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Effects of different types of fluid resuscitation for hemorrhagic shock on splanchnic organ microcirculation and renal reactive oxygen species formation
(2015-12-11) Wu, Chun-Yu; Chan, Kuang-Cheng; Cheng, Ya-Jung; Yeh, Yu-Chang; Chien, Chiang-Ting
Abstract Introduction Fluid resuscitation is an indispensable procedure in the acute management of hemorrhagic shock for restoring tissue perfusion, particularly microcirculation in splanchnic organs. Resuscitation fluids include crystalloids, hypertonic saline (HTS), and synthetic colloids, and their selection affects the recovery of microcirculatory blood flow and reactive oxygen species (ROS) formation, which is often evident in the kidney, following reperfusion. In this study, the effects of acute resuscitation with 0.9 % saline (NS), 3 % HTS, 4 % succinylated gelatin (GEL), and 6 % hydroxyethyl starch (HES) 130/0.4 were compared in a hemorrhagic shock rat model to analyze restoration of microcirculation among various splanchnic organs and the gracilis muscle and reperfusion-induced renal ROS formation. Methods A total of 96 male Wistar rats were subjected to sham operation (sham group), hemorrhagic shock (control group), and resuscitation with NS, HTS, GEL and HES. Two hours after resuscitation, changes in the mean arterial pressure (MAP), serum lactate level and the microcirculatory blood flow among various splanchnic organs, namely the liver, kidney, and intestine (mucosa, serosal muscular layer, and Peyer’s patch), and the gracilis muscle, were compared using laser speckle contrast imaging. Renal ROS formation after reperfusion was investigated using an enhanced in vivo chemiluminescence (CL) method. Results Microcirculatory blood flow was less severely affected by hemorrhaging in the liver and gracilis muscle. Impairment of microcirculation in the kidney was restored in all resuscitation groups. Resuscitation in the NS group failed to restore intestinal microcirculation. Resuscitation in the HTS, GEL, and HES groups restored intestinal microcirculatory blood flow. By comparison, fluid resuscitation restored hemorrhagic shock-induced hypotension and decreased lactatemia in all resuscitation groups. Reperfusion-induced in vivo renal ROS formation was significantly higher in the GEL and HES groups than in the other groups. Conclusion Although fluid resuscitation with NS restored the MAP and decreased lactatemia following hemorrhagic shock, intestinal microcirculation was restored only by other volume expanders, namely 3 % HTS, GEL, and HES. However, reperfusion-induced renal ROS formation was significantly higher when synthetic colloids were used.
一條根萃取物活性成分改善環磷醯胺誘導膀胱功能障礙與病理機制之大鼠模式
(2019) 吳宮頡; Wu, Kung-Chieh
