學位論文
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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 TBP 的功能缺失參與在Tauopathy 的致病機轉中(2012) 王湘瑜; Hsiang-Yu Wang前人的研究發現阿茲海默症患者腦中TATA box binding protein (TBP) 會與tau所形成的neurofibrillary tangles (NFTs) 共沉積在細胞質內，表示tauopathy 的致病機轉可能有一部份是透過影響TBP的正常功能而來。由於大部分基因的轉錄都需要TBP的參與，因此我們想知道轉錄缺失是否是tauopathy的致病原因之一，首先我們利用已建立表現正常人類tau蛋白的tauopathy模式果蠅進行藥物實驗，當 我們將tau蛋白表現在這些模式果蠅背甲上時，會造成其背甲剛毛數目的減少，但投以包括SAHA等的HDAC inhibitors藥物時，會降低tau蛋白過量表現所造成的背甲剛毛數量的減少，表示轉錄功能的缺失或許參與在tuaopathies的致病機轉中。我們的實驗結果發現在細胞模式下TBP會與NFTs共同沉積在細胞質內，且TBP促進轉錄的功能也會受到影響。為了在動物模式下也證明我們的實驗，我們創造了表現纖維化tau蛋白的模式果蠅，此種模式果蠅的壽命較野生型果蠅短 。同時我們也發現了這些轉基因果蠅內會表現不可溶的纖維化蛋白。為了證明TBP功能缺失也會發生在我們的模式果蠅中，我們發現 TBP在轉基因果蠅腦中也會與tau蛋白共沈積在一起，與之前的細胞模式實驗結果相同。我們的研究結果將會提供一個治療包括阿茲海默症以及其他tauopathy的契機，透過HDAC inhibitors 藥物的投與，促進基因轉錄以治療tau所造成的TBP功能缺失。Item 篩選能改善類澱粉蛋白所引發病理的神經傳遞之中草藥(2014) 李智翰; Chih-Han Lee阿茲海默症是世界上最普及的一種失智症，其中有兩個主要病徵與該疾病漸進的神經退化失調有關：細胞外由類澱粉蛋白貝塔(Aβ)組成的斑塊，以及細胞內由過度磷酸化的tau所導致的神經原纖維纏結。近期研究指出Aβ蛋白會減低第一型與第二型囊泡麩氨酸轉運體(vGLUT1/2)在前突觸麩氨酸性區的表現，以及抑制麩氨酸被星狀細胞回收清除。這使得過多的麩氨酸累積在突觸間隙而後引發神經興奮毒性。然而Aβ蛋白過度活化N-甲基-D-天門冬胺酸受體(NMDAR)的現象可被人工合成的NMDAR拮抗藥物美金剛(memantine)所改善。因此找出麩氨酸受體的拮抗劑被視為Aβ蛋白所引發之異常現象的治療策略。於本研究中，我們試圖以小鼠初級大腦皮質神經細胞篩選中草藥以找出能改善Aβ蛋白導致的過量麩氨酸神經傳遞的非人工合成之天然成分。由免疫細胞化學法得知，vGLUT1/2染色呈現幾乎一致的麩氨酸性神經細胞群，突觸結合蛋白(synaptotagmin)染色亦在這些細胞之間呈現神經網絡的形式。而該初級神經細胞的特徵也透過西方墨點法中的抗體訊號如第三型貝塔微管蛋白、PSD-95蛋白以及α-氨基烴甲基嘿挫丙酸型受體(AMPAR)得以確認。為了在篩選中草藥的過程中能偵測並量化受Aβ蛋白刺激所造成的膜電位變化，DiBAC4(3)，一個慢反應電位敏感染劑，被用來做為藥物篩選的工具。DiBAC4(3)可進入去極化細胞並與胞內或膜蛋白結合隨後引發增加的紅螢光強度。去極化程度越高紅螢光越強，反之過極化則導致紅螢光減弱。為了建立DiBAC4(3)的中草藥篩選平台，我們對初級神經細胞刺激氯化鉀、麩氨酸以及Aβ蛋白後發現DiBAC4(3)螢光強度如預期般地增強。此外我們藉由DiBAC4(3)方法發現於Aβ蛋白刺激前加入memantine可減弱Aβ蛋白所導致的去極化現象。由上述結果可知DiBAC4(3)的中草藥篩選平台已被成功建立。在篩藥之前，我們亦先量測了處理不同濃度的中草藥對細胞存活的半抑制濃度(IC50)以便日後篩藥。在我們近期研究中，我們找到一些能抑制Aβ蛋白所引發的過度去極化現象的中草藥，也希望之後能找出該中草藥之有效成分如何參與阿茲海默病理現象中的麩氨酸受體訊息傳遞機轉。Item 開發GSK-3β抑制劑作為治療阿茲海默症新藥(2015) 黃汶函; Huang, Wun-Han阿茲海默症是目前最常見的一種失智症，為一種不可逆的神經退化性疾病，會造成記憶與行為上的缺失，以及人格的改變，有兩個主要的病徵，分別是類澱粉斑(Amyloid plaques)和神經纖維纏結(Neurofibrillary tangles, 簡稱NFTs)，於罹患阿茲海默症之病人腦部發現。GSK-3β蛋白磷酸化tau蛋白會促使NFTs形成，在阿茲海默症中扮演很重要的角色，因此抑制GSK-3β蛋白之活性會是一個治療阿茲海默症的方式。我們與本校化學系孫英傑老師合作，利用電腦輔助藥物設計及分子間作用力分析技術，開發GSK-3β抑制劑作為治療阿茲海默症新藥。為了獲得足夠的GSK-3β進行抑制劑之篩選，我們構築了含人類GSK-3β基因的質體，並於多株不同的大腸桿菌宿主中表達，然而GSK-3β卻形成了包涵體(Inclusion body)，為此，我們將蛋白表達的條件進一步優化，以及進行蛋白的重折疊(Protein refolding)，期望能獲得可溶的蛋白，然而卻依然無法提升蛋白的溶解度。因此，在本研究中，我們購買了GSK-3β蛋白進行抑制劑之篩選，在電腦模擬篩選出的三十八個藥物中，我們以抑制後蛋白殘餘活性在百分之六十五以下為篩選標準，共篩選出了三個抑制劑，這些抑制劑有潛力能成為治療阿茲海默症之藥物。