生命科學專業學院—生命科學系

Permanent URI for this communityhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/58

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。

News

Browse

Search Results

Now showing 1 - 10 of 1429
  • Item
    琉球蘇鐵之族群遺傳與保育
    (2025) 常睿澤; Chang, Jui-Tse
    島嶼的空間碎片化以及其過去的陸地變化使之成為研究微演化過程的理想系統。這些時空特性影響物種的拓殖模式與族群大小變化,留下了由漂變所驅動的基因組層級之變異。當島嶼分布於較廣的緯度或海拔梯度時,也會進一步包含較大的環境變異,而促進透過選擇所驅動的基因分化演化出當地適應的族群。這些機制共同促進了島嶼之間的物種或族群多樣性,但同時也限制了它們的地理分佈。在這些島嶼物種中,沿海的物種因將受到來自陸地與海洋的氣候變遷與連帶之災難性威脅而特別脆弱,因此迫切需要保護。此外,島嶼上從族群到物種的漸進分化過程也挑戰了現有的分類系統,凸顯了通過綜合方法重新評估分類的必要性。蘇鐵是物種多樣性高的裸子植物,而於現存的380個物種中有68%面臨滅絕的威脅,因此有迫切保育上的必要。然而,蘇鐵的大型基因組(25-64 pg/2C)對於解構基因組層級的漂變或選擇驅動之分化構成了挑戰。在本論文中,我以東方蘇鐵組為研究對象,包括主要分布於琉球群島沿海及台灣低海拔河岸的台東蘇鐵(Cycas taitungensis C. F. Shen)和琉球蘇鐵(C. revoluta Thunb.),來探討物種形成的地理模式。透過雙限制酶切位點測序(ddRADseq)方法,於全面取樣族群中獲得了基因組層級的變異,進一步整合了形態數據後,再進行分類重新評估。儘管最終將這兩個物種做同物異名處理,但其基因組層級的族群分化顯示台灣內部(包括一個高度分化的隱蔽支系)以及琉球群島的沖繩和奄美之間具有空間上分化的結構。因此,我進一步探討了促進它們各自分化的機制。在台灣方面,鬼基因滲入解釋了同域隱蔽支系的分化,並可能伴隨著與沿海適應和抗病性相關的適應性遺傳變異的轉移。這樣的結果也部分解釋了而於琉球群島方面,由於甲蟲在遠距離基因交流中扮演重要角色,因此我探討了與傳粉性狀有關之毬果揮發性有機化合物。沖繩和奄美之間化學變異與基因組結構的匹配結果揭示了可能的傳粉者促進分化之機制。為進一步了解氣候變遷對各遺傳分群的影響,我先定義了保育單元,並估算了目前的地區適應性及未來在氣候變遷下的遺傳適應不良。接著,揭示了與氣候相關的災難性因子對遺傳適應不良的負面影響。為了理解影響族群分化的地景因素,我進一步探討不同地景模型對遺傳分化的影響。最後,推測了可能的演化拯救途徑。研究結果顯示,位於琉球中部的沖繩和奄美島是最需要保護的區域,其中奄美島將需要通過人為基因交流輔助來應對未來的氣候變遷。
  • Item
    傳統中藥對緩解癌症化療副作用的實證醫學研究
    (2025) 鄭企峰; Cheng, Chi-Feng
