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動物與醫學學科

台灣產擬蠍目之分類研究

本研究為首次由台灣本地作者進行的擬蠍研究,擬蠍歐美稱書蠍(Book scorpion),在中國又稱偽蠍,屬蛛形綱的節肢動物,體型微小約2-5mm,台灣目前已知8屬10種,作者收集整理過去相關文獻,並對作者所採集到的加氏赭擬蠍Ochrochernes galatheae,長指地擬蠍Geogarypus longidigitatus,及緩步威擬蠍Withius piger進行描述、拍照與繪圖,並首次記錄大衛天牛(Batocera davidi)的鞘翅下的緩步威擬蠍與雙首冠擬蠍(Lophochernes bicarinatus)。另外還採集到1種暴擬蠍(Tyrannochthonius sp.)與1種小肉擬蠍(Microcreagris sp.)待後續研究。

探討熊果酸對胃癌細胞抗腫瘤效應及凋亡機制

胃癌的治療方式為手術及化學藥物治療為主。本研究目的是探討熊果酸(Ursolic acid)對於胃癌細胞的抗腫瘤作用。研究使用兩株人類胃癌細胞MKN45及SCM-1。當加入熊果酸後,顯微鏡下觀察細胞數目會減少。由SRB證明熊果酸會降低細胞存活率,由西方墨點法實驗發現:熊果酸誘導促細胞凋亡蛋白質Bax及Bak的表現,降低抗細胞凋亡蛋白質Bcl-xl及Bcl-2,也會抑制p-Stat3/c-Myc/Cyclin D1訊息傳遞途徑,從而阻斷促進細胞存活的基因表現,讓癌細胞凋亡。另外也研究熊果酸併用化療藥物順鉑對胃癌細胞存活率的影響,由周塔氏藥物合併指數定理證明熊果酸作為輔劑,對胃癌細胞抑制具有協同效應,故熊果酸具潛力成為新的治療方式,更證實中草藥白花蛇舌草的藥效。

中西糖尿病藥與癌症藥物之間的交互作用

糖尿病與癌症皆為臺灣前十大死因之一,而糖尿病在多項文獻已被指出與癌症的發生有相關性。本研究旨在探討中西糖尿病藥與癌症藥物之間的交互作用對細胞的影響,實驗中選用了一種癌症及四種糖尿病藥物,其中,糖尿病藥物有一種西藥、三種中藥;採用乳腺癌細胞株MCF7並模擬第二型糖尿病患者血糖水準的變化進行實驗,以觀察癌細胞在不同環境經不同藥物處理後對細胞存活率的影響,同時採用成纖維細胞3T3以觀測藥物對正常細胞的影響;藉由Crystal violet、ELISA加以分析,發現西藥明顯抑制癌症藥物對MCF7的毒殺能力;同時以Western blot分析細胞蛋白質表現量變化、Flow Cytometer測量ROS的表現量,以探討藥物之間的交互作用。未來希望在胰臟細胞Ins1、肝細胞HEPG2觀察藥物交互作用對糖尿病的影響。

埋伏的殺手──陸生渦蟲掠食與捕蚯行為

本研究中的五種渦蟲皆由校園花圃發現,藉由外型特徵與國內外論文比對,發現其中兩種為廣頭地渦蟲 Bipalium kewense Moseley, 1878及 Bipalium vagum Jones & Sterrer, 2005;兩種為雙眼地渦蟲科 Rhynchodemidae sp.1及 Rhynchodemidae sp.2;一種為多眼地渦蟲科 Platydemus manokwari De Beauchamp, 1963,其中Rhynchodemidae sp.2為未發表的新種。 國內外論文對於渦蟲攝食獵物行為尚無定論,而我們發現本研究中的Rhynchodemidae sp.2和Bipalium kewense皆為主食為蚯蚓的掠食性動物。我們設計實驗證實Bipalium kewense在掠食中居有追蹤、捕食的主動地位,也證實Rhynchodemidae sp.2在捕食的過程中,以埋伏追擊掠食蚯蚓。並進一步以實驗證明Rhynchodemidae sp.2的黏液對於蚯蚓有降低其活動力和損害蚯蚓肌肉纖維的作用。此結果可以說明Rhynchodemidae sp.2儘管不主動追擊獵物且體型較小,仍能順利掠食蚯蚓。

尋找降解麩蛋白和α-gliadin之酶以治療麥麩過敏症

麥麩過敏症的過敏主因為小麥內的麥醇溶蛋白(gliadin)。多數患者對α-gliadin過敏。此症仍無法被治癒,目前主要以無麥麩飲食應對。我們從自然界找到分解gliadin的細菌,並測試其分解能力。首先,我們取得若干菌種,利用gliadin培養基初步確認是否分解gliadin,得到二十種細菌,並以PCR及核酸定序找出菌的名稱。再使用gliadin培養基與zymogram比較各細菌酵素分解gliadin的能力,篩至五種菌,又以質譜儀找出酶的名稱。再以銀染實驗比較目標菌種之酵素分解α-gliadin的效果,篩至三種菌。最後於胃中酸鹼值環境定量測試三種菌酵素及緩解麥麩過敏症之成藥(gluten ease)分解α-gliadin能力。本研究最終得到三株於胃中酸鹼值仍能降解α-gliadin的細菌,分別為:Burkholderia sp.1、Dyella sp.1、Dyella sp.2。未來有機會將酵素開發成治療麥麩過敏症的藥品。

