指導老師 金亭佑
研究室名稱 訊息傳遞研究室
研究方向 神經退化疾病是因為逐漸喪失腦神經細胞所引起的,並產生各種神經功能障礙。一般 而言,這些疾病均無有效的治療方法,但是近幾年的研究發現,神經幹細胞 (neural stem cells)可取代失去的神經細胞,恢復功能並促使腦部自主性再修 補,所以非常有希望來治療神經退化疾病,如巴金森氏症(Parkinson’s disease)。 神經幹細胞廣泛定義為一具多重能力自發性再生的原母細胞。在中樞神經系統中 ,這些細胞可生成神經元(neuron),星狀細胞(astrocytes)與寡樹突神經膠細胞 (oligodendrocytes)。這些具多重能力的原母細胞可利用epidermal growth factor(EGF) 和 basic fibroblast growth factor(bFGF)從成體或胎兒的神經 系統中篩選分離出來。這些對 EGF 或 FGF 有反應的腦細胞在培養液中可以以神 經上皮細胞的聚集體neurosphere的型式存活數年 (Zhou et al., 2000)。 本實驗室成功地培養幹細胞的聚集體 neurosphere,在給予不同之生長因子發現 以下的現象:(1)我們是利用神經細胞對高鉀與glutamate具高度敏感性,測定胞 內鈣濃度變化,處理NGF五天後的細胞,給予高鉀或glutamate會誘發胞內鈣濃度 增加,而未加入 NGF的幹細胞胞內鈣濃度就無改變,表示NGF會使得幹細胞分化 成類似神經細胞的特性;(2)同時給予EGF、bFGF和NGF處理的細胞,則高鉀或 glutamate並不能造成胞內鈣濃度增加,所以表示EGF和bFGF會使得NGF所誘發的 分化作用受到抑制;(3)NGF處理 5-10天,雖然高鉀可促進胞內鈣濃度增加,但 其展現鈣震盪(Ca2+ oscillation),且細胞型態上神經突觸(neurite)並不明顯 。若延長NGF處理至15 天以上,則高鉀誘導胞內鈣濃度增加為短暫高峰型,並沒 有鈣震盪的現象,而且神經突觸已明顯長出來。(4)若同時加入MEK抑制劑 PD098059,會使得NGF無法誘發神經幹細胞分化,由此可知,NGF刺激神經幹細胞 分化可能需要MAPK的參與。 由於幹細胞與許多種類的細胞株不同,其具有非正統的細胞週期,本實驗室主要 探討幹細胞分化過程中之訊息傳遞途徑,包括 (1)NGF造成幹細胞分化成神經細 胞之分子機轉中,細胞週期內的一些調節者的變化為何?是否經由MAPK的調控? (2)EGF和bFGF 抑制NGF作用之可能機轉。此項研究工作的進行與發現將配合並有 助於未來我們在臍帶血幹細胞的分化機轉研究。