    化療在癌症治療中被廣泛應用,但常常會引起嚴重的副作用,影響患者的生活品質。例如,乳癌患者使用阿黴素 (DOX) 可能引起心臟毒性和骨質疏鬆症,而大腸直腸癌患者使用奧沙利鉑 (OXA) 則常誘發視網膜與週邊神經病變。這些不良反應凸顯了緩解化療毒性的迫切需求。本研究探討了傳統中藥 (TCM) 減輕化療副作用的潛力。我們選取蛹蟲草 (CME)、金線蓮 (ARE) 和流蘇石斛 (DFE) 的萃取物進行評估。利用細胞和小鼠模型,檢視了這些萃取物對阿黴素 (DOX) 和奧沙利鉑 (OXA) 治療引起的不良反應的保護作用。為了鑑定這些萃取物的生物活性成分和抗氧化特性,我們採用了高效能液相層析 (HPLC) 和 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼 (DPPH) 自由基清除試驗。結果表明,三種中藥萃取物均具有獨特的生物活性成分,並表現出強大的抗氧化活性。在細胞實驗中,採用MTT分析評估了CME和ARE對DOX誘導的H9c2心肌細胞損傷的保護作用,以及DFE對OXA誘導的ARPE-19視網膜細胞損傷的保護作用。結果顯示,CME和ARE顯著提高了經DOX處理的H9c2細胞的活力,而DFE則有效地維持了經OXA處理的ARPE-19細胞的活力。本研究進行動物實驗以評估中藥萃取物對化療小鼠的生理與分子層面影響。透過記錄體重變化與運動表現以評估整體健康狀況,並分別以心臟超音波影像系統檢測心臟功能、以電腦斷層掃描測量脛骨骨密度、以酵素免疫分析法(ELISA)分析血清免疫球蛋白(IgG、IgA、IgE)表現。心肌與視網膜組織中抗氧化蛋白(SOD2)、發炎蛋白(TNF-α)及凋亡蛋白(caspase-3)之表現,則透過免疫組織化學染色與西方墨點法進行分析。結果顯示,CME與ARE可提升DOX處理小鼠的心臟功能與脛骨骨密度,增加血清中IgG與IgA表現,並抑制IgE表現。CME與ARE可促進心肌組織中SOD2表現,同時抑制TNF-α與caspase-3的表現。DFE則可提升OXA處理小鼠視網膜中rhodopsin與SOD2的表現,並抑制TNF-α與caspase-3的表現。綜合上述結果,我們認為中藥萃取物CME、ARE與DFE可透過減緩氧化壓力、抑制發炎反應與凋亡等分子機制,有效保護細胞與小鼠模型免受化療副作用之傷害。
  • Item
    以EMI實踐教學課程雙案例研究課程對生命科學學生實務學習與職涯規劃之影響
    (2025) 吳恩瑋; Wu, En-Wei
    本研究旨在探究英語為媒介教學(English as a Medium of Instruction, EMI)對臺灣師範大學生命科學相關碩博研究生之專業學習與職涯素養的影響。研究聚焦於兩門設計於生命科學領域的實務導向課程:一為強調職涯能力與語言發展的EMI課程,另一為結合跨尺度實作設計的全英語專題課程。研究背景源自高等教育國際化與臺灣 2030 雙語國家政策,面對全球教育競爭與跨國移動需求,碩博研究生除需掌握深厚的專業知識外,更須具備雙語能力與國際學術溝通素養。然而,EMI課程在非英語母語環境中推行時,常伴隨語言理解負擔、教學設計困難與學習成效的疑慮,特別是在研究所階段結合高階認知能力(如分析、評估與創造)與實驗實作操作的課程中,這些挑戰更為凸顯。為彌補目前針對高階教育階段 EMI 課程之實證研究不足,本研究以臺灣師範大學生命科學領域的兩門碩博課程為案例:一門聚焦職涯導向與專業英語表達訓練,另一門則強調跨尺度實驗操作與語言介面下的實作學習。研究透過混合方法(Mixed Methods)設計,針對學生於課程中的學習歷程與能力發展進行多元層次的分析,資料來源涵蓋課程前後測問卷、技能與語言自評、教學觀察紀錄、質性訪談、學生反思文本與實作產出。藉此全面檢視學生在專業知識掌握、專業英語應用與職涯關鍵能力(如國際溝通、問題解決、團隊協作、自主學習等)上的學習成效與轉變歷程,並對比不同課程設計在學習促進機制上的差異性與成效表現。結果顯示,兩門課程皆成功維持甚至提升學生的專業內容學習水準,並顯著促進學生在專業術語運用、英語簡報能力及跨文化適應力上的進步。