蚜蚜學泳–睡蓮蚜適應水上生活的機制

睡蓮蚜是一種生活在水域環境的蚜蟲,而本研究證實:此種蚜蟲對水源和水中浮萍具有偏好性,並在水中具有勝過陸生黑豆蚜和玉米蚜的求生能力和登陸能力。睡蓮蚜的這些能力源自其異於其他蚜蟲的構造:較輕的質量和較長的腳使其能夠憑藉表面張力於水上站立和移動,並且在登岸時可以產生物理中的Cheerios Effect快速吸附陸地,水中生活的機動性因而極高。另外,睡蓮蚜的腳有彎曲的特徵,加強Cheerios Effect 的效應,加強登岸能力。睡蓮蚜的腹面氣孔亦有朝兩側生長的現象,以適應水上腹面經常碰觸水面的生活。

水中魅影 – 蝦子後抽運動機制之研究

我們想要探討蝦子後抽運動的表現,以及與體型變化的關聯性。我們利用攝影機高速攝影的功能,拍攝蝦子後抽運動的畫面,並利用軟體轉換成動作分解圖,以獲得運動時的形態變化量值。結果顯示蝦子的體重與體長,分別於彈跳角度、位移距離無關聯性,但是體長與最大速度有正相關;體節寬度對速度的關聯性,以頭節寬度的影響最為明顯;體節擺動以第三體節與尾節的彎曲變化,與最大速度有明顯的相關性,我們推測蝦子的運動應該是藉由增加對水的推力與減少對水的阻力,來提升水中游泳的速度。蝦子若有進行連續第二次的後抽運動,則主要是擺動尾節為運動推力,而速度較第一次低,不過能量消耗可能也比較少。

初步大和藻蝦的繁殖

大和藻蝦(Caridina multidentate) 因清除附著於水草葉面以及水草缸壁藻類的能力強大,節省消費者清除時間與勞力,因此受國內外消費者喜愛,並且在外銷的觀賞蝦出口量佔有極大比例。目前尚未有成功大量育成的消息,原因在於蝦苗生態習性皆不清楚。本研究目的在於找出一條成功育苗的途徑與方法,我們以蝦苗的體型來推斷其合適餌料及生長鹽度的改變。本實驗將蝦苗飼養於室外溫度約28~30℃環境中,以擬球藻做為投餵的餌料,飼養鹽度逐漸提升至25‰後即停止。待成功將蝦苗育成至稚蝦後,再將鹽度逐漸下降至為淡水,以利稚蝦成長。此次的成果有助於將此蝦的育苗模式S.O.P.化,希望將來透過最簡單、簡便的方式來育成蝦苗,達到稚蝦穩定生產及增加外銷產值。

光耀「鱟」世—金門三棘鱟自體螢光現象之探究

鱟在海洋悠遊4億多年,牠能存活至今的謎團尚未完全揭露。本實驗利用形態學、化學分析、物理力學和微生物學等方式探究三棘鱟(Tachypleus tridentatus)自體螢光現象。 首次發現鱟受紫光(400nm)照射會有自體螢光現象,且鱟殼內的膠、柱狀支持性構造亦有螢光表現。接著,以有機溶液對鱟殼螢光物質作萃取,並分析萃取液中的光譜特性,得其可吸收405nm光源並發散出480~490nm的藍綠螢光。進一步利用薄層層析法比對蠍子的螢光物質,結果顯示鱟殼中螢光物質的Rf值與β-咔啉相近。最後,依螢光物質分布位置和《本草綱目》曾記述鱟殼入藥,設計耐壓及抑菌兩功能性實驗,證實鱟殼中螢光層具有物理、化學屏障功效。我們衷心期盼本研究能吸引世人目光,並喚起大眾共同保育金門三棘鱟!

海馬識途—棘海馬棲枝的選擇與標示

本研究發現棘海馬(Hippocampus spinosissimus)會排放標示物以標記自己的棲枝。海馬因游泳能力弱,所以習慣棲息於固定環境。目前海洋魚類尚未被發現有類似標示行為,但觀察棘海馬發現,其會由泄殖腔孔排放一種標示物。此標示物的氣味能幫助牠們尋找自己的棲枝(卡方值: 24.183, P0.05)或相異(卡方值:0, P>0.05),棘海馬不會傾向攀附附有其他海馬標示物的棲枝。經由解剖和切片觀察,證實標示物的分泌器官為泄殖腔中的生殖腺,但與繁殖無關。