2024年

老化造成的神經退化性疾病，與細胞內粒線體機能異常有重要的關聯性。已知核醣核苷酸還原酶 M2B (Rrm2b) 的主要負責協助粒線體的基因合成、修復以及功能維持。本研究以核醣體核酸干擾技術，使 Rrm2b 表現量降低，探討其對不同種類中樞神經細胞粒線體 DNA 含量、細胞形態及功能的影響。結果顯示，Rrm2b 表現量降低並不會對粒線體 DNA 含量造成影響，但會使呼吸作用的效率降低，以及讓神經細胞更易分化，甚至反分化。同時，星狀膠細胞中的水通道蛋白表現量增加 165%，葡萄糖轉運蛋白表現量增加 27%，麩胺醯胺合成酶表現量則降低 22%。因此，Rrm2b 的低表現量，使星狀膠細胞運輸功能變強，而麩胺醯胺的合成變慢，則氨的代謝減緩。這些星狀膠細胞異常可能是造成腦部功能受損的原因之一。

我國慢性腎病人口約 14%，大多患者會因藥物或免疫疾病而走向腎纖維化。根據文獻， miR-17-92 會影響 T 細胞分化，分化的差異則會造成不同程度的腎纖維化。 本研究取不同基因型小鼠的 CD4+T 細胞做體外分化。結果顯示含 miR-17-92 基因較多的 T 細胞分化成 Th1 比例較高、Treg 比例較少，但對 Th17 無顯著影響。將小鼠腎纖維化模式處理的細胞進行 RT-qPCR 和染色實驗，觀察剔除 miR-17-92 基因的小鼠（簡稱 KO）腎纖維化的情形，發現造成腎纖維化的纖維蛋白、膠原蛋白和其 mRNA 的表現量均減少。將WT 和 KO 小鼠腎臟進行染色後，發現 WT 小鼠腎中 Th1 的數量較多，Treg 則較少。綜合實驗結果推論，miR-17-92 可以增加腎中 Th1、降低 Treg 的數量，而 Th1 則會加重腎纖維化的情形。期盼本研究能對腎纖維化疾病有所貢獻。

為了改善癌症藥物載體的標靶性，3-氨基苯硼酸與二硫化物同時拿來修飾天然材料奈米纖維素和植物核酸。3-氨基苯硼酸可以和高度表現唾液酸的癌細胞結合，二硫化物可以被癌細胞內高度表現的穀胱甘肽切斷雙硫鍵而釋放藥物。利用油包水的乳化方式，將化療藥物包覆。這些雜合奈米膠粒徑界於 100 到 150 奈米之間，是帶負電的球狀構造。高濃度(2 毫克/毫升)的奈米膠對正常細胞的毒性很低。3-氨基苯硼酸修飾的組別可以誘發更多的癌細胞死亡，而且比二硫化物的標靶效果更好。具有 3-氨基苯硼酸修飾的組別可以促進更多的癌細胞吸收化療藥物，以及被細胞核染劑染上螢光。本研究提供標靶性藥物載體在癌症治療一個替代的方式。

本研究取樣淺焙及深焙咖啡渣與茶葉渣經過不同時間發酵後當作肥料進行白菜植栽顯示，白菜種籽適合於酸性咖啡土中發芽，而茶葉土 pH 值較鹼，雖會延緩發芽，但營養高，於成長後期更有利白菜生長，並以發酵 2 週土最佳。接續擇優取淺焙咖啡土與茶葉土混合當肥料，或進一步使白菜籽於淺焙咖啡土發芽後再移植至全茶葉土，最佳可獲得比淺焙咖啡土高出 5.17 倍或甚至 15.8 的成長效果。茶葉土營養佳除與發酵後茶葉成分有關外，土壤中富含溶鉀及溶磷等菌種亦扮演關鍵角色。此外，富含鉀離子的茶葉土所種植的白菜能透過關閉葉片氣孔、使澱粉代謝，並藉由根部提前累積脯胺酸來應對滲透壓變化，以增加根系與葉片對抗鹽逆境與缺水的問題。本研究利用適化咖啡土 pH 值與茶葉土養分相互搭配，可有效縮短發芽時間、大幅增加產率，提升耐鹽抗旱能力，除有助活化廢棄物外，並可提升農業競爭力。

近年來，蒲公英在醫學上有許多突破性的發現，例如 : 蒲公英萃取物可抑制腫瘤生長、抑制發炎反應、治療肝相關疾病等等，對於疾病治療有極大幫助。此外，蒲公英在中藥學與各地原住民習俗上，都具有治療跌打損傷之功能，然而尚無研究針對蒲公英修復傷口進行實驗，因此本研究欲探討蒲公英萃取物對人類真皮層之纖維母細胞增生及移行的影響。研究結果顯示，本實驗兩種蒲公英萃取物在濃度20ug/ml之內，皆可促進細胞增生，其中以濃度10ug/ml效果最佳 ; 在細胞移行的部分，兩種蒲公英萃取物皆會抑制細胞遷移。然而，本研究僅使用眾多蒲公英萃取物的其中兩種，不能代表所有蒲公英萃取物對纖維母細胞皆會有相同反應，因此在未來可以使用其它種蒲公英萃取物來進行實驗，並透過分析萃取物中的化合物種類，探討是哪些特定的成分可以促進傷口癒合。