尤其在跨尺度實作課程中,學生需運用英語進行教學與學習、執行跨層次實驗、全英反思與檢討報告,進一步強化了其問題解決與專案管理能力。質性資料分析顯示,學生初期面臨語言挑戰,但在課程設計中所嵌入的語言支援(如數位輔助學習、協同學習機制)、教師引導與正向回饋下,逐步克服焦慮與挫折感,甚至在課後延伸學習動機,主動探索國際資源、規劃跨國研究合作或國際職涯發展的可能性。學生普遍認為,EMI 課程為其學術與職涯開拓了更廣闊的視野,並提供了真實的國際化模擬場域。綜合兩門課程的比較分析,研究指出,課程設計的細緻度與教學策略的適切性是 EMI 教學成功的關鍵因素。兩門課程皆依循 布魯姆認知層級理論(Bloom’s Taxonomy),設計涵蓋理解、應用、分析與創造等層次的學習任務,強化學生在語言與專業能力上的高階認知發展;而在實作導向課程中,則進一步融入 內容與語言整合學習(Content and Language Integrated Learning, CLIL) 的設計理念,使學生能於全英語環境中同時進行專業知識建構與語言表達訓練,展現出更強的整合應用能力。搭配協同學習策略(Collaborative Learning Strategies)與數位科技工具的應用,課程有效促進學生在專業實作、溝通表達、問題解決與團隊合作等多面向的能力成長。綜上所述,本研究強調 EMI 實踐教學不僅是語言傳遞的載體,更是一種結合專業能力建構、語言習得與職涯素養培養的綜合性教育模式。研究建議高等教育機構在推行 EMI 課程時,應重視課程架構的系統性與教學策略的精緻化,妥善平衡語言與內容的教學需求,並建立完善的支援機制與師資培育制度,以因應研究生在不同背景下的學習差異,確保 EMI 課程在挑戰中發揮最大效益,為學生未來的國際競爭力與學術發展奠定堅實基礎。
  • Item
    矽膠和生物活性玻璃對神經幹細胞和神經前驅細胞的影響
    (2025) 黃宇彬; Huang, Yu-Bin
    大部分神經退化性疾病源自於神經元死亡。為了解決神經元減少的問題,有研究指出神經幹細胞移植可以回復神經元的數量,但細胞在移植時會被打散並破壞型態,移植後的存活和神經元分化也較差。由於矽膠具有生物相容性且能做為立體支架的材料,生物活性玻璃也被發現對多種細胞有助益,因此我們進一步測試它們在神經幹細胞培養上的效果。先使用P19小鼠胚胎瘤细胞株作為研究幹細胞的模型,發現聚二甲基矽氧烷矽膠和生物活性玻璃58S具有生物相容性,不會影響P19細胞的存活、增生和神經元分化。加了氧化鋯的58S則可以增加P19細胞和其產生的神經元數量。取出出生後第七天小鼠側腦室的細胞,進行懸浮培養來純化神經幹細胞並進行實驗。發現聚二甲基矽氧烷同樣具有生物相容性,讓它有潛力成為立體支架的製作材料。加了氧化鋯的58S則可以透過抑制凋亡,增加神經幹細胞、神經前驅細胞和其所產生神經元的數量。聚二甲基矽氧烷和參雜氧化鋯的58S可能有助於解決幹細胞移植中,細胞型態被破壞和存活太差的問題,來提升治療神經退化性疾病的效率。
  • Item
    Rab18調控出生後小鼠神經幹細胞的功能及成年小鼠的行為
    (2025) 蔡旻芳; Tsai, Min Fang
    成年哺乳動物的大腦中有兩個區域存在神經幹細胞,分別位於側腦室 (lateral ventricle)的腦室下區 (subventricular zone, SVZ) 以及海馬迴之齒狀回 (dentate gyrus, DG) 的顆粒下區 (subgranular zone, SGZ)。腦室下區及顆粒下區的神經幹細胞分別會在嗅球 (olfactory bulb, OB) 及齒狀回中產生新的神經元,過去研究指出嗅球與齒狀回的神經元新生對成年哺乳類動物的嗅覺行為及空間學習與記憶是必要的。