轉殖入Bβ1基因與Bβ2基因建立穩定細胞株。實驗顯示Bβ1與Bβ2是藉由細胞自噬(autophagy)方式維持細胞生存。過去的研究中發現，這類轉殖的穩定細胞會受外來氧化壓力的影響，並在細胞自噬相關基因失活時提高其細胞存活。 過去的研究中顯示，細胞株在飢餓壓力下，會以細胞凋亡維持細胞存活。本計畫以HBSS (Hank’s Balanced Salts Solution) 作為細胞飢餓壓力的來源。研究結果顯示轉殖Bβ1的SK-N-SH細胞在HBSS環境會促使細胞自噬。並試以細胞自噬抑制劑20μM 3-MA處理，發現3-MA可抑制因飢餓壓力所造成的細胞自噬，進而減少後續的細胞凋亡，而使細胞的存活提高，但是抑制lysosome及autophagosome的抑制劑Bafilomycin A1，則沒有減少後續細胞凋亡的效果。此外，添加胺基酸glutamine可以減少的細胞自噬，進而降低細胞凋亡，但非必需胺基酸(NEAA)則無此效果。 此項研究可對於研究神經細胞異常表現PPP2R2B後，在不同環境壓力下，提供更好的研究模式及瞭解細胞自噬生成機制。Item 環境壓力對於神經母細胞過度表現細胞質或粒線體PPP2R2B之影響(2012) 宋亭潔; Ting-Chieh SungProtein phosphatase 2A (PP2A)是serine/threonine去磷酸酶的一種，能調節細胞的生長、存活和凋亡。哺乳類動物中，Bβ次單位PPP2R2B是PP2A在腦神經細胞中的專一表現的次表型。當 Bβ基因有所缺失或過度表現時，會造成神經細胞的病變。本研究使用可以持續且穩定過度表現細胞質PPP2R2B蛋白(Bβ1)及粒線體 PPP2R2B蛋白(Bβ2)的神經細胞株，觀察飢餓壓力、低氧環境和Tunicamycin(TM)等藥物引起的內質網壓力，對細胞表型的影響。 研究結果顯示Bβ1細胞在飢餓壓力下，其粒線體膜電位及存活率都會下降，而sub-G1期比例也有顯著提升，代表產生細胞凋亡。但若以細胞自噬抑制劑Bafilomycin A1預處理，則會抑制因飢餓壓力引起的細胞自噬，進而減緩後續的細胞凋亡，但3-methyladenine (3-MA)則無此效果。 另一方面，Bβ2細胞株的存活率會因為受到內質網壓力而有下降，由流式細胞儀及螢光免疫染色發現細胞內的酸性液泡會增多，代表有細胞自噬增加，但Bβ1細胞株則否。但以細胞自噬抑制劑3-MA先對細胞作前處理24小時後，再施以內質網壓力，則各Bβ2細胞株的sub-G1 期比例皆會降低，而酸性液泡胞器的密度也明顯降低。 此外，在低氧壓力對於過度表現PPP2R2B的蛋白，無論是細胞質或粒線體，皆會造成sub-G1 期上升，引發不同程度的細胞凋亡。 本論文針對過度表現PPP2R2B的細胞株分別由飢餓壓力、內質網壓力和低氧環境下，觀察細胞所產生的表型變化，模擬PPP2R2B過度表現之神經退化病變的產生，並瞭解病變機制，祈能對PPP2R2B相關疾病的研究與治療有所助益。Item 環境壓力對人類神經細胞過度表現Protein Phosphatase 2A次單位PPP2R2B的影響(2009) 鄭琬婷; Cheng Wan-TingProtein phosphatase 2A (PP2A)是屬於serine/threonine去磷酸酶的一種，能調控細胞的生長、存活和凋亡。哺乳類動物中，Bβ次單位是PP2A在腦神經細胞中的專一表現的次表型。當Bβ基因有所損害或過度表現時，會造成神經細胞的病變。本論文分別將能專一表現於細胞質的Bβ1和專一表現於粒線體的Bβ2質體轉殖入神經腫瘤母細胞SK-N-SH中，建立穩定細胞株。