生命科學專業學院—生命科學系
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本系學士班之教育目標為「培育優良之生物科教師及生命科學研究人才」雙軌並行。
因應少子化的衝擊，本系調整相關員額及教學資源之分配，在課程設計及學習活動上，特別注重學生基礎學識、研究能力和研究方法的訓練，使學生可依個人志趣作學習規劃，畢業後有更寬廣的出路。
本系碩、博士班之教育目標則以「培養生命科學研究人才」為主，並兼顧師資培育，故課程設計及學習活動以培養獨立研究能力為主要目標。
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Item 探討青少年期捆綁處理對海馬迴功能之長期不良影響(2020) 董佑萱; Tung, Yu-Hsuen青春期遭遇性騷擾(sexual harassment)、學校霸凌(bullying)、情感虐待(psychological abuse)和家庭暴力(domestic violence)等創傷經驗會導致心理創傷(psychological trauma)，已被證實會對心理健康產生長期的不良影響，並增加成年後罹患精神疾病的風險。不幸的是，針對其不良影響的發生，目前僅有少數研究與有限的治療策略。本研究之主要目的為利用青春期綑綁處理動物模式(juvenile immobilization treatment, J_IMO)模擬青少年期創傷經驗，以探究其對海馬迥功能(hippocampal function)的不良影響及其神經機。 本研究採用C57BL / 6J品系雄性小鼠，在出生後第35天和第36天(postnatal day, PND)時進行每天一次2小時，共兩天的J_IMO處理。於第二次綑綁處理後一週時(PND-42)分別進行行為(behavioral)、電生理(electrophysiological)和生化(biochemical)實驗。行為實驗採用抑制迴避測試(inhibitory avoidance, IA) 來評估海馬迴(hippocampus)的學習記憶功能，IA為一與海馬迥功能高度相關的記憶試驗。我們也利用開放空間測試(open field test, OFT)和高架十字迷宮測試(elevated plus-maze test , EPM)來評估J_IMO的類焦慮行為(anxiety-like behavior)。部分動物則斷頭犧牲取腦，製成海馬迴腦切片用於離體胞外電生理記錄(in vitro extracellular recording)，以高頻電刺激(high-frequency stimulation, HFS)誘發的長期增益效應(long-term potentiation, LTP)，來評估動物海馬迴的神經可塑性(neuroplasticity)。為了防止行為實驗對生化分析所造成之干擾，我們以相同的方式準備了另外一批動物，於PND-42時斷頭犧牲，取出其海馬迴進行即時定量聚合酶連鎖反應(real-time polymerase chain reaction, qPCR)分析Grin2a （NR2A受體），Slc12a2 （鈉鉀氯共轉運蛋白2，又簡稱NKCC1），Slc12a5 (鈉鉀氯共轉運蛋白5，又簡稱KCC2), Gabra1（GABAA受體）和Fkbp5（co-chaperone with the heat shock protein 90 and steroid complex）等基因的表現，並且利用西方墨點法（Western blot）來確認NKCC1的蛋白質表現量。 實驗結果顯示，經 J_IMO處理的小鼠，其抑制性迴避學習增強，合併出現削減學習(extinction learning)減弱的現象。而OFT的結果顯示J_IMO組的類焦慮行為有增加的情形，然而在EPM中並未獲得一致的結果。J_IMO組動物的海馬迴HFS-LTP有增強的現象，與對照組相較經J_IMO處理小鼠的輸入和輸出曲線比值（input/output curve ratio, I/O curve）中出現顯著增加的現象。而在配對脈衝促進（pair-pulse facilitation. PPF）的結果並無顯著差異。這些結果暗示海馬迴HFS-LTP的增強應是源自突觸後的機制(post-synaptic mechanism)，例如受體表現量增加(up-regulation)，或者信號傳遞活性增強。