動物生理

呼吸、循環、消化、免疫、排泄、生殖、運動、發生、內分泌、感覺、疾病

人類幹細胞成功分化為腦下垂體

人類幹細胞成功分化為腦下垂體(Pituitary differentiated from human embryonic stem cells)
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:ヒトES細胞から機能的な下垂体ホルモン産生細胞の分化に世界で初めて成功

成人腦下垂體雖僅是1公分大小,卻在調控各種生理反應,如成長、青春期、代謝、壓力反應、懷孕、及生產等,扮演重要的角色。

因此,若腦下垂體的激素分泌細胞機能低下,就會導致各種嚴重的症狀,如血壓低下、電解質異常、意識不清、發育障礙、不孕等。目前並無根本的治療法,僅能實施補充療法以克服激素分泌不足。但面臨一生都須不斷補充激素的困境,且激素必需量時時刻刻在變動,補充療法難以完美調適。因此,若能製作出腦下垂體相同機能的激素分泌細胞,就是有效治療法的契機。

急性腎損傷的新療法

急性腎損傷的新療法(Novel therapy to cure acute kidney injury)
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:AIM投与による急性腎不全治療につながる革新的成果

腎臟是過濾血液內廢物、排泄尿液的重要器官。若腎臟機能衰退,血液中堆積廢物,將導致體內各種器官運作出現障礙。因出血導致腎臟局部缺血、細菌感染、或藥劑使用等因素,造成腎臟機能急速衰退,稱為「急性腎損傷(acute kidney injury)」。急性腎損傷有時能自行改善,但通常致死率相當高,也具誘發慢性化腎損傷高風險。若變成「慢性腎損傷(chronic kidney disease)」,將來就必需接受洗腎。過去雖有許多研究,但仍無法確立急性腎損傷的治療方法。

攝取魚油減少體脂肪蓄積

攝取魚油減少體脂肪蓄積(Fish oil intake reduces the fat accumulation)
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:魚油摂取は交感神経を介して「脂肪燃焼細胞」を増やす

根據醫學期刊報告,世界上肥胖人數不斷增加,2013年體重過重及肥胖人數已達21億人。肥胖是糖尿病、脂質異常症、高血壓等生活習慣病(lifestyle disease)或代謝失調(metabolic disorders)的主要原因,是亟需解決的健康課題之一。

神經脊

神經脊 (Neural Crest)
國立臺灣大學生態學與演化生物學碩士 林明慶

神經脊是一群特化細胞的總稱,出現在脊索動物胚胎發育的階段,源於外胚層,能分化成許多不同種細胞,在胚胎的發育過程扮演重要角色。

在胚胎發育的過程中,背端脊索上方、中樞神經周圍的外胚層(神經板)會開始下陷形成一溝,兩側的外胚層則會突起(神經摺,也就是神經板的邊界)向上延伸,終至兩端碰頭,將神經的部分包在中間的神經管(圖一),從橫切面看過去大致是從 U 形變成 O 形的感覺。而連結在神經管與表皮之間,原神經摺的接合處的細胞,就被稱為神經脊細胞(U 形的兩個頭)。在神經管與外胚層部分分離時,中間所殘留的神經脊細胞會開始轉往身體各處進行進一步分化。

動物胚胎發育

動物胚胎發育 (Development)
國立臺灣大學生命科學系 朱彥如/李紘瑜

發育生物學 (Developmental biology) 探討生命由一顆受精卵發育成一個具有完整功能個體的過程,而這個過程是由一連串基因的開啟與關閉來調控的,發生的三大基本變化分別為細胞分裂 (cell proliferation),細胞移動 (cell movement),以及細胞分化 (cell differentiation)。細胞分裂代表細胞數目的增加。細胞移動就和字面的意思一樣,指細胞遷移,此時空間結構、外觀以及排列均會發生變化。細胞分化則指型態上與功能上的特化。接下來,我們便來探討生命的起源-胚胎的發育。