一條根（I-Tiao-Gung）在金門當地已經普遍被廣泛使用於治療風濕性疾病以及痠痛之傳統中草藥。而金門一條根屬於豆科植物的闊葉大豆（Glycine tomentella Hayata），且豐含天然植物雌激素黃酮類及酚類物質，有研究指出一條根具有抗發炎及抗氧化能力之功效。膀胱過動症（OAB）是一種很常見且又很容易被忽略的疾病。膀胱過動症的起因是由多重因素所造成的，如尿道出口阻塞、細菌感染及尿路上皮受損等症狀，在病生理學上，當膀胱過動症確診後，會引起尿道損傷及慢性發炎的症狀。環磷醯胺（Cyclophosphamide, CYP）是一種化療藥物，具有高毒活性代謝物，在尿液中對膀胱產生急性或慢性之損傷，包含出血性膀胱炎。我們使用環磷醯胺腹腔注射誘導膀胱過動症的大鼠模式，當膀胱發炎時機械敏感性的傳入神經變得較敏感，將導致膀胱過動（Bladder hyperactivity）。膀胱發炎會引起活性氧（ROS）的產生，而活性氧是氧化壓力形成的原因之一，且其最終可能會導致膀胱功能障礙。因此，我們探究內服給予中藥一條根萃取物中黃豆戒（Daidzin）活性成分對環磷醯胺誘導膀胱炎、氧化壓力、纖維化和發炎及膀胱過動症之治療潛力。本研究使用Wistar 大鼠，其CYP給予方式為腹腔注射，一條根及黃豆戒為口服管餵方式。我們透過西方墨點法檢測，蕈鹼受體M2和M3和P2X2和P2X3嘌呤能受體以及3-硝基酪氨酸（3-NT）和NADPH氧化酶4（NOX4）的表現，以及動物膀胱內壓與尿道外括約肌電圖相關之檢測。此外，我們透過超靈敏化學發光分析儀，從而確定了膀胱活性氧（ROS）的量，以及透過細胞因子陣列來確認多種細胞因子譜的表現包含在內的MMP-8和TIMP-1。我們結果顯示，一條根萃取中黃豆戒活性成可有效改善環磷醯胺誘導膀胱炎和恢復第二階段的活性作用（EUS-EMG），並抑制P2X2，P2X3，M3受體，3-NT，NOX4的表達。結論，一條根萃取成分和其主要活性成分黃豆戒可降低環磷醯胺誘導氧化壓力且可抑制環磷醯胺造成之MMP-8、TIMP-1、發炎和纖維化。
以大鼠模式探討飲用海洋深層水治療便秘型腸躁症之另類療法對症狀改善效果
(2023) 王昱翔; Wang, Yu-Hsiang
背景及目的:腸躁症(Irritable bowel syndrome, IBS)是一種常見的胃腸道疾病，該疾病可依症狀分為便祕型、腹瀉型、混合型，然而詳細的機轉仍不明瞭。鑒於臨床藥物對於疾病療效有限，本研究採用在先前眾多研究中，對腸胃道疾病有顯著療效的海洋深層水(Deep ocean water, DOW)作為替代性療法，以評估飲用海洋深層水對便祕型腸躁症(Constipation-predominant irritable bowel syndrome, IBS-C)之療效以及可能機轉。材料與方法:本研究將實驗動物隨機分為四組，對照組(Sham)、誘發組(IBS-C)、誘發+高/低劑量治療組(IBS-C+DOW)。連續管餵實驗動物0°C冰水誘發便祕型腸躁症，依組別給予不同的飲用水，並持續紀錄實驗動物的飲食變化及排便狀況4週。隨後進行動物的活體及離體腸道運輸能力、收縮力測試，並針對與腸胃道運動能力高度關聯之乙醯膽鹼(Acetylcholine,Ach)、5-羥色胺(5-HT)的相關蛋白表現進行定量以了解海洋深層水治療便秘行腸躁症在分子層級的變化。研究發現:本研究發現透過0°C冰水誘發便祕型腸躁症之大鼠，其糞便數量、長度、溼重、乾重、含水量相比對照組，呈現逐週降低的現象，由於各組別動物的體重變化及飲食狀況無顯著差異，因此可排除前述狀況發生變化是由飲食或動物本身狀況異常所導致；在腸胃道的運輸能力及收縮力測試中，誘發組也展現出較差的運輸效率及收縮張力。透過飲用海洋深層水，可有效改善前述狀況，並由分生實驗證實其治療效果與乙醯膽鹼、5-羥色胺相關蛋白之調控有關。研究結論:整體而言，飲用海洋深層水可透過改變乙醯膽鹼、5-羥色胺的相關蛋白表現量，使腸道運動能力提升，並改善便秘型腸躁症的便秘症狀，故本研究證實飲用海洋深層水作為便祕型腸躁症之替代療法，具有極大的潛力。
以斑馬魚為模式調查環境酸化與鉑類化療藥物對毛細胞與離子細胞的影響
(2019) 洪君儀; Hung, Giun-Yi
淡水生態系統的酸化已被認為是全球性的環境問題，並導致魚類行為的變化。然而，酸性環境是否造成淡水魚側線系統的功能改變仍然是未知的。此外，許多研究揭露藥物汙染水環境的事實，其中包括抗癌化療藥物。然而這些藥物造成的環境作用、環境影響的程度與廣度鮮為人知。本研究目的在於檢視斑馬魚胚胎暴露於酸性或鹼性淡水時，是否改變了神經丘毛細胞的表達和功能。並藉由決定鉑類化療藥物(順鉑)對於表皮離子細胞與毛細胞產生影響之最小濃度，了解順鉑之亞致死效應，以應用於鉑類藥物造成水環境影響之早期風險評估。將斑馬魚胚胎暴露於不同的酸鹼pH值環境中，分析長期暴露(受精後0~96小時)與短期暴露(受精後48~96小時)對胚胎形態與側線毛細胞功能之影響。另外，將斑馬魚胚胎受精後長期暴露於不同濃度的順鉑後，分析胚胎形態、存活率、體長、及魚體的離子(鈉、氯、鈣)與鉑含量。功能分析方面，利用掃描式離子選擇電極，分析側線毛細胞功能(機械傳導通道鈣離子流)與皮膚離子細胞排酸功能。結果顯示，長期暴露於pH5條件下，側線毛細胞數量與功能皆下降。短期暴露於pH5條件下，僅毛細胞功能下降，然而毛細胞數目不變。進一步利用morpholino oligonucleotides進行基因減弱，降低H+-ATPase與 gcm2 表現，使得調節酸鹼平衡機制受損後，發現胚胎毛細胞數量與功能皆下降。此外，胚胎長期暴露於濃度由低至高的順鉑中，毛細胞功能最先受損(濃度1 µM)、隨後是毛細胞數與魚體氯離子含量下降(濃度10 µM)、離子細胞排酸能力下降及魚體鈉與鈣離子含量下降(濃度50 µM)、體長與離子細胞密度下降(100 µM)、最後是存活率下降(濃度500 µM)。研究結果顯示酸性環境會導致神經丘毛細胞功能受損。對於順鉑引起之毒性，毛細胞明顯比離子細胞更敏感。本研究利用掃描式離子選擇電極偵測毛細胞與離子細胞功能之改變，決定順鉑最低影響濃度，此法有高達500倍相較於偵測存活率變化之敏感度，未來可應用於偵測鉑類藥物對於水環境造成之早期風險評估。
以輔助療法口服多種氨基酸補充液增加小鼠肉瘤化學治療藥物效用的研究
(2020) 姚建安; Yao, Chien-An
本研究探討了口服大豆衍生的多種氨基酸（MAA）對低劑量cyclophosphamide（CTX）的治療反應以及腫瘤負荷，細胞凋亡和自噬的潛在機制和作用。使用嚴重的聯合免疫缺陷（SCID）小鼠，並注射入肉瘤180（S-180）細胞。測量對肉瘤生長的反應，使用了3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine)或Atg5的siRNA剔除 (siRNA knockdown)。將植入肉瘤細胞，CTX和口服鹽水的小鼠與植入肉瘤細胞，CTX和口服大豆衍生MAA補充劑的小鼠進行比較。結果顯示大豆衍生的MAA補充劑可顯著降低總體肉瘤負擔，增加caspase 3表現和Bax / Bcl-2比率，以及細胞凋亡，並降低LC3 II為媒介的自噬。用3-甲基腺嘌呤或Atg5 siRNA處理在上調(upregulating)細胞凋亡和下調(downregulating)細胞自噬方面，顯示與CTX加大豆衍生的MAA補充劑有類似的反應。低劑量的CTX結合口服大豆衍生的MAA補充劑經由上調細胞凋亡和下調細胞自噬具有強烈的抗腫瘤作用。
動靜脈廔管及腎絲球腎炎之治療策略探討
(2017) 張皓翔; Chang, Hao-Hsiang