利用H2O2和tert-butyl hydroperoxide (tBHP)作為氧化壓力來源，經48小時的處理後，Bβ2細胞株的存活率會急遽下降，由Annexin V和PI雙重染色的結果中證實是因細胞凋亡而降低存活率，但Bβ1細胞株則否。進一步轉殖LC3-EGFP質體和對酸性液泡胞器染色鑑定細胞自噬的發生，可以看出Bβ2細胞株本身便有些微細胞自噬體存在，當經氧化壓力後更引發Bβ2細胞株有更多細胞自噬體出現。但以細胞自噬抑制劑3-methyladenine (3-MA)對細胞作前處理24小時後，再經過氧化物處理，則各Bβ2細胞株的sub-G1期細胞比例皆會下降，而酸性液泡胞器的密度也明顯降低。證明氧化壓力所引起的細胞凋亡是經由細胞自噬路徑而產生。另利用降低培養液中的血清濃度模擬營養缺乏的情況，當無血清培養48小時的Bβ1細胞株之sub-G1期細胞比例較Bβ2細胞株高出許多，當血清濃度降低時，Bβ1細胞株的酸性液泡胞器也較Bβ2細胞株的密度高，證實營養缺乏在Bβ1細胞株所引發的細胞凋亡是經由細胞自噬。本論文針對過度表現PPP2R2B的細胞株分別於氧化壓力和營養缺乏的壓力下，細胞所產生的生理變化，模擬神經退化病變的產生，並瞭解病變機制，祈能對神經退化疾病的研究與治療有所助益。Item 第一型糖尿病與高血壓引起勃起功能障礙之病理機制與治療策略(2015) 廖品豪; Pin-Hao Liao研究背景：高血壓與糖尿病為現代人常見之文明病。高血壓與糖尿病造成男性勃起功能障礙可能是因血管、神經與平滑肌病變和內分泌睪固酮失調所致。我們推論其造成勃起功能障礙的病生理機轉為：長期高血壓與高血糖環境可能會增加活性氧產生而(1)引起發炎反應，(2)降低陰莖海綿體之一氧化氮產生與作用，(3)增加活性氧產生會氧化大分子如DNA、脂質與蛋白質造成陰莖海綿體內神經、血管與平滑肌肉細胞進行三種計畫性細胞死亡如細胞自噬、細胞凋亡與發炎性細胞死亡，(4)直接影響勃起功能之海綿體神經發生生理失調與病理結構病變而無法刺激陰莖海綿體之勃起，(5) 影響Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1)/NF-E2-related factor (Nrf-2)/Heme-oxygenase 1 (HO-1)表現與訊息途徑而造成勃起功能障礙。 研究方法：本研究利用正常血壓之WKY成年雄鼠與自發性高血壓之成年雄鼠。實驗分成四組：正常血壓WKY組(N=6)，糖尿病WKY組 (N=6)，高血壓SHR組 (N=6)與糖尿病合併高血壓SHR組 (N=6)。我以腹腔注射鏈佐霉素 (Streptozotocin，65 mg/kg)誘發第一型糖尿病。記錄海綿體內壓觀察代謝症候群老鼠的海綿體勃起功能，以高感度化學發光偵測儀定量血液中活性氧數量觀察氧化壓力變化，以組織免疫染色與西方墨點法觀察三種計畫性細胞死亡包括細胞凋亡、細胞自噬與發炎性細胞凋亡相關蛋白的表現與作用，以及一氧化氮量測儀觀察組織內一氧化氮變化量。我亦探究一氧化氮前驅化學物質與內皮一氧化氮合成酶（Endothelial Nitric Oxide Synthase, eNOS）抑制劑對勃起功能之影響。 研究目的：為釐清糖尿病與高血壓引起男性勃起功能障礙的病理機轉，並建立找尋新型治療策略的動物生理模式。 研究結果：結果顯示高血壓組(ΔICP/MAP = 0.22±0.02, N=6)與糖尿病組(ΔICP/MAP = 0.27±0.01, N=6)之陰莖海綿體勃起功能顯著低於控制組(ΔICP/MAP = 0.33±0.01, N=6)，且同時罹患高血壓與糖尿病的組別有更低之陰莖海綿體勃起功能(ΔICP/MAP = 0.20±0.02, N=6)。