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醫學與健康科學

Totarol

Research Question: To what extent does totarol show antibiotic potency against significant strains of Staphylococcus aureus causing skin and soft tissue infections in New Zealand, compared with commonly prescribed drugs used to treat the specific strain of Staphylococcus aureus being tested? Purpose of research: This essay will investigate the antibacterial potency of totarol against significant strains of Staphylococcus aureus (S.aureus) causing skin and soft tissue infections (SSTIs) in New Zealand. Only a small amount of research on totarol has been conducted. They all suggest totarol possesses antibiotic potency against various species of bacteria. The mode of action of totarol is currently unknown. Procedure 1: The totarol I ordered from Mende Biotech Ltd arrived in two forms; a powder called Totarol™ and a viscous brown liquid called Liquid K7 (LK7) in which the Totarol™ powder was dissolved in mostly sunflower oil. The investigation took place in two stages. In the first stage, the MIC value of the LK7 against reference strain S.aureus 29213 was determined by following the CLSI methodology for MIC testing (M07-A9 Clinical and Laboratory Standards institute). The MIC test was also conducted to identify whether any major ingredients in the LK7 possessed significant antibacterial potency. MIC values where compared with that of flucloxacillin. Data from stage 1 testing: LK7 had an MIC value of 1µg/mL, which was very similar to flucloxacillin’s MIC value of 0.5µg/mL. No other major ingredients in LK7 showed antibacterial potency. Totarol™’s antibacterial activity could not be accurately measured, due to the powder resisting even mixing. Procedure 2: In the second stage, disc diffusion tests were conducted against various S.aureus clinical isolates obtained from SSTIs in the Waikato community. The discs that were placed for each clinical isolate included LK7, cefoxitin, fusidic acid, mupirocin and erythromycin discs. Data from stage 2: 75% of LK7 discs produced double zones of inhibition. I hypothesized that this was due to two active ingredients found in the LK7. I predicted the one that produced larger zones of inhibition to be Totarol™. The other more stable ingredient producing the inner zones of inhibition is unknown. Conclusion: I proposed a breakpoint of outer zone sizes that were ≥ 15 mm in diameter to signify that that particular clinical isolate was ‘susceptible’ to LK7. From this breakpoint, LK7 and fusidic acid both had the same number of clinical isolates that were classified as ‘susceptible’. LK7 was the median of the number of susceptible clinical isolates. This data answered my research question; totarol in the LK7 form specifically, would be just as effective in treating SSTIs caused by S.aureus, as even the most commonly prescribed antistaphylococcal drugs currently being used.

味噌萃取物Soyasaponin I 抑制肺癌細胞轉移並且減少細胞激素分泌及抑制惡體質進展

研究指出Soyasaponin I 是味噌中的一種成分,其效果可以抗發炎,因此,本實驗想使用Soyasaponin I 探討其是否能應用於肺癌治療,及其對肺癌的轉移及癌症引起惡體質影響。 方式:使用肺癌細胞A549和H1299及正常的肺細胞HEL299進行WST-8試驗,測試Soyasaponin I 對三種細胞的存活率影響,用螢光試驗及免疫染色確認死亡方式,用Western blot及免疫螢光染色測試Soyasaponin I 對p-NF-κB入核的效果,進行boyden chamber模型測試Soyasaponin I 對於A549和H1299的侵犯速度的作用,並使用ELISA測出癌症引起惡體質的細胞分泌的IL-6細胞激素濃度。為了研究Soyasaponin I對於cachexia (惡體質)的影響,我們以人類脂肪組織利用原始培養出脂肪細胞,加入Soyasaponin I於脂肪細胞,以免疫染色研究。 成果:在細胞存活實驗發現高濃度Soyasaponin I 的濃度以細胞自噬引發癌細胞死亡,且不傷害正常肺部細胞,另外低濃度的Soyasaponin I 則使兩種肺癌細胞的突觸皆縮短及細胞變圓形;用Western blotting 證明Soyasaponin I 治療後mesenchymal的標記 (N-cadherin)明顯減少,而epithelial 的標記 (E-cadherin)明顯增加,接著在boyden chamber模型發現Soyasaponin I 會引發肺癌細胞發生間質-上皮細胞轉型,轉換成爬行較慢的上皮細胞型細胞; Soyasaponin I 減少肺癌細胞IL-6的分泌,抑制發炎。用免疫組織染色證明Soyasaponin I 治療後,原始培養脂肪細胞的惡體質標記 (UCP-1)明顯減少,減少棕色脂肪細胞形成,減少能量消耗及惡體質發生。