日益增加的末期腎病人大大地增加腎臟取代治療的費用與公共衛生的負擔。如何減少末期腎病的發生，及提升腎臟取代病患的照護品質是面對這一問題的關鍵。本論文針對血液透析病患動靜脈廔管阻塞問題及腎絲球腎炎治療等臨床困境進行研究。自體動靜脈廔管因為感染率較低、生活品質較佳與整體醫療花費較少等因素，是長期血液透析病患建立血管通路的第一選擇，也是使用最廣泛的。然而，自體動靜脈廔管的阻塞率高，且目前仍缺乏有效的藥物或方法來預防阻塞改善通暢率，因此，血液透析病患自體動靜脈廔管功能喪失仍是臨床上未解決的困境。腎絲球腎炎則是導致末期腎病的重要病因之一，腎絲球腎炎的治療目前僅有一些效果有限的免疫調節治療，許多慢性腎絲球腎炎病患最終仍發展至末期腎病卻苦無有效治療，在論文中透過臨床大資料分析探討藥物史塔汀對自體動靜脈廔管阻塞的影響，以及以間質幹細胞治療腎絲球腎炎的大鼠模式，評估其療效與治療機轉，並針對抗氧化機轉深入研究，期許成果能對此醫學難題提供進一步的治療基礎。動靜脈廔管阻塞的疾病生理特徵是內皮細胞功能失調、血管平滑肌增生與移轉，而史塔汀藥物具有抗發炎、改善內皮細胞功能的特性，具有潛在改善動靜脈廔管阻塞的病理機轉，是預防靜脈廔管阻塞的選擇藥物之一。史塔汀藥物對動靜脈廔管的保護作用已在動物實驗中多次被證實，然而，人類的臨床研究卻無一致性的結論。本論文利用全國性的血液透析世代研究資料庫來分析處方史塔汀類藥物與血液透析病患血管通路通暢度的關係。總共9862對依年齡、性別配對的史塔汀使用者與非使用者，自2000-2008年間75404位新增加的血液透析病患中選出。史塔汀對於自體動靜脈廔管阻塞的影響利用Cox proportional hazards 模式分析。與非使用者相比，史塔汀使用降低18%動靜脈廔管需要進行血管整型術或重建的風險(adjusted hazard ratio=0.82 [95%CI, 0.78-0.87])，減少21%重建風險(風險比=0.79 [95%CI, 0.69-0.80])，這種保護的效果只在自體動靜脈廔管有顯著意義(風險比=0.78[95% CI, 0.73-0.82])，而對使用人工血管的動靜脈廔管無保護效果(風險比=1.10 [95% CI, 0.98-1.24])。本研究的結果顯示在血液透析病患建立動靜脈廔管後使用史塔汀具有保護血管通路通暢的效果。這種效果在不同史塔汀中都出現，而其保護效力與史塔汀的效力強弱有關。使用史塔汀能降低血液透析病患血管通路重建風險，進而降低醫療花費與提昇病患生活品質，這分析的結果可提供將來臨床治療動脈廔管的重要參考依據。腎絲球腎炎的疾病生理特徵是免疫相關的發炎現象，導致腎小球内繫膜细胞增生與受損，而幹細胞證實具備自我修復與免疫調節的特性提供的腎絲球腎炎符合病理機轉的治療選擇。相較於幹細胞的抗發炎與抗纖維化作用被廣泛探討，氧化壓力的傷害也是腎絲球腎炎重要損傷來源，抗氧化作用雖是幹細胞重要潛在治療機轉，卻是很少研究詳細地探索其作用，本論文透過使用一般濃度氧氣及缺氧狀態培養之間質幹細胞治療anti-Thy1.1引發大鼠腎炎的模式，以尿蛋白、組織化學染色與西方墨點法等方法來確認幹細胞的治療效果與分析其抗氧化的機制。結果發現經腎動脈注射間質幹細胞能緩解腎炎大鼠的蛋白尿、降低腎絲球硬化程度，低氧環境培養可以強化此療效。無論一般濃度氧氣或缺氧狀態培養之間質幹細胞均顯示一致性的減少巨噬細胞/單核球浸潤、壓力指標蛋白表現、自噬作用與凋亡指標蛋白表現，在抗氧化壓力的部分，則能提昇核內的Nrf2表現，減低NFkB的表現。經低氧前處理的幹細胞能強化細胞抗氧化壓力反應組成(ARE anti-oxidative response elements)包括GCLC (glutamate-cysteine ligase catalytic subunit)、GCLM(glutamate-cysteine ligase modifier subunit)、麩胱甘肽過氧化酵素(glutathione peroxidase)、錳超氧化物歧化酶、銅/鋅超氧化物歧化酶的表現。由此結果可知，低氧前處理可藉由活化Nrf2的訊息、加強抗氧化壓力反應組成，提升內在抗氧化能力達到減低傷害的目標，而抗氧化機轉在間質幹細胞治療的腎絲球腎炎上扮演重要角色。本論文利用臨床大資料分析及動物實驗等方法，針對醫學上仍難以克服兩個的困境，提供史塔汀藥物降低動靜脈廔管阻塞與幹細胞治療腎絲球腎炎的實證基礎。關鍵字: 動靜脈廔管、間質幹細胞、腎絲球腎炎、氧化壓力、史塔汀
基因剃除血栓烷A2合成酶和血栓烷前列腺素接受器訊息對腎缺血再灌流引起之氧化傷害效益
(2020) 覺宗宏; Chueh, Tsung-Hung
我的研究目的是利用剔除「血栓烷A2合成酶/血栓烷A2/血栓烷前列腺素受體」(TXAS / TXA2 / TP)的基因，來阻斷它的信號傳導，檢驗是否可以減少小鼠的腎臟缺血/再灌注的損傷。「血栓烷A2合成酶/血栓烷A2/血栓烷前列腺素受體」(TXAS / TXA2 / TP)的正常生理功能，可促進血管收縮，以及血小板凝集，幫助人體在受傷時止血。但在許多病理情況下，會造成「血栓烷A2合成酶/血栓烷A2/血栓烷前列腺素受體」(TXAS / TXA2 / TP)過度活化，誘發氧化傷害，例如，心肌梗塞，肺高壓，子癲前症，器官移植，狼瘡腎炎，敗血性休克，腎絲球腎炎，以及各類血栓疾病。在以上的病理情況下，血栓烷A2合成酶（TXAS）活性會增強，刺激血栓烷A2（TXA2）釋放和血栓烷前列腺素受體（TP）活化，造成嚴重的血管收縮和氧化損傷。因此，本研究利用基因剔除「血栓烷A2合成酶/血栓烷A2/血栓烷前列腺素受體」(TXAS / TXA2 / TP)的訊號傳遞，期待瞭解更多關於腎臟缺血/再灌注損傷的病理機轉，並希望能在這樣的基礎上研究出治療方法。中醫藥有數千年的傳承，其中，活血化瘀藥的使用，在中醫治療腎臟病中，扮演重要的角色，但其中的現代藥理機轉，仍有待進一步研究。活血化瘀的效果，類似現代生理的血管擴張與抗凝血作用，與TXA2的效果相反。因此，本研究希望這次的實驗結果，可以在未來作為研究中醫活血化瘀藥物治療腎臟病的研究模型，以期揭開中醫神秘的面紗，並找出中醫藥在現代疾病的應用。本研究分別在以下四種基因型小鼠TXAS+/+TP+/+，TXAS–/–,TP–/–以及TXAS–/–TP–/–身上，評估了靜脈注射U46619（TXA2模擬物）和45分鐘腎缺血再灌注（I/R）所造成的的腎臟血流動力學變化和腎損傷。我檢驗了腎臟中TXAS和TP的基因表達狀況，血尿素氮（BUN）和肌酐酸，活性氧（ROS）的量，還有促炎性細胞因子和細胞死亡的病理生理機轉，包括I/R損傷下造成的的細胞凋亡，細胞自噬和細胞焦亡。實驗結果發現，在野生型的小鼠(TXAS+/+TP+/+)身上，腎臟的缺血/再灌流(I/R)，增強了TXAS，TP的表現；也增強了發炎及氧化壓力相關的參數，包括細胞核中NF-κB，NADPH氧化酶gp91的表現；三種計畫性細胞死亡的參數，也有顯著增加，包括細胞凋亡(Bax / Bcl-2 / Caspase-3)，細胞自噬(Beclin-1 / LC3 II)，細胞焦亡Caspase-1 / gasdermin D / IL-1β)。而且，野生型小鼠中腎臟TXB2濃度，ROS含量，血中尿素氮，肌酐酸，在經過缺血/再灌流(I/R)之後，都有顯著上升。