動物與醫學學科

線蚓(Enchytraeus sp.)與蚯蚓同屬於環節動物門，具有很強的再生能力。Hedgehog(Hh)基因在兩側對稱動物中對體節發育有重要的調控作用，而先前研究中已發現線蚓體內的Hh基因序列，所以本研究希望利用調控線蚓體內Hh基因的表現，探討Hh基因在環節動物生長與再生中的功能。 本實驗首次嘗試將RNAi技術應用在線蚓上。將線蚓浸泡在含有Enc-Hh的dsRNA溶液中以操作RNAi。利用免疫螢光染色法發現Hh基因受到抑制後，線蚓新生體節神經的連接不完整，顯示Hh基因與神經發育有相關性。由於線蚓快速的再生速度、飼養容易、構造簡單及身體透明且方便染色觀察，透過線蚓RNAi技術的建立，除了能進一步探討Hh基因功能外，也希望提供再生研究時的另一種選擇方式。

本研究探討渦蟲爬行黏液應用功能。以化學及物理方式分析渦蟲爬行黏液黏性，確認其應用於仿生材料可能性，化學分析利用高濃度膠片及常見醣蛋白染色法PAS與過點酸硝酸銀染色，並以銀染分析做對照，發現渦蟲爬行黏液醣蛋白分子量為15~10 kDa及低於5 kDa部分。物理分析利用自製落球及斜坡實驗，發現渦蟲水溶性黏液黏度為2.7mm2/S，非水溶性黏液具黏滯性使鋼球於斜坡實驗中減速。再來分析渦蟲黏液抑制環境菌能力，探討其開發為抗菌塗料可能性，初步發現渦蟲爬行黏液中含有細菌，並使用無菌過濾渦蟲水溶性黏液進行抑制環境菌實驗，發現其對曝氣水中所收集到的4種革蘭氏陽性球菌產生抑制效果。未來將分析渦蟲黏液中醣蛋白種類及黏液抗菌機制。

本實驗主要研究水生生物水蚤(Daphnia magna)在處於不同濃度的環境毒物（農藥）—益達胺時，水蚤的行為、心跳、死亡率是否會受到影響。我們的實驗結果顯示：1.在遠低於文獻記載及市售益達胺建議的最高稀釋倍數下的濃度—極低濃度0.0001ppm時，水蚤的移動距離即明顯縮減。2.加入農藥後，水蚤心跳也呈現下降趨勢，顯示其會受農藥影響。3.在0.05 ppm時，小水蚤死亡率大幅提高；在加入農藥後，大水蚤的死亡率也大幅提升。且水蚤位於食物鏈底層，若水蚤受到環境中殘留益達胺的影響，即使是極低濃度，也可能使得水蚤族群活性降低甚至死亡，進而可能對上層的掠食者造成危害，並使生態系統失去平衡。

本研究探討壓迫昆蟲胸部引發麻痺(點穴)的現象，透過壓迫蟑螂胸部或單側後足基節肌肉，比較對翻正反射、步足反射與對心臟活動、代謝生理的效應。我們發現壓迫胸神經節及壓迫單側後足基節肌肉，皆可大幅降低翻正反射與步足反應，對未壓迫側的步足則無影響，其中壓迫胸神經節具較長期的效果。我們也發現點穴後可產生時間上與空間上的補償效應。 壓迫胸神經節或後足基節肌肉，皆降低蟑螂耗氧速率，卻使呼吸商增加，代表蟑螂點穴時不會引發戰或逃反應，而是類似「低調與供應(Quiet & Supply)」的生理狀態。壓迫胸神經節同時也會壓迫到心臟，可完全抑制心動周期，在恢復期間心臟活動的活性亦較低。本研究可作為「鳥類捕捉昆蟲時常常咬住胸部」現象的生物學解釋。

