學位論文

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    針對第三型小腦萎縮症探討神經發炎致病機制與具潛力的治療策略
    (2019) 林書安; Lin, Shu-An
    多麩醯胺(PolyQ)介導的脊髓小腦共濟失調症(SCA)是由於基因編碼序列中，擴增CAG的重複突變所引起。PolyQ蛋白的錯誤折疊和聚集導致毒性增加，是發病機制的核心，並且伴隨著活性氧化物(ROS)的產生和細胞毒性的增加。氧化壓力會誘發發炎反應，且發炎過程會更進一步造成ROS提升與降低細胞的抗氧化能力。在SCA中，第三型脊髓小腦共濟失調症(SCA3)是脊髓小腦共濟失調症中最常見的一型，在台灣所有病例中約佔50%。先前的文獻發現，在SCA3患者橋腦中，出現星狀細胞與微膠細胞活化，顯示發炎過程參與了疾病的致病機制。本研究首先使用小鼠BV-2和人類HMC3微膠細胞(Microglia)，評估四種具潛力化合物NC009-1、AM404、VB-037、LM-031的抗發炎能力。在脂多醣(LPS)及γ型干擾素(IFN-γ)活化的小鼠微膠細胞中，四種化合物皆抑制釋放至培養基的一氧化氮(NO)量，顯示具抗發炎活性。在IFN-γ活化的人類微膠細胞中，四種化合物亦皆能抑制釋放至培養基的NO、介白素-1β (IL-1β)、腫瘤壞死因子-α (TNF-α)、介白素-6 (IL-6)量，並降低細胞中CD68的表現量，顯示其抗發炎活性。為了評估上述化合物於PolyQ SCA的治療潛力，建立了可誘導表現SCA3 ATXN3/Q14~75-GFP並以視黃酸(Retinoic acid)誘導神經分化的SH-SY5Y細胞。待測化合物前處理表現ATXN3/Q75-GFP且神經分化的SH-SY5Y細胞，可以促進神經突生長並減少聚集。視黃酸誘導神經分化及表現ATXN3/Q75-GFP的SH-SY5Y細胞，給予來自LPS及IFN-γ活化的小鼠微膠細胞或IFN-γ刺激的人類微膠細胞的制約培養液(Conditioned medium)的發炎刺激後，增加的凋亡蛋白酶1 (Caspase 1)活性與乳酸脫氫酶(LDH)釋放量，可透過前處理NC009-1、AM404、VB-037、LM-031後而緩解。此外，上述ATXN3/Q75-GFP的SH-SY5Y細胞給予人類微膠細胞制約培養液的發炎刺激後，AM404與LM-031可抑制活性氧化物的上升，NC009-1、AM404、LM-031可以提升神經突生長，NC009-1、VB-037、LM-031可減少PolyQ聚集。接著檢測IL-1發炎相關路徑，發現NC009-1可抑制IκBα-NF-κB路徑的活化，AM404可抑制JNK-JUN路徑的活化，VB-037可抑制JNK-JUN及P38-STAT1路徑的活化，LM-031可抑制IκBα-NF-κB及P38-STAT1路徑的活化。此研究提供新的觀點，有助於第三型小腦萎縮症發炎機制的探討。
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    Valproic Acid 對脊髓小腦萎縮症第十七型基因轉殖小鼠影響之評估
    (2010) 林峻緯; Chun-Wei Lin
    小腦萎縮症第十七型 (Spinocerebellar ataxia type 17, SCA17) 是一種漸進式的體染色體顯性神經退化性遺傳疾病，由轉錄因子TBP (TATA-box Binding Protein) 基因上的CAG三核苷擴增所引起。在臨床上，SCA17的病人會表現出運動失調、張力障礙、震顫性麻痺、癡呆、局部痙攣等症狀。此外，在SCA17的病人及我們所使用的SCA17基因轉殖小鼠上，小腦皮層中負責統和感覺及運動訊息的Purkinje cell，均有死亡、缺損的現象。當Purkinje cell發生死亡，小腦的功能便會受到影響。Valproic acid (VPA) 是一種短鏈脂肪酸類的組蛋白去乙醯酶抑制劑 (histone deacetylase inhibitor, HDACi)，可以透過抑制GABA轉氨酶(GABA transaminase) 的活性，提升腦內GABA的濃度。透過疾病小鼠模式，VPA已經被證實對於許多神經退化性疾病有治療的效果，例如肌萎縮性脊髓側索硬化症 (amyotrophic lateral sclerosis, ALS) 及脊髓性肌肉萎縮症 (spinal muscular atrophy, SMA)。而透過細胞模式的研究，VPA被證實可以減低多麩醯胺酸 (polyglutamine, polyQ) 對神經細胞所造成的毒性。本研究利用運動失調症狀及Purkinje cell缺損現象已被確認的SCA17基因轉殖小鼠，自四週齡起，透過日常飲水給予0.26% w/v 濃度的VPA；透過Rotarod測試，投藥後的SCA17小鼠在運動協調能力上有顯著的進步；而透過免疫化學染色及免疫螢光染色技術，我們也發現投藥後SCA17小鼠的Purkinje cell有較高的存活率及較正常的形態。綜合以上結果，我們認為VPA是一具有治療SCA17的潛力藥物。