而能夠擴張血管的eNOS在腎臟中的表達下降。在另外三種基因剔除小鼠中(TXAS–/–,TP–/–以及TXAS–/–TP–/–)，所有的增強參數均顯著降低。在TXAS+/+TP+/+和TXAS–/–小鼠中，靜脈注射U46619顯著抑制了腎微循環並增強了gp91和Bax / Bcl-2；在TP–/–和TXAS–/–TP–/–，靜脈注射U46619，則沒有這種效果。腎臟的缺血再灌流，顯著降低了四組小鼠的腎臟微循環，但是跟野生型小鼠(TXAS+/+TP+/+)相比，TXAS–/–, TP–/– 和TXAS–/–TP–/–這三組小鼠，恢復至基準線腎血流量的時間顯著縮短。由以上可知，阻斷(TXAS / TXA2 / TP)信號傳導，可減弱I/R造成的促炎細胞因子增加。由本研究的結果可知，透過基因剔除來阻斷TXAS / TXA2 / TP信號傳導，可透過抗氧化，抗發炎，抗凋亡，抗自噬和抗焦亡的作用，對於缺血/再灌流造成的腎損傷產生保護作用。TXAS / TXA2 / TP信號傳遞路徑，主要的正常生理作用為促進血小板凝結，跟促進血管收縮。中醫的活血化瘀藥，常用於治療腎臟病。而這些活血化瘀中藥的效果，類似現代藥理作用中，促進血流增加與抗凝血的作用，與TXA2的作用相反。因此，在未來，我們可以利用本研究的動物模型來測試，中醫活血化瘀藥物治療腎臟病的機轉，是否與抑制TXAS / TXA2 / TP信號傳遞路徑有關。
大鼠膀胱病變的機轉及治療策略
(2023) 鍾政勳; CHUNG, Cheng-Hsun
膀胱的主要功能是暫存和協助排尿。糖尿病是一種代謝性疾病，會導致許多並發症，包括糖尿病膀胱功能障礙和下泌尿道症狀。與普通人群相比，糖尿病患者中風的風險是普通人群的兩倍。中風是一種疾病，其病因為流向大腦的血流不暢所導致。尿失禁通常是急性半球中風的後遺症。另一方面，環磷酰胺是臨床上用於治療腫瘤疾病的化療藥物。然而，其有毒代謝物會導致出血性膀胱炎和膀胱過度活動。Exendin-4 (Ex-4) 是一種腸促胰島素藥物，已獲准用於糖尿病治療和神經元保護。然而，臨床上需要頻繁注射該藥限制了其應用。我們製備了含有Exendin-4的奈米顆粒 (Ex-4-loadedpoly (d,l-lactide-co-glycolide) nanoparticles, PEx-4) 並研究了對糖尿病大鼠的腦缺血/再灌注誘發的腦損傷和排尿功能障礙的影響。使用鏈脲佐菌素 (streptozotocin) 誘導的第一型糖尿病大鼠進行雙側頸動脈閉塞10分鐘的腦缺血模型，我們比較了Ex-4和PEx-4 對前額葉皮層水腫、排尿功能和氧化壓力的影響，並利用免疫組織化學染色來評估對細胞凋亡、細胞焦亡與細胞自噬作用的影響。電針 (Electroacupuncture, EA) 是一種流行的針灸療法，在傳統經絡理論的基礎上，將針插入體內的穴位並進行最小的電刺激，其中以BL33 (中髎穴，位於人體腰骶部，第三骶後孔中，大鼠則為第二骶後孔中) 為臨床治療中最常用的經絡穴位。我們在環磷酰胺誘導的排尿功能障礙大鼠中使用電針治療評估膀胱中的排尿變化。內源性大麻素主要通過與外周組織、脊髓和大腦中的 G 蛋白偶聯受體、大麻素受體 1型和 2 型結合來抑制傷害感受。兩種大麻素受體也已在小鼠、大鼠、猴子和人類的膀胱中被發現。我們在環磷酰胺誘導的排尿功能障礙大鼠中探討AM251（一種大麻素受體 1型拮抗劑）評估膀胱中的排尿變化。結論，具有更強抗氧化活性和持久生物利用度的 PEx-4 通過抑製糖尿病大鼠的氧化壓力、內質網壓力、細胞凋亡、細胞自噬和細胞焦亡信號傳導，有效改善腦缺血/再灌注誘發的腦部和膀胱損傷。另外，電針治療和AM251（一種大麻素受體 1型拮抗劑）可改善 CYP 誘導的大鼠模型中的排尿功能障礙。
天然植化素槲皮素與蘿蔔硫素對糖尿病大鼠的泌尿系統保護機轉
(2020) 林嘉發; Lin, Chia-Fa
本論文主要在探討天然植化素（phytochemicals）對於糖尿病大鼠的泌尿系統保護作用，並研究有關細胞凋亡（apoptosis）、細胞自噬（autophagy）、發炎性細胞凋亡（pyroptosis），和粒線體功能的作用機轉。我們建立了兩種不同誘發糖尿病的動物模型，第II型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus, T2DM）模型，與第I型糖尿病（Type I diabetes mellitus, T1DM）模型。T2DM模型主要研究對象是第II型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus, T2DM）之腎臟細胞損傷與保護，而T1DM模型則是用於研究糖尿病的排尿功能障礙，這通常會發生在較嚴重的T1DM高血糖狀態，因為T1DM模型可以快速誘導糖尿病膀胱（diabetic bladder）損傷。我們萃取富含槲皮素（quercetin）的番石榴汁，並混合不同比例的海藻糖（trehalose），來研究其對於T2DM大鼠腎臟和胰臟損傷的保護作用，並採用高效液相色譜分析法以測定番石榴汁的有效成分。通過腹腔注射菸鹼醯胺（nicotinamide）和鏈脲佐菌素（streptozocin），結合高果糖飲食誘導Wistar大鼠T2DM模型，持續8周。用不同劑量的番石榴汁混和海藻糖餵養大鼠4周，檢測口服葡萄糖耐量試驗（Oral Glucose Tolerance Test, OGTT）、血漿胰島素（insulin）、糖化血色素（glycated hemoglobin, HbA1c）、胰島素抗性指數（Homeostasis Model Assessment-Insulin Resistance index, HOMA-IR）、β細胞功能和胰島素分泌指數（Homeostasis Model Assessment of β-cell function, HOMA-β）。我們也使用了免疫組織化學染色法、螢光染色法和西方墨點法來測定氧化和發炎程度，用化學發光分析儀測定了血清和腎組織活性氧類（Reactive Oxygen Species, ROS）濃度。結果發現，番石榴汁中高含量的槲皮素對過氧化氫（Hydrogen Peroxide, H2O2）和次氯酸（hypochlorous acid, HOCl）有清除作用，而海藻糖對H2O2有選擇性清除作用，而對HOCl無清除作用。對於T2DM的OGTT、insulin、HbA1c、HOMA-IR和HOMA-β水平均有影響，而番石榴混和海藻糖對T2DM改變的參數，除HbA1c外均有顯著改善。番石榴汁混和海藻糖能顯著降低T2DM所增強的腎臟ROS、4-hydroxynonenal、caspase-3/apoptosis、LC3-B/autophagy，以及 IL-1β/pyroptosis的水平。研究結果顯示：番石榴汁混和海藻糖的攝取，對於因T2DM而損傷的胰臟和腎臟細胞，具有顯著的保護作用。嚴重的高血糖能誘發氧化壓力，造成糖尿病膀胱（diabetic bladder）,進而引發排尿功能障礙。