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| 神經生理及藥理學
[ 郭鐘金教授 ] 本實驗室之研究方向是離子通道之生理學與藥理學 ( Ion hannels：Physiology and Pharmacology )並希望能夠由之更深入瞭解各種具有興奮性之細胞，尤其是神經細胞，控制其電氣活動之原理與方法。 對碩士班研究生的工作要求是希望在兩年內完成一個簡單的 project ( 約相當一般學術性雜誌上 short paper 一篇之份量 )， 並表現對有關 ion channels 各基本生物物理及電生理原則之充份瞭 解, 而後畢業。對博士班研究生，則希望能夠在四至六年內，表現對ion channels各基本之生物物理與深入之分子運作邏輯之嫻熟掌握與靈活運用，並完成一項完整具系統性之project(約相當於一般學術性上2-3篇論文之份量)，而後畢業。 |
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[湯志永助理教授] 我的研究領域主要是在離子通道(ion channel)生理學。 離子通道是決定神經與肌肉細胞是否能正常運作的最基本及最重要因子之一。近年來，科學界逐漸了解，離子通道的異常是導致許多疾病發生的主因，這類疾病現在已經被通稱為離子通道疾病(channelopathy)。事實上，離子通道疾病的種類繁多，不只是神經肌肉系統，幾乎人體各主要器官系統都可能發生。例如，心血管系統的心率不整(long QT syndrome)，呼吸系統的纖維化囊腫(cystic fibrosis)，內分泌系統的胰島素分泌異常(familial persistent hyperinsulinemic hypoglycemia of infancy)，以及腎臟系統的腎因性高血壓(Batter’s Syndrome and Liddle’s Syndrome)。當然，大多數的離子通道疾病是發生在神經肌肉系統，包括癲癇(benign familial neonatal epilepsy)，動作失調(episodic ataxia and spinocerebellar ataxia)，偏頭痛(familial hemiplegic migraine)，聽覺異常(non-syndromic deafness)，以及多種性質不同的肌力異常(myathenia gravis, myotonia congenita, and hypokalemic periodic paralysis)。我的研究重點是「鉀離子通道和鈣離子通道在神經細胞內之結構與功能之探討」。長程目標則是研究離子通道疾病的致病機制(pathophysiology)，並結合離子通道與神經突觸的研究，對大腦神經網路運作機制與調控因子進行細胞與分子層次的探討。 本實驗室目前正在進行的研究包含： (1)鉀離子通道的生物物理與細胞生物學研究 (Biophysics and cell biology of voltage-gated K+ channels) 。
(2)鈣離子通道與神經病變之相關性 (Channelopathy of human voltage-gated Ca2+ channels)。
(3)神經培養細胞之神經網路電生理與細胞生物學研究 (Synaptic physiology and cell biology of neuronal network in cultured hippocampal and cortical neurons)。 |
| 腎臟生理學 [ 陳朝峰教授 ] 本實驗室主要的研究工作是研究缺氧與腎臟生理。目前主要的研究方向有：(1)血行動力與腎臟功能的關係 (2)神經系統與腎功能的關係 (3)缺氧預處理的保護機制 (4)視網膜神經細胞的保護機制。 本實驗室目前有博士班七人，碩士班一人。
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| 內分泌及營養學 [蘇慧敏助理教授 ] 本實驗室主要探討多元不飽和脂肪酸(polyunsaturated
fatty acid)、雌激素(estrogen)和前列腺素 E2 (prostaglandin E2)，對乳癌(breast
