學位論文
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Item 中草藥抑制細胞興奮性毒殺模式以治療第十七型脊髓小腦共濟失調症(2013) 徐銘亨神經退化性疾病 (neurodegeneration diseases) 當中存在著由麩醯胺酸活化的興奮性毒殺 (excitotoxicity) ，如多麩醯胺酸疾病 (polyglutamine diseases) 、阿茲海默氏症疾病 (Alzheimer’s diseases) 和柏金森氏症疾病 (Parkinson’s disease) ，會導致過多的鈣離子流入、粒線體內細胞色素 C 的釋放、導致神經細胞凋亡的蛋白質活化，最後使細胞存活率的下降。許多研究報導指出，中草藥的使用，可能是一個治療退化性疾病新方法。因此，我們研究在人類神經母細胞 (neuroblastoma) SH-SY5Y 細胞以麩醯胺酸 (glutamate) 誘導的興奮性毒殺以及使用多西環素 (doxycycline) 誘導出小腦脊髓萎縮症第十七型 (Spinocerebellar ataxia, SCA17) nTBP/Q79-EGFP 細胞中 TBP/79Q-EGFP 融合蛋白的表現後，探討中草藥是否有保護神經細胞的作用。加入麩醯胺酸後導致神經細胞生存率下降，另一項實驗結果顯示NH018和其純化物NH018-1可能為有效的藥物可以增加神經細胞的存活率、NH018-1可以抑制神經細胞的凋亡 (apoptosis) 、降低乳酸脫氫酶 (LDH) 的釋放以及自由基的生成，並且降低鈣離子所造成的Calpain-2 及 α-spectrin breakdown products (SBDPs) 的表現，降低從粒線體釋放出的細胞色素C、增加細胞存活相關蛋白質：Bcl-2、Bax及降低凋亡相關：蛋白質 cleaved-caspase-9、cleaved-caspase-3和cleaved-PARP等的表現。在誘導TBP/79Q-EGFP 融合蛋白表現的細胞上，NH018-1為有效的藥物可以增加細胞的存活率以及降低cleaved-caspase-9、cleaved-caspase-3和cleaved-PARP等的表現。而施打NH018-1藥物在SCA17的基因轉殖鼠上，能夠有效地延長其在滾輪 (rotarod) 上面跑的時間、步行實驗 (footprint) 上的好轉，在其運動失調的症狀上發揮療效，以及降低 TATA box-binding protein (TBP) 、 Calpain-2 和 cleaved-caspase-3的表現。總合以上，實驗結果顯示出NH018和NH018-1藥物在加入麩氨酸以及誘導出小腦脊髓萎縮症第十七型細胞TBP/79Q-EGFP 融合蛋白的表現後，藉由抑制細胞的凋亡可以增加 SH-SY5Y 細胞以及小腦脊髓萎縮症第十七型細胞的存活率，因此NH018和NH018-1可能為有潛力治療小腦脊髓萎縮症第十七型疾病的藥物。Item 廣鹽性魚類適應鹽度變異中腸道與肝臟麩胺酸的運輸和代謝機轉(2016) 彭慧文; Peng, Hui-Wen環境鹽度的變異已知會刺激廣鹽性魚類腸道中鈉鉀幫浦進行主動運輸以調節離子及水分的恆定；而肝臟則會進行代謝作用，以提供魚體各組織充足的能量需求。非必需胺基酸中的麩胺酸(glutamate)是生物體中含量最多的胺基酸，過去在魚類代謝機制相關的研究中，麩胺酸的運用已知與適應環境鹽度變異有關，然而麩胺酸在廣鹽性魚類腸道及肝臟的代謝調節機轉仍不明確。 本研究運用日本種青鱂魚(Oryzias latipes)作為廣鹽性魚類實驗物種。在鹽度轉移過程中，腸道和肝臟中麩醯胺酸運輸蛋白(SAT1)及麩胺酸和麩醯胺酸相關的合成酵素(GLS, GLUL)基因表現亦隨著環境鹽度增加而有顯著變化，且上述隨鹽度變化波動的運輸蛋白和酵素皆被發現表現在腸道和肝臟細胞中。此外，鹽度刺激會使麩胺酸代謝產生毒性氨，因此本研究發現與尿素合成相關的基因在腸道(CPS, OTC)和肝臟(ASL, ARG, AGMAT)中會被誘發以進行尿素生合成反應。綜合以上的結果推測：鹽度刺激會促進廣鹽性魚類腸道和肝臟中麩胺酸與麩醯胺酸的代謝和運輸，因代謝產出的含氮廢物會藉由尿素循環機制合成尿素。此適應性代謝轉換機制不僅有利於個體能量的適時供給，並能有助於維持組織細胞內的滲透壓恆定。Item 可延緩Aβ誘發神經不正常去極化之中草藥純物質(2015) 蔡涵容; Tsai, Han-Jung阿茲海默氏症是一種隨著時間漸漸惡化的重度失智症。目前對於造成阿茲海默氏症發病原因的假說是：因為神經細胞類澱粉前驅蛋白APP的不正常剪切修飾以及神經細胞內骨架蛋白tau的過度磷酸化，最終造成神經細胞壞死，進而使病患失智。有研究指出，β類澱粉蛋白所具有的神經毒性會影響大腦皮質神經元及海馬迴區域麩胺酸的訊息傳遞路徑，並破壞麩胺酸訊息傳遞所調控的學習以及記憶。神經訊息傳導物質麩胺酸自突觸前神經元大量釋出後，會與突觸後神經元細胞膜上的麩胺酸受器AMPA、NMDA、Kainate、mGluR1/3/5結合。為了抑制β類澱粉蛋白誘發的神經毒性，有一種NMDA受器的拮抗劑名為Memantine的藥物，已在臨床中使用於治療重症阿茲海默氏症患者。由於中草藥已被廣泛使用數千年，此研究想從中草藥篩選出能減緩β類澱粉蛋白所誘發的神經損害。實驗使用出生一到三天的小鼠，分離出其大腦神經元進行初級培養，使用免疫螢光染色法和西方墨點法檢驗如vGLUT1/2、AMPAR、PSD95、Type III tubulin這些特殊的標記來確認麩胺酸神經元的純度以及神經軸的形成。再者，使用感應膜電位變化的螢光染劑DiBAC4(3)來偵測神經細胞膜電位的變化。我們使用這個平台來篩選抑制β類澱粉蛋白誘導去極化的中草藥。從四十多種中草藥目前找到六種具有此特性的中草藥單方，其中兩種命名為P1031及1057，在分析主成分其中之純物質P1031-PN及P1057-CC做進一步作用機轉的探討，發現P1031-PN可抑制β類澱粉蛋白所誘發神經不正常的去極化，其作用機轉之一為透過抑制NMDA受器所誘發的去極化，更進一步探討此純物質作用的訊息傳遞機制後，將可能發展成為治療阿茲海默氏症的藥物。