我們在論文中探討了蘿蔔硫素（sulforaphane），一種具有抗氧化力的轉錄因子Nuclear factor erythroid 2-related factor 2（Nrf2）激活劑，是否具有預防糖尿病因高血糖而併發膀胱功能障礙的功用。糖尿病誘導前給予鏈脲佐菌素和蘿蔔硫素，用化學發光分析儀測定膀胱活性氧類，另用西方墨點法檢測粒線體功能、粒線體Bcl-2-associated X protein（Bax）和胞漿細胞色素cytochrome c、抗氧化防禦能力Nuclear factor erythroid 2-related factor 2／heme oxygenase-1（Nrf2/HO-1）、內質網壓力標誌物Activating transcription factor 6／C/EBP Homologous Protein（ATF-6/CHOP）和Caspase 3／poly ADP-ribose polymerase （Caspase 3/PARP）。糖尿病增加膀胱組織中Keap1的表現，並降低Nrf2的表現，與膀胱活性氧增加、粒線體Bax轉位、胞漿細胞色素（cytochrome c）釋放、ATF-6/CHOP、Caspase 3/PARP/apoptosis增加有關，通過增加排尿間隔時間和排尿時間導致排尿功能障礙。蘿蔔硫素能顯著活化Nrf2/HO-1軸的表現，減少膀胱活性氧、粒線體Bax轉位、細胞色素C釋放、ATF-6/CHOP和caspase 3/PARP/apoptosis，從而通過縮短排尿間期和排尿時間來改善排尿功能。根據研究結果，我們認為蘿蔔硫素通過激活Nrf2/HO-1信號通路保護了粒線體功能，並抑制糖尿病誘導的ROS、內質網壓力、細胞凋亡和排尿功能障礙。研究顯示，天然植化素槲皮素與蘿蔔硫素，的確具有保護糖尿病大鼠泌尿系統之效益。
尿道結石與膀胱過動症治療策略與研究的發展
(2018) 姜秉均; Chiang, Bing-Juin
過多的氧化壓力在許多泌尿科學方面的疾病愈症狀扮演著重要的腳色，例如泌尿系統癌症、尿路結石、不孕、性功能障礙、慢性腎臟病變、膀胱過動症、與其他下泌尿路排尿障礙等疾病。在過去的臨床與基礎研究可發現，尿路結石與氧化壓力的產生可能互為因果，且尿路結石在產生與排除的過程中有可造成泌尿道的損傷，導致體外震波碎石的治療效果降低；許多臨床文獻利用無顯影劑輔助之電腦斷層來判斷患者的腰側疼痛是否為尿路結石所引起之腎絞痛，也利用結石在電腦斷層上的特性來判斷輸尿管結石是否能成功以體外震波碎石治療，但電腦斷層並非判斷病人是否罹患尿路結石疾病的必要臨床影像工具，且對於體外震波碎石也無法在術中提供即時定位的功能，另外在台灣健保審核結石疾病之給付時也並非必要之檢查項目，故目前許多文獻利用結石於電腦斷層上的特徵來做為手術成功與失敗的預測因子，無法完整應用於實際臨床上的判斷，故本論文之第一個研究部分，利用生物統計方法找出無電腦斷層輔助之體外震波碎石手術成功的預測因子，期待結果能增進體外震波碎石手術之成功率，我們並進一步利用測定結石患者尿液的氧化壓力，比較是否較一般人為高。對苯二胺為頭髮染劑與皮革染劑之常見的成分，對苯二胺與其具有毒性的代謝物能夠產生過量的過氧化物，而在過去的臨床與動物實驗文獻中已證明了於膀胱內若由於各種疾病引起過度的氧化壓力，將會導致組織的受損與膀胱的失能，因此我們於本論文的第二個基礎研究部分，將嘗試長期給予老鼠低劑量的對苯二胺，觀察膀胱受損的狀況，然後進一步應用合成的擬含鎳超氧化物歧化酶治療對苯二胺引起之膀胱失能。
手術條件下的靜脈輸液治療: 從基礎醫學研究到臨床醫學應用
(2016) 吳峻宇; Wu, Chun-Yu
靜脈輸液可視為一種藥物治療，為改善低血容狀態下身體循環的第一線治療方式，因此可算是所有外科病人最常接受到的治療項目。適當的靜脈輸液應包含三個層面：正確的輸液種類、正確的輸液時機以及正確的輸液總量，這三個層面只要有其中一項沒有達到，靜脈輸液便可能無法發揮療效，甚至導致傷害。靜脈輸液治療的目的，在於改善低血容狀態(例如:出血性休克)下的循環狀態。目前文獻已經證明，微循環(小於100微米小血管)的改善，比傳統大循環系統指標(如:平均動脈壓、心跳數)，與預後有更高的關聯性。不同腹部臟器微循環，例如:肝、腎、腸組織，不但對低血容有不同的耐受度，也是病變發展成多器官衰竭的關鍵因子。治療低血溶狀態時，唯有改善腹部臟器微循環才可真正預防不可逆的器官傷害。因此本論文的第一部分前半段，乃是利用雷射斑駁影像技術，發展出可即時同步觀察在出血性休克時，腹部臟器微循環變化的大鼠模型。我們發現雖然微循環血氧濃度在各腹部臟器中，有等量下降的狀態，但以腸黏膜微循環血流量對於出血性休克有最差的耐受性，相對之下，肝腎與周邊肌肉組織的微循環血流量則有較佳的耐受性。而本論文的第一部分後半段，則希望進一步探討臨床上常使用的靜脈液體製品包含晶體溶液(如:0.9%食鹽水)、膠體溶液(如:澱粉製品與明膠製品)以及高張溶液(如:3%食鹽水)，在出血性休克狀態下，對腹部臟器微循環的療效差異。以不同種類靜脈輸液治療，不僅可能會造成不同程度的循環改善，也可能伴隨不同程度的缺血再灌流症狀而造成不等量的氧化壓力。在腹部臟器中，以腎臟有最明顯的缺血再灌流效應。臨床上，以治療膠體溶液治療重症病人的低血溶狀態，被發現有較高機率在治療後發生急性腎損傷，這個現象可能與缺血再灌流與氧化壓力有關。因為氧化壓力產物有極短的半衰期，因此我們利用活體自由基偵測技術，精確定量大鼠在出血性休克下與靜脈輸液治療後，腎組織活體自由基產生的變化。我們發現，以靜脈輸液治療出血性休克，晶體溶液無法改善腸黏膜微循環血流量，只有膠體溶液與高張溶液可有效改善腸黏膜微循環血流量。但是膠體溶液，包含澱粉製品以及明膠製品，相較於晶體溶液與高張溶液，會產生極大量的腎臟自由基，此現象極有可能與臨床文獻觀察到膠體溶液造成的急性腎損傷相關。總結本論文第一部分的前半與後半段，我們發現到腸黏膜微循環血流量對於出血性休克狀態下有最明顯的損傷，臨床的靜脈輸液治療僅有膠體溶液與高張溶液可以有效改善腸黏膜微循環血流量。但是使用膠體溶液治療時，有可能造成缺血性再灌流症狀而產生大量腎臟氧化壓力而導致急性腎損傷。臨床上，如何精確判斷適當的靜脈輸液量時機。目前臨床上最適合的輸液指標，當屬動態輸液反應性指標。這類指標可反映出在正壓呼吸下，心臟與肺部間相互影響下的變異率。體容越低的狀態下，心臟受到呼吸的吸氣期與吐氣期的擠壓影響變越大，反映在同一個呼吸週期下的脈搏壓、心輸出量的變異率變越大。因此當動態輸液反應性指標反映出變異率高過閾值時，給予靜脈輸液便有極高機率可提升心輸出量(此現象稱之為「輸液反應性」)，進而改善循環。但這類指標過去多半是在血管張力正常的病人中被應用，而臨床上有某一些特殊病理狀態會造成血管張力的異常，例如:肝硬化的患者，因為體內血管擴張物質無法被正常代謝，而有周邊血管阻力大幅下降的特徵。但是動態輸液反應性指標，卻從未在肝硬化病人身上證實有效。本論文的第二部分，探討我們在肝硬化病人，驗證目前臨床上最常見的三種動態輸液反應性指標，包括:脈搏壓變異率、心搏量變異率以及指端血容積變異率，是否在肝硬化病人也適用。