cancer)或阿茲海默氏病(Alzheimer’s diseases)生成與預防之調控機制。 （一）阿茲海默氏病研究： (1) 初級神經細胞(primary neurons)和神經細胞株（PC12 neuron cell）實驗： 1. 雌激素和DHA對阿茲海默氏病的預防作用機制： 利用共同培養初級海馬回神經細胞(hippocampal cells)和星細胞(astrocytes)，探討雌激素和docosahexaenoic acid (DHA, 22：6w3)在神經細胞間cross talk中，可能扮演之角色，及其對阿茲海默氏病的預防作用機制。 2.植物雌激素對對阿茲海默氏病的預防作用： 利用培養初級海馬回、大腦皮質神經細胞(cortical cells)或神經細胞株，探討植物雌激素（phytoestrogen）對抵抗氧化壓力(oxidative stress)或纖維化類澱粉蛋白(fibrillar amyloid b protein)誘發神經毒性之神經保護功效。 (2）動物實驗： 探討魚油或和雌激素補充可否改善動物空間記憶能力、海馬回神經細胞的再生、乙醯膽鹼的釋放、神經細胞骨架中微小管的動力(cytoskeleton dynamics)等。 （二）乳癌研究：
利用乳癌細胞（MCF-7），探討前列腺素E2和多不飽和脂肪酸對cell cycle、aromatase activity, estrogen receptors expression等荷爾蒙依賴型乳癌發生之作用機制。 (2) 動物實驗：
在不同階段的生命週期中，omega 3和omega
6等多元不飽和脂肪酸的攝取，對動情激素代謝、前列腺素分泌、aromatase activity, estrogen receptors
expression等的影響，因而促進或預防乳癌生成之作用機制。 |
| 分子內分泌學 [ 胡孟君助理教授 ] 本實驗室的研究方向：類固醇荷爾蒙的調控 研究主題： 1. 類固醇生成基因於卵巢內表現的調控機制 2. 轉錄因子LRH-1在卵巢及乳癌細胞對類固醇生成基因的調控機制 3. 利用條件化基因剔除動物模式研究類固醇的調控及LRH-1的生理作用
實驗技術： 1. 分子生物：Cloning, DNA & RNA preparation, PCR, RT-PCR, Western blot, in situ hybridization 2. 細胞培養：cell lines & primary ovarian cell culture, Transfection, Immunostaining 3. 實驗小鼠操作：小鼠交配、鼠胚操作、組織切片與染色 |
| 呼吸生理學 [ 賴義隆教授 ] 研究方向： （1）第三神經系統對肺之調控；呼吸道之過敏性反應 （2）肺高血壓之機制研探 本研究室實驗工作注重在肺臟生理。 主要研究包括下列兩項： (1) 肺功能及氣管道的生理。近幾年來，我們用生理與藥理的方法 來探測第三種神經系統在肺臟的功能。以前我們只知道肺臟的神 經支配有兩種：副交感及交感神經系統。近十至二十年來，研究 工作者發現第三種神經系統；它既不是副交感也不是交感神經系 統。這種新神經系統很容易被辣椒素 (capsaicin) 刺激，然後釋放 tachykinins 出來。在肺臟，tachykinins 引起分泌增加，水腫及氣 管道收縮，我們的工作主要偏重在氣管道收縮。這方面的研究與 氣喘可能有關連，因為氣管道的收縮會引起氣喘病。 我們曾經 用 antioxidants 及tetrodotoxin 減輕經由第三種神經系統興奮所 引起的氣管道收縮。 由此結果可知 oxygen radicals 及 axon reflex 在此種氣管道收 縮扮演重要的角色。 (2) 肺高血壓。我們用兩種方法引起動物產 生肺高血壓： monocrotaline 及低氧。 Monocrotaline 是一種植 物(Crotalaria spectabilis) 抽取的成份； 經由注射後，它會使動物 產生肺高血壓。 動物呼吸低氧的氣體後亦會引起肺高血壓。 經Monocrotaline 或低氧處理後，肺血管上的肌肉及結締組織會增 加，使血管壁增厚， 而引起肺高血壓。 如果事先把動物體 內的tachykinins 降低， 肺高血壓的產生就會緩慢下來。 由此我 們推測tachykinins 有促進肺血管增生的能力。由這些結果顯示， 肺高血壓的產生與第三種神經系統有密切的關係。 |