病原體已被證實為農作物損失的主要原因，⽽背後可能與幫助農作物防⽌病原體感染的植物免疫反應訊號不⾜有相關連。根據近期研究，全球暖化所造成的溫度上升抑制植物對抗病原體的能⼒，使病原體感染農作物的問題愈發嚴重，⽽其背後的主要原因為⾼溫透過阻礙 Pathogenesis-related protein 1 (PR1) 蛋⽩的⽣成抑制植物活化廣效的免疫反應。PR1 是重要細胞激素的前驅蛋⽩，透過⽣成AtCAPE9 引起免疫反應，⽽負責⽔解 PR1 的蛋⽩酶則被發現會因⾼溫損傷。在本研究中，我們假設並證明環境升溫造成的植物免疫能⼒下降是因為蛋⽩酶活性被破壞導致 AtCAPE9 ⽣成量減少所造成。本研究由設計熱逆境處理阿拉伯芥離葉組織的初步實驗開始，藉以揭⽰ AtCAPE9 可能是使植物在熱損害後恢復氣孔免疫的關鍵因素。此項研究可應⽤於研發轉基因或⾮轉基因的⽅法幫助植物應對病原體，以預防全球暖化所導致的作物損失。

Examination of the predation behavior of polyclad flatworms is extremely rare. This study collects Paraplanocera oligoglena, the most common species in Taiwan. Tank-based feeding experiments reveal that Paraplanocera oligoglena can prey on several species of gastropods, such as sea snails and sea hares. Predation behavior encompasses attack, invasion and ingestion periods. This research pioneers the use of stained clam and static image analysis to observe the highly branched digestive system of flatworms. The sequentially bidirectional flow of gastrovascular cavity is first found in polyclad flatworms by the post-stain active tracking technique. Measuring peristalsis movement in inward and outward directions and segmented movement, the contraction frequencies are roughly the same in subsequent order of given branches. Confirmation is provided that the circular membrane-like muscles within the digestive tract are the main driving force for transporting and mixing food. The food dyeing technology used in this experiment also provides the possibility of future research on food chains in the wild.

我們發現扁捲總科的囊螺(Physella acuta)與椎實螺科的台灣椎實螺(Lymnaea swinhoei)在親緣關係上雖屬不同科，但卻擁有相似的外型並都具有奇特仰泳動作，推測或許是兩者適應相似生存環境後進而演化出相近構造與行為模式。根據我們的實驗結果顯示，囊螺比起台灣椎實螺擁有較佳的翻身仰泳能力， 其螺殼質量不均的特性使其產生比椎實螺大 1.7 倍的力矩助其翻身仰泳，另外囊螺氣囊有著比椎實螺更大的儲質比助其浮沉調節。漂浮方面，囊螺腹部一半浮於水面所產生的表面張力即可支撐其漂浮，而椎實螺的漂浮仍需氣囊協助，無法單靠表面張力。能量耗損上，仰泳比水中爬行擁有近百倍的節能效益，或是因此讓兩種螺類在演化上願意承擔被掠食者發現的風險執行仰泳。未來期待以仿生概念將仰泳的運動模式延伸結合，打造出更節能省電的水中移動設施。

本研究探討之四氫吡咯酮作為一種常用的藥物骨架，其已被發現在多種藥理學方面具有應用價值。本研究所探討的反應結合了文獻中的含氮五元環合成方法以及另一篇文獻當中以雙氫鍵予體催化劑進行不對稱催化的原理，並利用計算化學的密度泛函理論對此反應進行熱力學分析。 本研究共分成四個階段，第一個階段為方法學測試，在此階段我們選定了以 ω-B97X-D 與 B3LYP 兩種方法進行後續實驗；第二階段則分析了本研究探討的四氫吡咯酮的各種異構物，並選定後續進行熱力學模擬的異構物；第三階段分析了此反應在不同溶劑下的可行性， 發現使用低介電常數溶劑(如：甲苯)對於反應可行性有正向幫助；最後一個階段則為催化劑改良，並發現到在催化劑的氫鍵予體旁加上拉電子官能基可降低反應活化能。在未來，我們將更進一步改良催化劑，試圖改變催化劑對各式立體異構物的反應可行性。

本研究的研究靈感來自於科學月刊，原題為在一個六面體中，有一隻螞蟻位於其中一個頂點並沿著邊行走，每當牠走到頂點時就會選擇一條邊繼續行走，且牠任何方向之機率皆相同，但不可走回頭路，求螞蟻回到出發點時經過邊數之期望值。本研究將題目延伸出了以下三個問題，得出結論後並證明。並得出了以下結果：簡單連通 圖，螞蟻從其中一頂點出發，且往任何方向之機率皆相同，無論螞蟻是否可以走回頭路，牠第一次回到出發點時經過邊數之期望值之通式。在 n 點連通路徑圖 Pn(n -path graph) 中，螞蟻從其中一點 vi出發，第一次走到另一點 vj時經過邊數之期望值通式。並找出了當 n 點循環圖 Cn (n-cycle graph)上有一隻螞蟻從其中一點 vi第一次走到另一點 vj時，經過邊數之期望值與兩點之距離的關係。