結果我們發現，這三個指標在肝硬化病人身上，雖然較其他外科病人有較為下降的準確度，仍保有臨床實用的偵測度，足以幫助臨床醫師，判斷肝硬化病人是否可藉由靜脈輸液而改善心輸出量與循環。本論文的第三部分，希望探討如何判斷正確的靜脈輸液總量，而此議題針對不同的手術器官，可能存在不同的標準。因為若器官沒有缺血風險存在，則即使在靜脈輸液可提升心輸出量而改善循環的時機下，過量的輸液仍可能導致組織水腫而造成傷害。以腦部手術而言，此類的臨床判斷充滿挑戰性。因為腦部組織佔總體心輸出量的比例極高，尤其在手術過程中可能有更高的血流量需求，但同時過多的輸液也可能因腦組織水腫而造成傷害。前述之動態輸液反應性指標，研究證實存在著一個「灰色地帶」，在此區間的下界限值與上界限值，分別代表了對輸液反應性高特異度與高敏感度的狀態，亦即手術中輸液若以下界限值與上界限值為目標，分別代表著儘量輸液增加心輸出量與謹慎(限制性)輸液以避免過多體液的輸液策略。依此特性，我們在腦部切除手術患者，驗證究竟腦部手術的靜脈輸液量較適合在動態輸液反應性指標灰色地帶的上界或下界。研究結果發現，靜脈輸液控制在下界的患者，有較短的加護病房停留時間、較少的術後神經學症狀、較佳的出院日常生活功能性評分、較少的術中乳酸堆積，以及較少的術後血清神經專一性蛋白表現。證實接受腦部手術患者，術中輸液量應以儘量增加心輸出量為目標，才是較佳的輸液策略。靜脈輸液治療在手術狀態下的重要性，在現代醫學的進步下，不但沒有減少，反而更加重要。總結本論文的發現，我們從基礎醫學的動物模型探討腹部臟器微循環在低血容下的病理變化，進一步證實高張溶液與膠體溶液對腸黏膜微循環的效果，並且發現膠體溶液對於腎臟缺血再灌流的現象可能與急性腎損傷相關。進一步到臨床應用上，證實動態輸液反應性指標此類參數，在肝硬化此類血管張力特殊變化的病人，仍然足夠精確幫助臨床醫師判斷靜脈輸液的時機點。最後，在腦部手術中，證實靜脈輸液量已儘量增加心輸出量的目標的策略，對於預後有較佳的效果。對於靜脈輸液治療中，「正確的輸液種類、正確的輸液時機以及正確的輸液總量」這三個層面，未來有更進一步機制的探討，將有機會更加增進手術患者的臨床照護。我們的研究從此觀點出發，未來，也將在此層面做出更深入的探討。
抑制血栓素及血栓素受體訊號減輕血管內皮素-1及缺血再灌流所引起的心臟損傷
(2017) 丘幃尹; Qiu, Wei-Yin
心血管疾病包括冠心病、心絞痛、急性心肌梗塞等等，為世界死因之首。根據台灣衛生福利部的統計，我國心血管疾病為第二大死因，每十萬人就有88.1人於心血管疾病，僅次於惡性腫瘤的199.6人。心肌缺血會使心肌細胞發生強烈的發炎反應且再灌流後會使冠狀動脈釋放出大量活性氧物質，而活性氧物質又促進血栓的形成，影響到血栓素合成酶(Thromboxane A2 synthase, TXAS)-血栓素 (Thromboxane A2, TXA2)-血栓素受體 (Thromboxane prostanoid receptor, TP receptor)訊息傳遞路徑，包括增加了血栓素合成酶(Thromboxane A2 synthase, TXAS)的表達和血栓素受體(Thromboxane prostanoid receptor, TP receptor)的活性，最終增加了血管內皮素(Endothelin-1, ET-1)釋放造成更加嚴重的傷害。本篇研究即是要探討抑制掉TXAS-TXA2-TP訊息傳遞路徑後，ET-1所喚起的傷害和在心肌缺血再灌流的傷害上扮演著什麼樣的角色。我們使用三種不同基因型的老鼠，TXAS+/+TP+/+、TXAS-/-TP+/+及TXAS-/-TP-/-小鼠並將實驗分為以下幾組。 1. 所有的小鼠將被隨機靜脈注射生理實驗水、U46619 (TXA2 agonist, 2 mg/kg)和ET-1(0.001-0.2 µg/kg)測量其心臟微循環，共四組(各組N=6)。 2. 所有的小鼠將被隨機執行血管環模型實驗(wire myography)，測量其血管對藥物(norepinephrine, acetylcholine, U46619, ET-1 )的收縮或舒張反應，共四組(各組N=6)。 3. 所有的小鼠將被隨機執行心肌缺血再灌流模型(myocardial ischemia/reperfusion model)手術，共四組(各組N=6)。並搭配組織免疫染色、血漿心肌旋轉蛋白(Troponin I)含量測定來看探討其細胞凋亡、細胞自噬、發炎性細胞凋亡和發炎之分生機轉及心肌梗塞之嚴重程度。我們的研究結果指出抑制TXAS-TXA2-TP訊息傳遞路徑，可以有效的減少心肌缺血再灌流所引起的細胞凋亡、發炎性細胞凋亡和氧化壓力，對小鼠具有較佳之心臟保護效果。
抗發炎中草藥之開發應用與機轉
(2018) 田安然; Tien, An-Jan
無中文摘要
探討海洋深層水對痤瘡丙酸桿菌誘發ICR小鼠耳朵皮膚發炎之改善效果
(2019) 翁于晴; Weng, Yu-Ching
痤瘡丙酸桿菌 (Cutibacterium acnes, P. acnes) 是一種兼性厭氧的革蘭氏陽性菌，常見於人體皮膚的皮脂腺上，然而當痤瘡丙酸桿菌不正常增生的情況下與致痤瘡的形成有關，是因為痤瘡丙酸桿菌在痤瘡的形成中，扮演促進發炎的重要角色。海洋深層水 (Deep sea water, DSW) 含有豐富礦物質與活性成分，有文獻指出海洋深層水可以預防或治療過敏性濕疹，然而目前對於海洋深層水治療痤瘡丙酸桿菌所引起的痤瘡效果未有深入的研究。因此本研究探討海洋深層水對痤瘡丙酸桿菌誘導小鼠耳朵發炎情形是否有改善進行探討。首先在體外試驗中以紙錠擴散法 (disk diffusion method) 測定海洋深層水對痤瘡丙酸桿菌的抗菌活性，加入海洋深層水的載體與加入二次水的載體凝膠進行對照，可得知海洋深層水凝膠的紙錠周圍所生長的菌落數比二次水凝膠的紙錠周圍菌落數較少，因此在體外試驗具有抑菌的效果。動物實驗部分以ICR小鼠做為實驗對象，小鼠在經過一週飼養後，將痤瘡丙酸桿菌 6*109 CFU/uL 注射於小鼠耳朵皮下組織，誘導組織形成發炎現象，接著連續5天給予塗抹海洋深層水凝膠於耳朵誘發處，透過雷射都普勒血流儀觀察，予海洋深層水凝膠的組別耳朵降低紅腫的情況明顯好於其他組，且耳朵的腫脹程度也有明顯的下降。此外在H&E染色下，可以觀察到經過海洋深層水治療後可以減少皮下組織的發炎細胞浸潤的現象。我們再以西方墨點法觀察痤瘡丙酸桿菌對組織造成發炎反應之路徑，其主要是藉由活化p38及NF-kB磷酸化蛋白，進而產生發炎現象，但在給予海洋深層水後可抑制磷酸化蛋白的表現。另外在海洋深層水抑制促發炎因子的部分，包括granulocyte- macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF)、Chemokine (C-C motif) ligand 5 (CCL5)、Chemokine (C-X-C motif) ligand 1(CXCL1)、interleukin-1b (IL-1b)、Chemokine (C-X-C motif) ligand 11 (CXCL11) 等促發炎因子之蛋白表現量有減少的趨勢。總結來說我們的結果表示經由海洋深層水治療後，能抑制MAPK 中的p38和NF-kB蛋白的磷酸化，並減少促發炎因子GM-CSF、 CXCL1、CCL5、CXCL11、IL-1b的產生，來達到降低P. acnes誘導組織發炎反應的情形，改善痤瘡丙酸桿菌引起的皮膚炎症之效果。因此海洋深層水能有效治療P. acnes誘導的發炎情形，以後可以作為痤瘡桿菌的治療選擇之一。