qPCR的結果顯示，經J_IMO處理小鼠海馬迴中Grin2a和Slc12a2的表現量顯著增加，可以證明J_IMO組海馬迴突觸後的機制改變。Fkbp5，Slc12a5和Gabra1的表現量未呈顯著差異。之後，我們以表面灌流(suprafusion)方式投予兩種環形利尿劑(loop diuretics)，呋塞米(furosemide)或布美他尼(bumetanide)為NKCC1抑制劑，可將海馬迴HSF-LTP恢復至正常範圍。綜合各項實驗結果，經過J_IMO處理的小鼠表現出異常的行為表現，包括迴避學習之增強、消減學習(extinction learning)能力減弱，和類焦慮行為的增加。J_IMO組的海馬迴HSF-LTP增強海，馬迴功能相關基因如Grin2a，Slc12a2的表現量明顯改變。這些結果共同顯示出，給予J_IMO急性處理也可能對海馬迴功能產生長期影響。 本研究結論為J_IMO處理成功地模擬了青少年的創傷經歷，並且產生長期的不良影響，這和前人之成年IMO處理的研究發現是一致的。有趣的是，我們發現NKCC1在J_IMO小鼠中的海馬迴表現量發生了變化，這解釋J_IMO治療處理不良反應的可能機制。我們建議NKCC1抑制劑如布美他尼可以作為治療藥物，以減輕青少年創傷事件引起的行為異常。Item 探討綑綁處理對於青少年期與成年期條件化恐懼與焦慮行為之影響(2019) 林維星; Lin, Wei-Hsing在青少年或成年期遭受壓力（stress）或創傷經驗（traumatic experience），例如心理或生理的虐待（physiological or psychological abuse），均會造成長期的不良影響（long-term adverse impact），包括引發創傷後壓力症候群（post-traumatic stress disorder, PTSD），及提高罹患焦慮症（anxiety）之風險，但是目前對於探討青少年壓力或創傷長期影響的動物模式十分稀少。而在青少年期時，下視丘-腦垂體-腎上腺軸（hypothalamic-pituitary-adrenal axis, HPA axis）仍處於發育及調整期，因此遭受創傷時，會較成年期有更嚴重的不良影響。本研究之主要目的為探討青少年的壓力及創傷經驗，造成長期不良影響之機轉。 實驗結果顯示，於小鼠青少年期（五週齡）給予每天兩小時連續兩天綑綁處理（immobilization treatment, IMO），會在隔週的條件化恐懼實驗中，造成恐懼記憶無法削減（extinction）的現象。而只進行單一次的IMO處理，則不會對削減作用有明顯影響，表示可能有累加效應（accumulation effect）的存在。之後在開放空間測試（open field test），IMO 組亦出現類焦慮行為（anxiety-like syndrome）增加的現象。另外在即時定量聚合酶連鎖反應（real-time polymerase chain reaction, qPCR）中，發現經兩次IMO處理的動物，其海馬迴（hippocampus）中Fkbp5的表現量顯著增加。爾後透過離體胞外電生理記錄法（in vitro extracellular recording）測試海馬迴的長期增益效應（long-term potentiation，LTP），結果顯示青少年經IMO處理兩次的動物，在其海馬迴的LTP出現增強的現象。此外，我們發現青少年IMO 處理組（五週齡，IMO_2 (J)）與成年IMO處理組（十一週齡，IMO_2 (A)）皆在十二週齡的條件化恐懼實驗中呈現無法削減恐懼記憶的異常反應，牠們也在高架十字迷宮（elevated plus-maze）中出現類焦慮的行為特徵。透過qPCR發現Fkbp5的表現量，只在IMO_2 (A) 的海馬迴與杏仁核（amygdala）中都明顯增加；另外在Bdnf 的表現量，只在IMO_2 (A) 組動物的杏仁核中明顯增加，而在IMO_2 (J)組皆沒有顯著增加，顯示青少年IMO處理對Fkbp5與Bdnf的表現量只有短期影響，效果不會持續到成年期。 本實驗採用青少年或成年期綑綁方式，模擬創傷經驗對於不同時期條件化恐懼及類焦慮反應之影響，發現青少年的IMO 處理可能有累加效應（accumulation effect）與急性影響（acute effect），而本研究提供往後可供研究青少年期壓力或創傷經驗的動物模式。研究成果具有臨床應用之價值，將有助於未來新一代治療策略及藥物之開發。