染色體結構捕捉技術
染色體結構捕捉技術 (3C, Chromosome Conformation Capture)
國立臺灣大學動物所碩士陳政儀
自從人類開始使用顯微鏡觀察細胞以來,細胞核內的絲狀染色體構造一直為科學家所好奇。隨著逐步建構的遺傳學與生物化學概念,包括:由四個鹼基構成密碼的DNA是生物體內的主要遺傳物質,影響性狀表現的基因位在染色體上,DNA是由雙股螺旋分子所構成,強化子 (enhancer) 影響啟動子 (promoter) 對其所屬基因的表現調控等。
發現無汗症致病基因 (Discover the causative gene of an inability to sweat)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯
編譯來源:無汗症患者の原因遺伝子を発見、Abolished InsP3R2 function inhibits sweat secretion in both humans and mice
人類在天氣炎熱或運動時,若體溫上升,就會流汗。汗水蒸發能從身體帶走熱量,達到降低體溫的效果。因此,若無法排汗,就無法保持體溫恆定,易產生中暑或暈眩等症狀,嚴重的話,可能出現意識不清等重症。
降血脂藥治療骨骼發育不全症(Statin treatment rescues skeletal dysplasia)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯
編譯來源:スタチンが軟骨無形成症の病態を回復、Statin treatment rescues FGFR3 skeletal dysplasia phenotypes
日本京都大學等研究團隊,發現高膽固醇血症(hypercholesterolemia)的降血脂藥statin,對纖維母細胞生長因子受體3型(FGFR3; fibroblast growth factor receptor 3)的基因變異病症,具有恢復骨骼成長的效果。研究成果2014年9月25日刊載於科學期刊「Nature」。
頭皮毛囊與精神疾病診斷 (Utility of Scalp Hair Follicles as a Biomarker for Psychiatric Illnesses)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯
編譯來源:頭皮の毛根細胞を利用した精神疾患の診断補助バイオマーカーの発見
思覺失調症(schizophrenia)罹患率約高達人口的1%,在日本估計約有71萬多人。另外,自閉症(autism)患者年年增加,目前約有1%的幼童被診斷出自閉症,這些精神疾病形成許多的社會問題。
CA-125生物標記 (Biomarker)在診斷卵巢癌的應用與困境
國立臺灣大學微生物所梁云馨碩士
生物標記(biomarker)是用以客觀檢測或評估生理及疾病發展,或預測及監測藥物作用的參數,隨著科學及醫學的進步,目前已被廣泛使用於疾病的診斷,並進一步使用於藥物標的開發。因牽涉到臨床診斷及治療,生物標記的選擇須非常謹慎,我們期待能找到的「完美」生物標記,需具備以下的條件:
除此之外,在診斷亦須考慮到其敏感度(sensitivity)及特異性(specificity),而這兩個性質往往不易同時兼顧。
造血作用(Hematopoiesis)
國立臺灣大學生命科學系何亞軒碩士
脊椎動物體內,所有種類的血球細胞,包含了淋巴球、單核球、紅血球、血小板等,都是源自於具有多功能性(multi-potent)的造血幹細胞(hematopoietic stem cell, HSC)特化而成。造血幹細胞普遍存在於生物體的骨髓、肝臟,以及臍帶血當中,主要有兩個重要的功能,分別為「自我更新(self-renewal)」,以及「細胞特化(lineage commitment)」。

造血作用 (圖片來源:翻譯自Hematopoiesis simple. http://en.wikipedia.org/wiki/Haematopoiesis#mediaviewer/File:Hematopoiesis_simple.svg)
自我更新(self-renewal),是指幹細胞能不斷分裂,並永久保持在俱有分化成其他種類細胞的能力。造血幹細胞在體內,由於不斷的進行自我更新,因此,能夠源源不絕地產生動物體所需的各類型血球細胞。