探討漸進式熱預處理以及缺血預處理於大鼠心肌缺血再灌流損傷之保護作用
(2022) 陳玥希; Chen, Yueh-Hsi
缺血性心臟病是世界主要致死原因之一。當冠狀動脈遭到堵塞時，產生急性心肌梗塞，導致血管下游組織缺血、供氧減少而促使心臟組織走向死亡。對於這樣的清況，公認的治療方法為通過原發性冠狀動脈介入治療來恢復血流使其恢復含氧。然而，恢復含氧血流卻相反地會誘導心肌細胞死亡並增加梗死面積，從而降低其效益，這便是所謂的缺血/再灌流損傷。心肌可以藉由預處理、後處理和藥物預處理達到保護效果。全身性的漸進式熱預處理(PTP)可能具有產生抗氧化壓力的心臟保護作用，可有效減少細胞凋亡，並降低缺血/再灌流損傷的情形。在缺血預處理(IPC)的部分，長期缺血前給予短時間的缺血處理已被公認為有效預防缺血/再灌流損傷的心臟保護機制之一。熱預處理和缺血預處理這兩種不同的預處理類型都可以提供心血管保護，任何一種應用都可以在心肌I/R損傷後保持心臟微血管的功能和結構完整性。然而，在 PTP 中更有效的保護作用仍有待探索，例如三重漸進式熱預處理 (3PTP)，它能夠提供比單一熱預處理更有效的心血管保護，並可能維持缺血/再灌流損傷後心臟微血管的功能和結構完整性。與細胞凋亡、自噬、壞死等其他形式的細胞死亡不同，依賴鐵的程序性細胞死亡是一種新型的細胞死亡方式，也是包含心血管疾病、I/R 損傷等疾病研究的新指標。在本次研究中，我們應用了兩種不同類型的預處理，3PTP 和 IPC分別來保護心臟功能，旨在研究它們對心臟 I/R 中心肌結構、細胞凋亡、炎症和鐵凋亡的保護機制。在心肌缺血/再灌流損傷模型當中，大鼠通過閉塞冠狀動脈左前降支使其經歷60分鐘的缺血然後疏通血管再灌注240分鐘，並同時檢測血流動力學參數，包括心電圖、微循環、心率、左心室舒張末期壓、心室腔內壓力的心室血壓的最大上升速率 (+dp/dt) 和血壓最大下降速率 (-dp/dt)。心肌梗塞的大小通過 Evans blue-TTC 染色方式檢測。通過西方墨點法和組織免疫染色確定預處理誘導的生化保護機制。在我的結果中顯示心肌缺血/再灌流會抑制心臟的微循環，誘導心電圖 S-T 段升高，增加鐵依賴性細胞死亡模式發生、紅血球聚集、白細胞和巨噬細胞/單核細胞浸潤、梗塞面積增加、白血球生長因子和TUNEL檢測的陽性反應增加。而在接受預處理的保護方法後能產生抵抗心肌缺血/再灌流傷害的心臟保護效果，包含+dp/dt的數值回升，左心室舒張末期壓改善，紅血球、白血球浸潤現象和TUNEL檢測的陽性反應減低，心臟組織破碎化和梗塞面積降低，以及鐵依賴性細胞死亡指標蛋白減少。總言之，本研究確定了 IPC在 I/R 誘導的心臟損傷的情況下，能提供對抗鐵依賴性細胞死亡的心臟保護作用。以及，經過改良的 3PTP 可能通過 Bag3 介導的受損心臟結構和功能完整性的保護機制，對 I/R 損傷的心臟提供了防禦效果。因此可認為，三階段式熱預處理(3PTP)及缺血預處理(IPC)的治療方式能減輕心肌缺血/再灌流傷害下的左心室結構惡化和功能障礙。
探討間葉幹細胞在以N-nitrosodimethylamine誘發成肝炎、肝纖維化及肝癌之大鼠體內的生理、病理角色
(2017) 賴怡安; Lai, Yi-An
在台灣、亞洲及南非地區肝細胞癌是最嚴重的癌症。由於肝癌無論是手術治療或非手術治療，其治療效果均與腫瘤期別有密切關係，因此早期診斷、早期治療是非常重要的。然而高達80％的原發性肝細胞癌病人於五年內會再併發復發性肝細胞癌，其再復發的機制至今仍不十分清楚。因此對於肝癌之形成機轉、復發原因與預防或治療方式之探究是至為重要的。隨著不同時期和程度的肝損傷，過度的活性氧(reactive oxygen species, ROS) 如O2˙-、H2O2 以及NO會造成脂質過氧化(lipid peroxidation)、蛋白質氧化(protein oxidation)、DNA損傷(DNA damage) 與突變產生(mutagenesis)。這些活性氧(reactive oxygen species, ROS)d可能主要來自肝細胞之粒線體、活化的巨噬細胞(activated macrophages, 或稱Kupffer cells)與入侵之中性球(infiltrating neutrophils)。活性氧(reactive oxygen species, ROS)會啟動細胞核因子nuclear factor-kappa B (NF-kB) 與activator protein-1 (AP-1) 移位至細胞核而造成許多發炎細胞激素的釋放引起發炎。過量活性氧(reactive oxygen species, ROS)透過Kupffer cell內的 NADPH oxidase 或是肝細胞之cytochrome P4502E1 (CYP2E1) 會促進肝臟內之stellate cells 活化而造成肝纖維化與肝癌。肝損傷時肝臟內許多細胞受原位細胞或發炎細胞氧化壓力增加引起Bax/Bcl-2 family啟動細胞凋亡 (apoptosis)、caspase 1/IL-1調節之發炎性細胞死亡(pyroptosis)或Beclin-1/LC-3β調節之細胞自噬 (autophagy)造成肝功能損傷進而形成肝腫瘤。間葉幹細胞(MSC)具有極佳自我更新（self-renewal）及增生（proliferation）能力，MSC同時也具有旁分泌（paracrine）的功能，其培養基(CM)中可能含有高量的growth factors、cytokines及prostaglandins。這些物質會增加細胞增生、存活及血管生成而提升組織修復。為探究MSC之治療效益，我們利用以N-nitrosodiethylamine (DEN)刺激肝發炎、硬化與腫瘤之大鼠動物模式，評估MSC給予對DEN誘發肝發炎、硬化與腫瘤之病理生理效應。研究發現靜脈給予MSC後，其主要匯集於受傷的肝臟組織。另外，MSC的給予改善DEN引起之肝發炎、硬化與腫瘤等病理特徵，包括降低Masson染色之損傷指標、細胞凋亡、細胞自噬，發炎性細胞死亡表現，並降低肝功能AST與ALT之數值。綜合研究結果，MSC有相當之潛力發展成為對肝損傷患者之細胞治療製劑。
海洋深層水對感染胃幽門螺旋桿菌之BALB/c小鼠和AGS細胞可能的預防與治療效用
(2018) 高泳詩; Kou, Weng-Si