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圖一 (a) 海膽的完全卵裂 Holoblastic Cleavage。(b) 兩生類的完全卵裂 Holoblastic Cleavage。(作者朱彥如繪製)

抑制食物過敏關鍵分子

抑制食物過敏關鍵分子
(The key molecules in inhibition of food allergy)
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:食物アレルギーの症状を抑える分子の発見

食物過敏(food allergy)為對牛乳、卵、小麥、麵類等所含抗原產生的過敏反應,易發生於幼童,其症狀有發癢、蕁麻疹、嘔吐、下痢等,嚴重的話會導致休克,甚至死亡。目前為避免食物過敏發生,只能迴避有特殊抗原的過敏食物,別無它法,常導致幼童無法食用想吃的食物,造成這些家庭相當大的負擔。隨著現代化生活,食物過敏患者有日益增多趨勢,有必要早日開發出有效治療法。

生物體內的天然 GPS- 磁感定位(下)

生物體內的天然 GPS- 磁感定位 (Natural GPS in vivo – magnetic orientation)(下)
臺中市雙十國中自然領域教師/國立彰化師範大學科學教育研究所博士生 王淑卿

連結: 生物體內的天然 GPS- 磁感定位(上)

2004 年,德國法蘭克福歌德大學 (Johann Wolfgang Goethe University) 生物學家威爾茲柯 (Wolfgang Wiltschko) 和佛萊斯那 (G. Fleissner) 夫婦和地球物理學家溫克霍夫 (M. Winklhofer) 利用特殊的影像技術,在信鴿的鳥喙上緣的皮膚內末梢神經聚集處發現有許多 50 nm 大小的鐵顆粒(成分是四氧化三鐵 Fe3O4 或三氧化二鐵 Fe2O3),這些氧化鐵奈米粒子排列成特殊形狀的構造,並且具有超順磁性 (superparamagnetism, SPM)。

生物體內的天然 GPS- 磁感定位(上)

生物體內的天然 GPS- 磁感定位 (Natural GPS in vivo – magnetic orientation)(上)
臺中市雙十國中自然領域教師/國立彰化師範大學科學教育研究所博士生 王淑卿

人類藉著科技儀器全球定位系統 (Global Positioning System, GPS) 導航定位,那麼自然界的生物是如何在茫茫環境中定位呢? 2007 年,德國杜伊斯堡-埃森大學 (University Duisburg – Essen) 的科學家貝格爾 (Sabine Begall) 無意中由「Google earth」的衛星空照圖發現,牧場裡的每一隻牛,吃草時身體會偏好沿著南北極軸排列,也就是朝地磁南北極方向排列(圖一)。

乙醯膽鹼

乙醯膽鹼 (Acetylcholine)
國立臺灣師範大學生命科學系 洪修翊

乙醯膽鹼在生物體內主要是做為神經傳導物質,也就是將神經的動作電位訊號自上游的突觸前神經元傳到下一個突觸後神經元的化學分子。 脊椎動物的中樞神經系統(大腦與脊髓)有許多分泌乙醯膽鹼的神經纖維。

此外周邊神經系統中,許多神經元間的傳導也使用乙醯膽鹼作為神經傳導物質,包括運動終板、交感與副交感的神經的節前與節後神經元間,以及副交感的節後神經元與作用器官間的傳導。很多人認為乙醯膽鹼作為副交感活性的神經傳導物質,但是事實上,引發的打或逃 (fight or flight) 反應的交感活性,其節前與節後間的傳導一樣是乙醯膽鹼(圖一)。

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圖一 交感神經示意圖。(本文作者洪修翊繪,參考資料:https://en.wikipedia.org/wiki/Synapse)

腦內啡

腦內啡 (Endorphin)
國立臺灣師範大學生命科學系 洪修翊

藥理學家對於鴉片的作用相當感興趣,因為它有鎮靜、止痛之作用。鴉片是從天然植物(罌粟花,poppy)萃取的,人類和罌粟花其實是沒有什麼直、間接生理關係的生物體,那麼鴉片類藥物究竟為何能作用於人體? 

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