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更新日期:105年6月8日

解析光線如何調控動物之生理機能 生科系陳示國助理教授跨國研究成果榮登《PNAS》期刊

國際期刊[美國科學院院報(PNAS)]刊登本校生命科學系陳示國助理教授與國際合作之研究成果,本篇論文的共同第一作者生命科學系碩士生張宜婷,在修讀碩士的期間完成此成果,並將於今年夏天前往美國Johns Hopkins University攻讀博士學位。

陳示國老師實驗室主要研究環境光線如何調控動物之生理機能,如藍光如何影響生理時鐘,睡眠,代謝與認知功能。宜婷是臺大生命科學系大學部畢業之學生,她在大學修業的最後一年進入陳老師實驗室實習,在確立研究興趣後,決定留在生科系修讀碩士,研究主題選擇探討光線如何調整動物之生理時鐘。視交叉上核位於腦部下視丘中,是調控每日生理週期的生理時鐘所在位置。

當我們接受到日照中藍光的刺激時,視網膜中的自主感光視神經細胞會將環境光線強度的訊息傳輸到視交叉上核來進行生理時鐘之調控。因此,晚上照射藍光導致失眠,以及出國調整時差皆因為視網膜感光而調整我們的生理時鐘,視交叉上核會再控制許多賀爾蒙的分泌,例如褪黑激素等,因此,光線是影響生理週期最強力的環境因子。

宜婷以轉殖基因小鼠為模式生物,利用基因標定的方式,在小鼠視網膜中標定單一感受藍光之自主感光視神經細胞,將其神經細胞的結構從視網膜到腦中完整重建出來,並且解析這些神經細胞連結至視交叉上核的細微神經突觸。在單一細胞解析度的層級之下,發現視網膜不同部位的神經會將訊息傳至視交叉上核中的不同神經細胞,而且每一個神經細胞同時連接左右腦的視交叉上核,進而促進生理時鐘的同步化。有別於先前研究,每次皆標定一大群神經細胞,宜婷因為使用的單一神經細胞標定方式,才能解析出眼球與大腦之間的神經細胞迴路,因此獲得肯定,論文全文請點閱[美國科學院院報(PNAS)] http://www.pnas.org/content/113/21/6047.abstract

  • 實驗室合照

    實驗室合照,陳示國老師(前排左二)與張宜婷(前排左一)。

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