幽門螺旋桿菌透過感染胃黏膜來引起長期胃發炎，過去已證實其感染與胃潰瘍、十二指腸潰瘍、胃癌等疾病發生有關。海洋深層水富含微量營養素（Micronutrients）與鈣、鎂等礦物質（Minerals），且具有極少病原菌與乾淨等特性。本篇研究探討台灣東部抽取之濃縮海洋深層水之抑菌能力，並使用人類胃癌細胞株（AGS cell）和BALB/c品系小鼠進行感染實驗，來探討給予海洋深層水是否對感染幽門螺旋桿菌具有預防與治療效用。此外，我們利用質譜儀以及真空冷凍乾燥技術來分析海洋深層水內含之未知物，並進一步探討其抑菌能力。研究結果顯示不同處理之海洋深層水皆有抑菌效果，抑菌效果逹50%之海洋深層水硬度為1200－3600 ppm，而抑菌效果逹90%之海洋深層水硬度為2400－3600 ppm。因此本篇選用硬度1200 ppm與2400 ppm之海洋深層水進行實驗，從免疫化學結果得知感染後經過海洋深層水處理之細胞相對感染組其細胞凋亡、發炎性細胞凋亡都明顯下降，細胞自噬作用則有增加之趨勢。而經過海洋深層水預防及治療之受感染小鼠相對感染組其細胞凋亡、發炎性細胞凋亡以及氧化壓力均明顯下降，細胞自噬作用則上升。另外，從質譜圖可以得知海洋深層水除了鈣、鎂等礦物質外，還含有大分子之有機物，且其去除二價離子後仍有抑菌的效果，我們推論海洋深層水的未知有機物具有抑菌之效用。綜合以上結果得知，台灣東部抽取之濃縮海洋深層水確實有抑菌之效果，並且對感染幽門螺旋桿菌有預防與治療效用，而達到保護胃黏膜，而海洋深層水之有效抑菌成份未來會進一步探討。希望未來能使用海洋深層水作為天然藥物以取代抗生素療法來預防及治療幽門螺旋桿菌。
海洋深層水有機萃取物對高血脂倉鼠之降血脂效果
(2019) 伍佳錞; Wu, Chia-Chun
　　高血脂(Hyperlipidemia)為造成肝臟及心血管疾病的危險因子，如非酒精性脂肪肝(Non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)與動脈硬化(Atherosclerosis)。高血脂起因於代謝性疾病或不均衡的飲食習慣。海洋深層水(Deep sea water, DSW)含有豐富的營養素，並具有抗氧化與抗發炎等特性。目前為止已有許多研究證明能預防或改善疾病。本篇研究欲探討飲用海洋深層水有機萃取物質調整血脂肪之成效。　　實驗設計分為一般飼料控制組、高脂飼料高血脂誘發組，以及高脂飼料搭配高低劑量海洋深層水有機萃取物治療組，一共四個組別。高脂肪飲食引發高血脂、非酒精性脂肪肝與初期動脈硬化。飲用海洋深層水有機萃取物質有效抑制血脂上升，減少脂肪於肝臟累積並降低細胞凋亡蛋白表現。低密度脂蛋白氧化堆積於血管內皮易導致動脈硬化。海洋深層水有機萃取物質為一卓越的抗氧化劑，使血液中的自由基與脂質氧化物顯著降低。此外，海洋深層水有機萃取物質抑制細胞黏附因子於動脈內皮表現，降低血管阻塞風險。　　透過有機萃取物所具備的抗氧化力與降低血脂的能力，能有效預防高血脂、肝臟與心血管疾病。
海藻糖芭樂汁對第二型尿病大鼠之腎臟及胰的保護效應
(2015) 郭彥廷; Kuo, Yen-Ting
第二型糖尿病(Type 2 diabetes, T2DM)是目前廣泛流行的代謝症候群。研究預測第二型糖尿病的人口數，在西元2030年時會攀升至3.66億。芭樂 (Psidium guajava)，被發現具有抗氧化(anti-oxidation)、抗發炎(anti-inflammation)及抗糖尿病(anti-diabetes)的特性。並且也被發現在第一型糖尿病的大鼠上，可以保護胰臟的β細胞，免於受到氧化壓力損害。然而，很少研究是利用芭樂的可食部位探討其對第二型糖尿病之間的作用機制。所以我們利用芭樂可食部位製成芭樂汁(40%)，以研究此主題。為了提升芭樂汁的適口性，我們在果汁當中添加了海藻糖(Trehalose)。海藻糖是一種雙醣，目前已被應用為細胞冷凍保存的工具。先前的研究指出它可以防止阿茲海默症中，類澱粉蛋白的累積。以及亨丁頓氏舞蹈症中，多聚谷氨酰胺的形成而產生抗氧化之作用。本研究之主要目的在評估芭樂汁(40%)添加海藻糖(5%)對於第二型糖尿病大鼠在腎臟與胰臟的保護作用效應。利用Nicotinamide (NA)及Streptozotocin (STZ)腹腔注射以誘發 Wistar品系雌性大鼠第二型糖尿病。誘發成功後，分為六組進行實驗，分別為CON, DM, T1, T2, T5和B1。每日灌餵芭樂汁，連續四周。灌餵之劑量如下: T1, T2, T5: 4, 8, 20 ml/kg BW芭樂汁含5%海藻糖。 B1: 4 ml/kg BW芭樂汁不含5% 海藻糖。紀錄葡萄糖耐受性試驗(OGTT)、血清胰島素、糖化血色素與換算之胰島素阻抗和分泌量。並測量腎臟活體自由基，而後進行犧牲，收取組織進行免疫組織染色、螢光染色、西方墨點法及離體血清自由基測試。我們亦以LC/MS的方式定量芭樂有效成份。結果顯示，芭樂汁中含有高量的槲皮素，且槲皮素與芭樂汁可清除H2O2 and HOCl。而本研究也發現，海藻糖可清除H2O2，但無法清除HOCl。第二型糖尿病(DM組)會增加大鼠之氧化壓力及發炎反應。相較之下，T1, T2, T5組在灌餵海藻糖芭樂汁之後，表現出較低程度的氧化壓力及發炎指標，如IL-1β, Caspase 3及4-HNE。第二型糖尿病(DM組)增加胰島素阻抗和降低胰島素分泌量。相較之下，T1, T2, T5組在灌餵海藻糖芭樂汁之後，會降低第二型糖尿病(DM組)所增加之腎臟和胰臟氧化壓力及發炎反應包括降低IL-1β, Caspase 3 及4-HNE之表現。而且會降低胰島素阻抗和部份增加胰島素分泌量。此外，我們發現在離體血清自由基測試中，B1組的血清自由基較T1, T2, T5組高，其中T2及T5組統計達顯著差異(P< 0.05)。免疫組織染色及螢光染色結果也有相同趨勢。這結果表示海藻糖芭樂汁對於腎臟及胰臟的保護功效，較單獨芭樂汁佳。總結，海藻糖可以提升芭樂汁在第二型糖尿病中的保護功效。將兩者合併攝取，可降低腎臟及胰臟的氧化壓力及發炎反應。
深層海水口服與外用對於二硝基氯苯誘導之異位性皮膚炎BALB/c小鼠模式的療效
(2017) 何晉容; Ho, Ching-Jung
異位性皮膚炎是一種慢性的、發炎性皮膚疾病，其病症特徵有持續性的發炎反應和有搔癢感的皮膚損傷。本研究會在BALB/c小鼠的背部皮膚上持續地使用DNCB誘發類似異位性皮膚炎病症和傷害，並且評估使用深層海水對於由DNCB處理所誘發的類似異位性皮膚炎症狀及皮膚傷害是否具有改善的效果。深層海水富含營養物質和礦物鹽，並有著抗氧化和抗發炎的特性，或許可以做為發展成新的治療方式來為皮膚提供保護，抵抗異位性皮膚炎。因為深層海水獨特的特性，在現在的研究中，認為深層海水對於DNCB誘發之類似異位性皮膚炎症狀或許有治療的潛力。本研究的結果顯示在DNCB處理的口服深層海水組別，其表皮分數和肥大細胞數量有獲得改善的效果，而且在皮下血管白血球細胞浸潤以及脾臟形態的情形有緩和的趨勢。然而，在抓癢行為、表皮增厚、脾臟腫大以及IL-4含量方面並沒有顯著性的改善。DNCB處理的口服與外用深層海水萃取物的組別，其表皮分數、表皮增厚、肥大細胞數量和IL-4含量有獲得改善的效果，而且在皮下血管白血球細胞浸潤以及脾臟形態的情形有緩和的趨勢。然而，在抓癢行為、脾臟腫大方面並沒有顯著性的改善。結論，深層海水或許在改善異位性皮膚炎是一個有潛力的治療策略，其中又以同時口服深層海水以及外用深層海水萃取物抹劑的效果最好。