CHST11基因表現量對於肺癌細胞產生上皮間質轉化(EMT)之影響 The Expression of CHST11 Controls Epithelial-to-Mesenchymal Transition in lung cancer cells

肺癌的轉移是治療失敗的主因之一,因此了解癌細胞轉移的機制對於治療肺癌極為重要。上皮間質轉化(EMT)是癌細胞轉移的起始,且代謝體異常更是影響肺癌細胞EMT的關鍵,然而相關機制仍不明確。本研究對肺腺癌細胞EMT前後的基因體學資料(GSE49644),以及臨床上246位肺腺癌病人的EMT狀態(GSE31210),分析其關聯性以及預後指標意義。根據分析結果,並進一步查閱相關文獻後發現CHST11在癌症中角色極不明確,因此,我們針對CHST11基因進行進一步的研究,探討CHST11表現量與肺癌細胞發生EMT的關係以及其可能機制。 根據實驗結果,本研究發現:一、葡萄胺聚糖生合成路徑與非小細胞肺癌的 EMT高度相關; 二、CHST11- SNAI2路徑可調控肺癌細胞EMT過程; 三、 CHST11可做為肺癌病人的不良預後指標。這些結果或許能幫助我們更了解在肺癌細胞的代謝體異常對於肺癌細胞EMT過程中的作用。

探討CID384634合併臨床賀爾蒙治療用藥tamoxifen對三陰性乳癌的作用機轉

乳癌是台灣女性死因第四名,其中的三陰性乳癌因具備高轉移力,又缺乏特定受體而不適用於標靶藥物治療或賀爾蒙治療法,所以其治療方法有其困難度。CID384634為2-phenynaphthyridone(2-PN)的衍生物,此藥物可藉由干擾微管蛋白聚合抑制致瘤性高的細胞株生長,於是我們想探討CID384634對於高度轉移性的三陰性乳癌是否也有同樣的治療效果。本研究以MTT assay和西方墨點法探討其治療效果與作用途徑,並發現CID384634可藉由回復雌激素受體表現,並且在合併臨床賀爾蒙治療用藥tamoxifen有明顯抑制三陰性乳癌細胞存活率。實驗也證實CID384634具有抑制上皮細胞及間質細胞轉換的作用。我們希望在不久的將來CID384634可以用來治療三陰性乳癌。

葉酸缺乏及葉酸補充調控乳癌細胞轉化成癌幹細胞並促進體外腫瘤形成

研究指出葉酸營養狀態與乳癌的風險有相互關聯且癌幹細胞是扮演癌症轉移的主要角色。葉酸缺乏和葉酸補充皆能促進癌細胞的轉移。本研究探討葉酸營養不良和葉酸補充是否會促進乳腺癌細胞轉變成癌幹細胞,將乳癌細胞株養於正常葉酸、低葉酸和高葉酸中,藉以模仿癌症病人的葉酸營養狀態。細胞在每個葉酸濃度中培養2、 4 、 8 天後再培養於腫瘤球體培養液中並測量四種幹細胞標記-mTOR,SHH,Sox2和Nanog。結果顯示:低葉酸會導致癌細胞的生長停滯,藉由標記的表達增加顯示長期低葉酸會促進細胞轉變成癌幹細胞。於腫瘤球體培養液時,低葉酸組亦較對照組於體外產生較大及較多的腫瘤球。高葉酸組會加速癌細胞的增殖和向癌幹細胞的轉變且細胞增生較快並表達較多的標記,其腫瘤球體亦是最大和豐富的。總之,低葉酸和高葉酸都增強了乳腺癌細胞的腫瘤生成和轉變成癌幹細胞。

不飽和脂肪酸omega-3對膽管癌的影響

膽管癌是原發性惡性肝腫瘤,其存活率不高且症狀不明顯,診斷出癌症通常已無藥可醫,因此研發抑制的方法極為迫切。許多研究指出不飽和脂肪酸omega-3和抑制發炎反應有密切關聯,發炎反應會使細胞增生,進而有機會導致癌症。本研究使用omega-3,探討其是否能應用於抑制膽管癌。 我們使用兩種對象,一為人類膽管癌細胞株HuCCT1,二為轉基因斑馬魚。我們觀察人類膽管癌細胞,探討omega-3是否抑制其生長情形,並進行即時聚合酶鏈鎖反應測試發炎、細胞週期與細胞轉移基因。在斑馬魚上則研究omega-3能否降低斑馬魚發炎基因的表現量。結果顯示發炎、細胞週期、細胞轉移基因在添加魚油後的膽管癌細胞株中表現量降低。動物實驗中,患有能夠導致膽管癌且有較高比例omega-3的三轉基因魚,其中發炎基因表現量和只具有能夠導致膽管癌的斑馬魚相較有降低。