| 循環生理學 [ 張國柱教授 ] 本實驗室對心血管力學的研究如下： （1）發展指數函數之非均勻性Ｔ管模型(exponentially tapered T-tube model)以探討體循環動脈管之物理性質。吾人發現老鼠之血管阻力與特徵阻抗隨年齡的增加而下降，然而量化大動脈管硬度(arterial stiffness)的脈波傳輸時間卻不受年齡所影響，這意謂著直至十八個月大的老鼠，其大動脈管以及阻力性血管皆有擴展(dilatation)的現象。吾人亦發現節食可降低血管阻力以及特徵阻抗，然而卻不影響脈波的傳輸時間，這意謂著經過半年的隔天給食，支配十二個月大老鼠之心血管的交感神經興奮性有降低的現象。雖然節食可增加十二個月大及十八個月大老鼠的動脈容積度(arterial compliance)，但其機制卻不盡相同。Nichols教授（血行力學經典之作"McDonald's Blood Flow in Arteries" 1990和1998年版作者之一）曾撰寫一篇具肯定性的文章發表於2000年一月份的Journal of Gerontology-Biological Sciences，此評論對本實驗室之鼓勵甚巨。 （2）運用彈性-阻力模型(elastance-resistance model)來探討血管之收縮力學(systolic mechanics)。吾人發現老化老鼠心室收縮力的下降可能肇因於調控心肌長度的鈣離子敏感性的機制(length-dependent mechanism for Ca2+ sensitivity)受到傷害，此傷害可經由節食所導正而恢復心室收縮力；此外，老化鼠等效動脈彈性的降低可能導致心室內部收縮阻力的下降，然而心室內部阻力之下降不受節食所影響。吾人亦發現，以streptozotocin (STZ)所誘發之早期糖尿病鼠具有與老化鼠相同趨勢之心臟收縮力學的變化。 （3）使用彈性模型(time-varying elastance model)來探討心室-動脈管之交互作用(ventricular-arterial coupling or interaction)。當心室之末期收縮彈性與動脈之等效彈性相匹配時，動脈可從心室獲取最大的能量。吾人發現STZ-糖尿病鼠之等效動脈彈性的下降遠超過心室末期收縮彈性的下降，這將降低左心室傳輸至動脈管的能量。本實驗室亦評估liriodenine與quinidine之類抗心律不整的藥物對心血管交互作用的影響，發現在有效劑量下，liriodenine幾乎不影響心臟與血管的力學以及心室-動脈管的交互作用。反觀quinidine則相當程度地減少等效動脈彈性而降低心室與動脈管的匹配，這使得能量從左心室傳輸到動脈系統受到傷害。 （4）吾人使用核醫心臟攝影所得之時間-活性曲線(time-activity curve)來探討心室之舒張功能。基本上，等體積舒張期、快速填充期、diastasis以及心房收縮期很難界定。本實驗室發展一套電腦計算規則可自動界定二尖瓣的開啟(mitral valve opening)、快速填充期的結束以及心房收縮的開始。吾人發現，在尚無心室肥厚的情況下，高血壓病患因其大動脈管的硬化使得脈波反射增強而延長了等體積舒張期，這可為心室收縮功能趨壞的先期指標。未來，在臨床上期望能近一步探討年齡與性別對心室之舒張與收縮功能的影響，以及糖尿病對心室之舒張與收縮功能的影響。 |
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細胞及分子生理學
[ 吳美玲教授 ] 利用細胞生理，分子生物及生化相關技術探討下列主題： (1)神經及心臟細胞內粒腺體內離子失衡與細胞凋亡(apoptosis)之關係 (2)神經及心臟細胞內離子變化與訊息傳遞 (3)神經及心臟細胞內Ca2+離子上升與基因表現 註：所用的神經及心臟細胞皆是primary cell culture，因此，比用一般作分子生物常用之cell line更有意義，因後者之基因已有mutation. 以下簡介所用之先進儀器已能〝看到〞微小單一細胞內離子移動，或基因表現，而非只是Cell membrane上之離子進出而已。