高血壓組(lucigenin ROS = 784±452 counts/120 sec, N=6；luminol ROS = 741±132 counts/120 sec, N=6)與糖尿病組(lucigenin ROS = 643±192 counts/120 sec, N=6；luminol ROS = 393±158 counts/120 sec, N=6)之氧化壓力壓顯著高於控制組(lucigenin ROS = 445±160 counts/120 sec, N=6；luminol ROS = 117±74 counts/120 sec, N=6)，且同時罹患高血壓與糖尿病的組別有更高的氧化壓力(lucigenin ROS = 5820±259 counts/120 sec, N=6；luminol ROS = 4550±1537 counts/120 sec, N=6)。靜脈注射左旋精氨酸後各組勃起海綿體內壓與海綿體一氧化氮量皆有提高。控制組在注射人工合成的一氧化氮提供劑CCL5後亦有較高的勃起海綿體內壓。注射內皮一氧化氮合成酶(eNOS) 拮抗劑N-硝基-L-精氨酸甲酯(Nω-Nitro-L-Arginine methyl ester hydrochloride, L-NAME)會明顯降低所有組別之勃起海綿體內壓。與控制組比較，糖尿病會增加發炎指標（Cluster of Differentiation 68 , CD68）、細胞凋亡蛋白cleaved-Caspase-3、細胞自噬蛋白Beclin-1、與保護性蛋白Nrf-2之表現。與控制組比較，高血壓亦增加發炎指標CD68、細胞凋亡蛋白cleaved-Caspase-3、細胞自噬蛋白Beclin-1、與保護性蛋白Nrf-2和HO-1之表現。而糖尿病合併高血壓組別有更高之發炎指標CD68、細胞凋亡蛋白cleaved-Caspase-3、細胞自噬蛋白Beclin-1、與保護性蛋白Nrf-2和HO-1之表現。在陰莖海組織染色也一致性發現糖尿病、高血壓或是糖尿病合併高血壓會造成陰莖內神經、海綿體和血管組織增加白血球浸潤、CD68單核球（Monocyte）數目、肥大細胞（Mast Cell）數目、細胞凋亡與細胞自噬數目與纖維化程度而eNOS表現則降低。 結論：綜合以上實驗結果，代謝症候群引起勃起功能失常可能是透過氧化壓力、發炎、細胞凋亡與細胞自噬的增加，雖然Nrf-2/HO-1保護機制有略為增加但不能對抗嚴重的傷害程度。給予CCL5及左旋精氨酸可以改善勃起功能。Item 傳統中醫藥對於發炎性疾病的治療潛力(2016) 蔡文興; Tsai, Wen-Hsin氧化壓力的增加，誘發多個組織/器官的發炎，導致細胞死亡和長期傷害。傳統的中醫學（TCM）具有抗氧化，抗發炎，抗凋亡和自噬調控功能已被廣泛地用在現代醫學中的預防或治療策略。氧化壓力和發炎已經被廣泛報導有關於臨床上所見P物質介導的神經源性膀胱過動。 為了改善膀胱過動症，我們探討潛在的藥物和神經源性膀胱機制。 P物質（SP）會藉由興奮膀胱的感覺傳入神經和細胞間粘附分子-1（ICAM-1）介導白血球粘附和活性氧族（ROS）產物的增加引起的膀胱過動。八味地黃丸（BWDHW）是一種傳統的中草藥複方，一直使用來治療罹患下尿路症狀的患者，但作用機轉並不清楚。我們在本研究探討其中的活性成分及BWDHW對於SP誘發膀胱活動過度的影響。結果顯示，BWDHW是經由loganin抑制SP /神經激肽-1(NK-1)受體信號傳導，降低NF-κB/ ICAM-1介導白血球粘附和浸潤和ROS水平，因而改善膀胱過動症狀。 我們也探討L-茶氨酸對於P物質誘導的促炎信號PKC / ERK / NF-κB/ ICAM-1 / IL-33，白血球浸潤和粘附，活性氧（ROS）產物，自噬和凋亡對膀胱過動的療效。總之，口服L-茶氨酸確定能藉由抑制促炎信號，氧化壓力，膀胱神經活性，細胞凋亡和自噬，改善P物質誘導的膀胱過動。