Chitosan Defies Death

Gangrene is the death of tissue of certain parts of the body. In Indonesia, people who suffer from Diabetes will also often suffer from Gangrene, which usually affects a patient’s feet. The medication for it is not affordable for everybody. I have chosen the Horseshoe Crab, simply because it’s known widely in Indonesian and can be found easily. Also, due to the fact that, among all crustaceans, the Horseshoe Crab contains the highest levels of Chitin. By using the Chitin found in the shell of the Horseshoe Crab, I shall endeavor to heal the Gangrene of Diabetic Patients.

以線蟲動物模式評估漸凍人症之運動障礙

本研究探討TDP-43突變之漸凍人症(ALS)線蟲模式中的BLMP-1與其運動障礙之間的關係。在ALS患者的運動神經元內,Fas 訊息途徑活化之ASK1激酶被證實會導致軸突運輸障礙。在長壽漿細胞中,有研究發現BLIMP1可調控ASK1之表現。因此,本研究推測在TDP-43突變線蟲運動神經元中,BLMP-1(人類BLIMP1之同源蛋白質)會降低NSY-1(人類ASK1之同源蛋白質)表現,間接證明提升BLMP-1量有助改善癱瘓症狀。 本研究藉降低NSY-1表現的方式,分析線蟲之癱瘓程度與運動動能驗證Fas訊息途徑在線蟲中亦對運動功能障礙有顯著促進,確認其作為本研究模式生物之合理性。此外,將其側腹神經索中的BLMP-1表現量下降,發現其運動功能急遽惡化。最後將兩基因之表現量下降,則運動功能改善。 本研究首度證實線蟲之BLMP-1能有效的阻礙NSY-1所造成之運動障礙,且降低BLMP-1表達量會加劇其癱瘓症狀。此研究之發現對SOD1突變引起的ALS治療提供一個新研究方向及治癒的可能性。

口腔清潔-牙周致病菌(Porphyromonas gingivalis)對癌細胞生長之探討

牙周致病菌(Porphyromonas gingivalis)普遍分布於大部分人的口腔中,而牙周致病菌的熱休克蛋白GroEL在先前研究指出與牙周病和發炎有關;再者,研究證實了牙周病和癌症的相關,但尚未證實GroEL是否會增強腫瘤的增生。本研究藉此探討GroEL與腫瘤增生的相關性。結果顯示,小鼠被施打GroEL後,腫瘤體積明顯增加,死亡率也上升,並且血液中血管內皮前驅細胞的含量也增加,免疫組織染色法的結果也呈現出施打較高量之GroEL會使腫瘤內有較多血管的分佈;雞胚蛋的實驗中,更證實了GroEL會增加血管的生成。總結上述結果,推論P. gingivalis的GroEL會增加癌細胞的生長速度,而其機制可能來自於增加血管內皮前驅細胞的含量,刺激了血管的新生,提供了癌細胞生長的養分。所以口腔清潔,除了消除異味外,更可以預防癌症的發生。

探討抗憂鬱症藥物phenelzine對於發生在小鼠巨噬細胞中的細胞凋亡所產生的保護作用及機制

之前有研究指出,使用一些單胺氧化酶(monoamine oxidase, MAO)的抑制劑如pargyline和clorgyline,皆可以保護serum starvation所導致的細胞凋亡,表示MAO可能在細胞凋亡的路徑中扮演重要的角色。 本研究著重於一個臨床上被拿來當抗憂鬱症藥物的MAO抑制劑苯乙肼(phenelzine, PZE)對於沿著腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)途徑而產生細胞凋亡的小鼠骨髓巨噬細胞(bone marrow-derived macrophages, BMDM)所產生的保護作用。 本研究的結果顯示PZE的確可以保護循TNF-α途徑死亡的細胞,同時使活性氧化物質(reactive oxygen species, ROS)的量下降。我們推論造成此現象的原因是PZE藉由抑制MAO,使得ROS的量下降,進而保護細胞。