肝硬化的新療法─骨髓細胞之肝臟再生療法
國立成功大學生命科學研究所蔡宗樺編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯
編譯來源:培養自己骨髄細胞による低侵襲な肝臓再生療法が臨床研究開始へ
肝臟會因為某些原因而產生病變,例如酗酒、肥胖或感染肝炎病毒等。若因生活習慣而導致的肝病,通常可藉由改變生活習慣來改善;若因感染病毒而造成的肝炎,則可藉由抑制肝炎病毒的增殖來減緩疾病的進展,甚至可能達到根治的效果。但是,若不加以控制或治療而導致形成脂肪肝、慢性肝炎,經過數十年後,最終將有可能會演變成肝硬化。
所謂肝硬化,是各種肝臟疾病在慢性進行後最終所到達的病理狀態。一旦形成肝硬化,肝臟會因為瀰漫肉眼可見的大小結節而變硬,且此過程是不可逆的。若是在顯微鏡下觀察,可以在肝臟中看到密集的纖維,好像圍繞肝小葉一般的形成間壁。在此狀態下,肝細胞將無法充分增殖,機能也會降低。其中,特別嚴重之病理狀態,稱之為失償性肝硬化,患者會有肝性腦病變、黃疸、腹水或消化道出血等症狀,並且伴隨著死亡機率的上升。由於晚期失償性肝硬化在內科上仍未確立根治方法,因此外科的肝臟移植是目前唯一的治療方法。
然而,肝臟移植存在著捐贈者嚴重不足和醫療費用昂貴等問題。此外,若採取活體肝臟移植的方式,因為需摘取捐贈者部分健康肝臟,所以對捐贈者而言,會造成某些負擔,以及伴隨手術的危險性。基於上述原因,研發其他療法來取代肝臟移植是倍受期待的。
單分子技術(Single-Molecule Techniques)簡介
國立臺灣大學分子細胞生物學所吳克韓碩士
單分子技術的特色在於個別分子的觀察。舉例來說,在傳統分生實驗中,觀察濃度 $$1~mM$$ 的樣品,$$1~ml$$ 的反應體積中就有多達 $$10^{12}$$ 個分子,所以得到的,是多個分子均值的觀察結果。
事實上,每個分子的表現都有所差異(尤其在一些快速的反應步驟或微小族群的表現),而這些差異,若是透過傳統分生技術觀察就會被掩蓋。另外,更重要的是,單分子技術可以“操縱”分子。舉例來說,依條件所需對分子施加不同的作用力,在不同的受力下分子會表現出不同的特質。利用這樣的方式,可以觀察到分子更多細微的表現。
再生醫學與組織工程學應用(Application of Regenerative Medicine and Tissue Engineering)(下)
國立臺灣大學生命科學系五年級林柏澄
連結:再生醫學與組織工程學應用(Application of Regenerative Medicine and Tissue Engineering)(上)
幹細胞的產業化發展方向有上游的幹細胞庫、中游的細胞擴增技術和質檢技術,以及下游的幹細胞產品,從而形成一條很大的產業鏈。幹細胞產品又包括幹細胞藥物、幹細胞移植技術、幹細胞美容與抗衰老技術,以及組織工程中的種子細胞、基因治療的細胞載體、基於幹細胞的藥物篩選模型等等。
再生醫學與組織工程學應用(Application of Regenerative Medicine and Tissue Engineering)(上)
國立臺灣大學生命科學系五年級林柏澄
本文章將介紹關於再生醫學、組織工程學及其在商業上的應用與發展。定義上,再生醫學是一門結合了細胞學、工程學以及材料科學的學問。以細胞及其骨架為基底,輔以生物/物理化學因子促使細胞成長,終成為能取代或增進生物器官、組織之功能。而在應用層面上,再生醫學的應用方向主要有下列幾項:一、醫療用途、組織工程;二、毒理、藥理學上的研究輔助;三、幹細胞(臍帶血)儲存及應用、醫療美容產業等。

圖一、組織工程流程圖(圖片來源:http://en.wikipedia.org/wiki/Tissue_engineering#mediaviewer/File:Tissue_engineering_english.jpg)
圖一為組織工程學之簡單流程圖。首先,醫生會從待接受移植器官、組織的病人(如燒燙傷)身上取下幹細胞或是仍完好的體細胞,之後將細胞分離並於適當的medium中培養,待細胞數目足夠後將細胞放到支架/骨架(scaffold)上並輔以生物性(生長因子)、物理性(應力、電、光)或化學性(化學分子、藥物)的刺激,最後將成長完成的器官植入病患體內,以增進患者的生活品質及身體健康。