Item VP-16調控Akt-Ser473去磷酸化效應誘導p53突變非小細肺癌細胞的凋亡(國立臺灣師範大學生命科學學系, 2008-06-??) 林佳薇; 林銘儀; 吳忠信; 黃慧滇; 方剛本文藉轉殖突變及野生型p53至該基因缺失非小細肺癌細胞株H1299，將穩定成長之細胞以topoisomerase Ⅱ抑制劑VP-16處理後，含有突變型p53於VP-16處理之後，細胞的凋亡會增加，但外源的野生型p53，卻不會讓VP-16啟動細胞凋亡，而前者是因為pAkt-Ser□去磷酸化所致，而外源野生型p53，卻不會讓pAkt-Ser□去磷酸化。因此可以推斷，VP-16對癌細胞的凋亡的生成與Akt去磷酸化與否有關，抑制Akt去磷酸化，降低VP-16所引發的細胞凋亡。Item VP-16調控Akt-Ser473去磷酸化效應誘導p53突變非小細肺癌細胞的凋亡(國立臺灣師範大學生命科學學系, 2008-06-??) 林佳薇; 林銘儀; 吳忠信; 黃慧滇; 方剛本文藉轉殖突變及野生型p53至該基因缺失非小細肺癌細胞株H1299，將穩定成長之細胞以topoisomerase Ⅱ抑制劑VP-16處理後，含有突變型p53於VP-16處理之後，細胞的凋亡會增加，但外源的野生型p53，卻不會讓VP-16啟動細胞凋亡，而前者是因為pAkt-Ser□去磷酸化所致，而外源野生型p53，卻不會讓pAkt-Ser□去磷酸化。因此可以推斷，VP-16對癌細胞的凋亡的生成與Akt去磷酸化與否有關，抑制Akt去磷酸化，降低VP-16所引發的細胞凋亡。Item Etoposide (VP-16)-induced Apoptosis in Human Non-small Cell Lung Cancer Cells Lacking Endogenous(國立臺灣師範大學生命科學學系, 2004-06-??) 邱建智; 李慶孝; 吳文慧; 傅子憲; 陳韋倫; 方剛VP-16是一種廣泛被使用的抗癌藥劑，其主要的作用機制是抑制topoisomerase IIα的活性，阻斷DNA的複製，造成腫瘤細胞生長停滯甚至死亡，以達到消滅腫瘤的目的。本研究發現低劑量(5 µM) VP-16可以誘導p53基因缺失的非小細胞肺癌細胞株(NSCLC) H1299的細胞凋亡(apoptosis)。實驗證明VP-16誘導H1299在凋亡的過程中，caspase酵素群扮演相當重要的角色，進一步的分析也發現caspase的活化與凋亡的過程密切關聯(caspase-dependent)。綜合而論，低劑量VP-16誘導p53基因缺失H1299細胞的凋亡模式中，caspase-9可能參與細胞凋亡早期誘導作用，而caspase-7則與凋亡晚期的DNA片段化(fragmentation)有關，試驗中並得知caspase-7抑制劑無法阻止細胞凋亡，推論VP-6除了誘導caspase活化所引起細胞凋亡，同時也活化其他因子參與凋亡的過程。Item VP-16調控Akt-Ser473去磷酸化效應誘導p53突變非小細肺癌細胞的凋亡(國立臺灣師範大學生命科學學系, 2008-06-??) 林佳薇; 林銘儀; 吳忠信; 黃慧滇; 方剛本文藉轉殖突變及野生型p53至該基因缺失非小細肺癌細胞株H1299，將穩定成長之細胞以topoisomerase Ⅱ抑制劑VP-16處理後，含有突變型p53於VP-16處理之後，細胞的凋亡會增加，但外源的野生型p53，卻不會讓VP-16啟動細胞凋亡，而前者是因為pAkt-Ser□去磷酸化所致，而外源野生型p53，卻不會讓pAkt-Ser□去磷酸化。因此可以推斷，VP-16對癌細胞的凋亡的生成與Akt去磷酸化與否有關，抑制Akt去磷酸化，降低VP-16所引發的細胞凋亡。