研究方法主要如下: (參考圖檔：1、2、3、4、5、6、7、8 )
以下僅就離子與基因表現所用之技術簡要說明之： 利用細胞內顯微螢光測定術測量神經及心臟細胞內Ca2+、H+、Na+等離子濃度之動態變化
2.confocal microscopy (雷射共軛焦顯微鏡):
(已知鈣離子與許多基因表現有關,而其他離子與基因表現尚少研究,因此可用1,2技術先釐清在某些處理下,細胞核或粒腺體中鈣離子及其他離子是否上升) (用confocal來測量單一細胞之胞器內離子動態變化,我們是第一個實驗室有此技術者)
3.gene construction & expression: 本實驗室已有博碩士班學生,相處粉融洽，吳老師相當親切，但對實驗品質要求嚴格，歡迎有興趣且有企圖心的同學加入我們的研究團隊，也歡迎大三升大四暑期生來本實驗室學習技術。
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| 行為神經生理學 [ 蔡元奮教授 ] 山不在高，有仙則名。水不在深，有龍則靈。 本實驗室秉持著Small is beautiful 的原則，考慮到我個人的時間、精力以及師生間應有的最基本互動關係，對有志於從事Behavioral Neuroscience 研究的優秀同學，期能提供最適切的研究訓練和指導，因此一直不願意增加實驗室的研究生人數。在本人指導下完成博士論文者迄今計有五位，碩士論文者有八位。 本實驗室研究的領域側重在探討行為神經科學方面，所使用的方法涵蓋神經生理學、神經組織學、內分泌學和行為生理學方面。我們採用的實驗技術包括行為觀察記錄、腦內藥物微量注射 (microinjection)、神經傳導素高壓液相分析 (HPLC)、腦內微透析 (microdialysis)（動物在清醒、表現特定行為的狀況下）、胎腦移植 (fetal brain transplantation)、Golgi 及免疫細胞化學 (immunocytochemistry) 染色、性腺細胞與神經細胞的初級培養 (primary culture)、性激素測定等。 本實驗室目前進行的研究工作有兩個主要方向： (1)探討conditioned taste aversion (CTA) learning的神經機轉 : CTA 學習又稱為one-trial learning，與trial and error學習機轉完全不同，是一種非常特殊的記憶機轉。 (2)探討銀杏萃取物EGb 761影響生殖功能和性行為的神經內分必機轉 : EGb 761是在歐洲非常盛行的一種藥物，一般用來減緩老年失智症、增強記憶力，我們最近發現它還有促進生殖功能和性行為的效果。 為探討行為的表現和腦細胞蛋白質表現可能的變化，本實驗室和國防醫學院醫學科學研究所稅皓靄教授研究室合作，進行有關行為方面蛋白質體學 (proteomics) 的研究工作。Proteomics的實驗技術由稅博士指導進行。 由於研究生在本實驗室要接受的訓練和學習項目相當多，本實驗室的研究工作確實非常辛苦。但是對腦功能整合的研究有強烈的學習動機和興趣的研究生，如果有過人的毅力和體力，又能負責認真、吃苦耐勞，願意將自己全副的心力投注在學術研究的工作上，那麼本實驗室絕對是適合你的地方。
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消化道生理學
[ 余佳慧助理教授 ] 研究課題 消化道病理生理學，黏膜免疫生理學，表皮細胞之自體死亡，細胞內及細胞間通透性，醣類吸收 ，表皮細胞及病原之間互動關係，微生物感染，過敏反應。 研究目標 本實驗室以探討消化道表皮細胞之病理生理學及免疫生理學為主。 目前之研究計畫專注於腸道表皮細胞之凋亡(apoptosis) 及通透性(permeability)改變之機制。 腸道主要功能為吸收食物養分，同時它必須作為抵抗經口入微生物病原之第一道防線 ，以及提供對食物之耐受性(Oral Tolerance)。 這種耐受性及免疫性之間微妙之權宜關係是消化道生理恆定(homeostasis) 重要的基礎。腸胃道表皮細胞 之通透性是受嚴密控制的。 這道防禦線的破壞極可能造成耐受性及免疫性之間的不平衡而導致許多腸胃道疾病之症狀。瞭解此機制將對消化道疾病治療之發展有所貢獻。 |