Rab18是Ras相關的小GTP酶Rab家族之成員,實驗室先前的研究中發現Rab18對成年小鼠齒狀回的神經元新生是必要的,因此我們想知道Rab18是否會透過調控成年小鼠齒狀回的神經元新生來影響小鼠的空間學習與記憶。我們利用了巴恩斯迷宮 (Barnes maze task) 測試老鼠的空間學習、空間短期以及長期記憶的能力,並且分別針對公鼠及母鼠進行實驗。從實驗結果我們發現,Rab18對於成年公鼠的空間學習以及公鼠和母鼠的長期記憶是必要的。過去的研究也發現Rab18對成年小鼠嗅球的神經元新生是必要的,因此我們想知道Rab18對成年小鼠嗅覺功能為何。透過氣味辨識和氣味敏感度實驗我們發現,Rab18對小鼠的氣味辨識能力沒有影響。過去的研究發現Sonic hedgehog (Shh) 和Wnt訊息傳遞路徑可以調控神經元新生,而實驗室過去也發現Rab18可以活化這兩個訊息傳遞路徑,因此我們首先好奇Rab18是否會透過活化Shh訊息傳遞路徑來調控神經元新生。我們發現Rab18會透過Shh訊息傳遞路徑促進神經幹細胞增殖,但不會影響神經幹細胞的自我更新及分化成神經元的能力。接著我們想知道Rab18是否會促進神經幹細胞分泌Wnt來活化Wnt訊息傳遞路徑,利用酵素結合免疫吸附分析法 (Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) 發現Rab18可能可以促進神經幹細胞分泌Wnt7a。綜合以上結果,我們得知Rab18對於公鼠的空間學習與長期記憶、母鼠的空間長期記憶是必要的,但不影響公鼠的氣味辨識能力。此外,Rab18可以透過Shh訊息傳遞路徑調控神經幹細胞的增殖,也可能可以促進神經幹細胞分泌Wnt7a。
  • Item
    以5×FAD模式鼠以及細胞模型探討天然物對阿茲海默氏症的神經保護作用
    (2025) 楊駿諺; Yang, Chun-Yen
    阿茲海默氏症(Alzheimer’s disease, AD)是全球最常見之神經退化性疾病,病患的症狀為記憶喪失和認知行為的改變。AD的典型病理特徵包含:細胞外Aβ(amyloid-β)堆積形成類澱粉斑塊(amyloid plaques)、細胞內tau蛋白過度磷酸化導致神經纖維纏結(neurofibrillary tangles, NFT)、以及伴隨而來的神經發炎、氧化壓力最終導致神經元走向凋亡。本研究探討兩種天然來源物質分別為微生物發酵大豆粉(Fermented Soybean, FS)及Hedysarum alpinum多醣萃取物(HAP)於在阿茲海默症5×FAD小鼠模型中的神經保護潛力。動物行為結果顯示,長期口服FS或HAP可顯著改善5×FAD小鼠的短期與長期記憶缺損。後續機制探討發現FS可能經由調控Akt/GSK3β/Nrf2路徑使小鼠海馬迴中氧化酵素表現及抑制NF-κB訊號路徑抑制神經發炎反應,同時,FS能促進BDNF成熟及其下游突觸蛋白表現,減少Aβ堆積與神經膠質細胞活化,進而保護神經元存活。而HAP則可能透過降低Bace1表現減緩大腦中Aβ斑塊堆積,並可提升突觸功能蛋白NR2B表現,抑制GFAP、Iba-1等膠細胞增生指標及發炎相關基因iNOS、NLRP3、IL-1β、TNF-α等表現。此外,HAP具有改善腸道屏障完整性、抑制結腸組織中發炎細胞因子含量、以及增加如Lactobacillus等潛在益生菌的相對豐度之潛力。細胞實驗亦進一步證實HAP可有效抑制LPS誘導RAW264.7細胞發炎反應。綜合以上結果顯示FS以及HAP均具有改善阿茲海默氏症的神經保護潛力,並且FS源自於大豆製品製造過程中的副產物,可進一步提升產品的附加價值,減少製造過程中廢棄物的產生。