蔡惠珍 教授
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- 阿茲海默氏症研究室
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紐約州立大學石溪分校細胞及生物化學博士
阿茲海默氏症(Alzheimer’s disease, AD)是一種與老化高度相關的神經退化性疾病,目前尚未找到致病因子,AD 腦部主要病徵包括含乙型類澱粉蛋白的老年斑塊及神經纖維糾結。我們使用AD的基因轉殖鼠研究周邊系統發炎的危險因子,尋找非家族性阿茲海默氏症的環境危險因子,包括高脂食物、高糖食物及生活壓力。我們已發表的論文指出高脂食物、高醣食物引發代謝性壓力降低下視丘對瘦體素的敏感性並加劇AD病徵及損傷認知能力是代謝症候群及阿茲海默氏症的重要危險因子。人們在日常生活中會遇到各種挑戰,都需要適當地調節下視丘(hypothalamus)-pituitary-adrenal (HPA) axis的活性,因應不同輕重程度的壓力。目前我們正使用三種日常壓力模式以研究WT老鼠及APP/PS1基因轉殖鼠在不同強度的壓力下生理及行為反應。
第一壓力模式是研究高糖飲食(HSD)引起的代謝性壓力。APP/PS1基因轉殖鼠經過胰島素注射後,從低血糖回復到正常血糖的時間比WT老鼠快。我們發現APP/PS1基因轉殖鼠和WT老鼠因應低血糖時升糖賀爾蒙的釋出量相似。而腹腔注射皮質固醇造成APP/PS1基因轉殖鼠血糖上升幅度較WT老鼠高,表示APP/PS1基因轉殖鼠的皮質固醇訊息傳遞比WT老鼠活化是導致其較快速從低血糖回復到正常血糖的原因。我們將使用spatial RNA sequencing比較WT老鼠與APP/PS1基因轉殖鼠皮質固醇與受體結合後下游基因的活化情形。第二壓力模式是研究年邁的WT老鼠及APP/PS1基因轉殖鼠對長期束縛壓力的反應。承受20週長期壓力的APP/PS1基因轉殖鼠在10分鐘束縛壓力刺激後,釋出比WT老鼠對照組更高的皮質固醇,顯示受到長期壓力APP/PS1基因轉殖鼠的HPA axis有過度活化的現象。長期的壓力造成APP/PS1基因轉殖鼠學習能力明顯的下降。第三壓力模式是研究間歇性斷食(intermittent fasting, IF)對於WT老鼠及APP/PS1基因轉殖鼠的影響。經過13週IF normal chew diet或HSD 的WT老鼠及APP/PS1基因轉殖鼠,其體重增加量都比AL組少。IF顯著地改善HSD APP/PS1基因轉殖鼠的胰島素敏感度。IF顯著地改善WT老鼠及APP/PS1基因轉殖鼠的空間程序記憶。不僅如此IF降低了HSD斑塊主成分的Aβ產量。Amylo-Glo的染色也確實證明IF降低NCD及HSD APP/PS1基因轉殖鼠於大腦皮質類澱粉斑塊的堆積。所以我們使用的三種壓力模式,揭示APP/PS1基因轉殖鼠面對不同壓力展現的生理及病理反應,提供了高糖飲食和束縛壓力加劇AD病徵AD病徵IF顯著地改善AD病徵認知能力的科學根據。
教學及研究本著希望啟發及培育下一代神經科學人才,
將來對了解人類心理狀態、行為的根源及治療神經系統
的疾病有所貢獻。