研究發現帕金森氏症與多巴胺神經元死亡有高度相關，因此我們利用有多巴胺神經元再生能力的斑馬魚探討多巴胺神經元再生過程機制。我們利用MPTP處理斑馬魚，以運動分析以及原位雜交的結果來協助建立多巴胺神經元死亡的類帕金森氏症生物模式，並用免疫螢光染色標定th1以及BrdU分析多巴胺神經元再生過程，建立斑馬魚再生新多巴胺神經元的時間軸，並以相對定量的qPCR分析可能參與再生過程的Notch Signaling Pathway。我們以2mM濃度的MPTP處理斑馬魚3天建立多巴胺神經元凋亡的生物模式，由結果顯示，透過抑制劑DAPT抑制Notch訊息傳遞路徑可促進多巴胺神經元再生速度，運動能力恢復期由原本的停藥後15天縮短為停藥後7天，因此未來可望利用Notch的抑制劑促進人類多巴胺神經元的再生。

文獻顯示隨著氣溫變化，蜜蜂（Apis mellifera）感染真菌性病原（東方蜂微粒子，Nosema ceranae）後，會影響體內的微粒子數量（Chen et al.,2012）；因此我們以「溫度」為主軸，用人工餵食東方蜂微粒子的方式進行感染，以探討溫度對死亡率及免疫基因（MyD88）和病原基因（SR22）之間的對應關係。我們採用三種溫度測試，發現在 35°C下，即使感染後之微粒子量最高，其死亡率始終很低；且SR22 基因的表現顯著，顯示SR22的表現與感染後的微粒子數有強烈關係:在測試的溫度下，My88的基因在受感染後第六小時就開始表現明顯，表示寄主很早就啟動免疫反應，且15°C、25°C的MyD88及SR22的表現成反比趨勢。我們由基因表現的證據推測病原感染與寄主免疫途徑表現兩者與環境溫度極有關聯。

蜂巢中，蜂后與工蜂雖同為雌蜂，但牠們的壽命存在極大差距，前者可存活至三~五年，後者平均最大壽命則約為三十天，造成此差異的主要原因正是蜂王乳(Royal Jelly)的食用：蜂后終其一生不斷地攝取蜂王乳，但工蜂僅有在其幼蟲期的前面三日有攝取蜂王乳。工蜂在食用蜂王乳後，體內蛋白質在表現量及種類上便可觀察到明顯的差異。 本研究觀察蜂后(Queen)、餵食蜂王乳的工蜂(RJ；平均壽命約90~120天)、一般工蜂(Control)的體液及細胞全蛋白圖後，選擇大量存在、表現於蜂后(Queen)、餵食蜂王乳的工蜂(RJ)體內Hex70a蛋白作為研究對象；同樣攝取蜂王乳的工蜂(RJ)，經過RNAi操作抑制Hex70a基因表現的實驗組，其壽命較對照組是確實有減少的。

本研究主要研究人類尿液中，腎結石中的奈米細菌(nanobacteria)是礦物結晶或細菌成長作用，使用自製分光光度計，以OD值的差異劃分，結果顯示奈米細菌呈現礦物結晶特徵，成分分析亦證為磷酸鈣。之後研發腎結石抑制劑時，使用自製人工尿液，以磷酸鈣Ca3(PO4)2、草酸鈣CaC2O4和尿酸(C5H4N4O3)為主體，分別測試維他命C、(•OH)、模擬管壁發炎、模擬尿液pH值變化，並觀察其結晶型態變化，結果發現模擬管壁發炎OD值最高1.4，尿液pH值5時OD值 1.3次之。推斷腎結石主因與管壁發炎最密切，其次是pH值變化，偏酸與過鹼皆易產生結晶。最後以自製的結石抑制劑比較傳統C6H5K3O7(檸檬酸鉀) 抑制劑，本研究抑制劑OD值呈現較佳抑制效果。

近年來糧食危機日益嚴重，而如何解決這項問題成為人們非常關切的問題。人造肉是如今許多生技公司都致力於研發的技術，但至今無法量產的原因非常值得我們去探討，而其中的原因包括食用的安全疑慮的問題、二維到三維的生長技術之突破等，而經過與指導老師討論過後，我們認為在其中幾點中，成本過高是一項重要的因素。 所以我們這組進行的實驗研究是為了要探討如何降低製造人造肉所需的成本。而在造成其成本稍高的幾種因素中，我們主要針對人造肉的支架之成本進行探討。我們想要以取得容易、處理過程簡單的葉脈作為人造肉的支架，進行三維細胞組織培養。所以我們決定以植物的葉脈做為替代支架，並透過實驗探討其可行度。