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發炎因子、瘦素及細胞激素IL-1β參與調控缺血壓力下神經細胞之保護機轉

為了解決Wool homing的問題，作者王瑱瑄 這樣論述：

腦中風長久以來位居國人十大死因前三名，一旦發生往往造成個人、家庭及社會國家之沈重負擔。目前臨床治療腦中風的方式及療效仍有其限制，本論文因此希望能對腦中風之傷害尤其是保護機轉有更進一步的瞭解，以利未來建立更有效的抗中風療法。許多研究指出發炎反應在腦中風的致病過程中扮演著相當重要的角色，被認為是引發後期腦損傷的主因。因此，本論文主要是利用缺糖、缺氧、缺血清（glucose-, oxygen-, serum-deprivation; GOSD）之體外缺血（in vitro ischemia）實驗模式，探討神經細胞在不同GOSD時間點（0, 6, 12, 24, 48小時）所釋放之發炎及生長

因子及其對神經細胞之存活所產生之影響。研究結果顯示GOSD對神經細胞產生明顯傷害，且其傷害程度隨時間增長而加劇。在缺血前期（6小時），第二型環氧化酶（cycloxygenase-2, COX-2）、瘦素（leptin）、轉化生長因子β1（transforming growth factor-β1, TGF-β1）、神經膠細胞神經營養因子（glial-cell-line-derived neurotrophic factor, GDNF）、神經滋養因子-3（neurotrophin-3, NT-3）之表現量及釋放量皆顯著增加，進而保護神經細胞。但隨著缺血時間加長，這些保護性分子以及抗發炎分子，過

氧化體增生劑活化受體（peroxisome proliferators-activated receptor, PPAR）-γ和-α，均顯著減少，造成神經細胞之死亡。此外，在缺血前期所釋放較低濃度的一氧化氮（nitric oxide, NO）及超氧自由基（superoxide, O2-）對於神經細胞亦具有保護性；但當NO及superoxide隨GOSD時間逐漸累積且過量時，則對神經細胞產生傷害性。此一結果可在臨床治療不同時期腦中風時，提供多樣藥物之選擇性，希望能發展出較具成效的抗中風藥物。 在上述的發炎相關因子中，我特別針對leptin對缺血神經細胞所產生的保護及作用機轉做進一步探討。研

究結果顯示，在缺血前期（6小時），神經細胞釋放大量leptin和IL-1β，且這兩個分子的存在皆有助於降低缺血神經細胞受損之情形。Leptin對缺血神經細胞所產生的保護作用部分是透過活化Serine/threonine kinase Akt (Akt)和extracellular signal-related kinase (ERK)路徑，提升IL-1β之表現，進而降低麩胺酸（glutamate）之釋放，減少神經細胞受損。本實驗室早期已利用右側中大腦動脈及雙側頸動脈結紮的動物缺血模式，證實leptin對於缺血腦組織具保護性，論文中因此進一步評估IL-1β對缺血腦組織是否也具有保護性。結果顯示在

缺血/再灌流前期（6小時內）給予IL-1β，確實可以抑制缺血腦組織中麩胺酸的生成，而降低腦梗塞（infarction）現象。此一結果與體外缺血研究結果相符合，也更進一步支持我們的論點。 整體而言，本論文的研究讓我們更進一步瞭解發炎相關因子在缺血不同時期表現量之變化，往往決定該分子對缺血神經細胞兩極化（保護或傷害）的不同影響，推翻一般對上述傳統促發炎因子角色之認知。而生長調控因子，例如瘦素參與的保護作用亦往往與濃度有關。因此，在抗中風藥物的篩選過程中，調控因子之種類、彼此間之拮抗/協同、注射時間及劑量之多寡均須審慎考慮，以期早日研發出更有效之抗中風藥劑。

疫苗佐劑之免疫效應

為了解決Wool homing的問題，作者巫清安 這樣論述：

中文摘要 抗原本身的抗原性通常比較微弱，因此需要加入佐劑以增強免疫效應。在疫苗配方中佐劑是用來增強疫苗中抗原免疫反應的物質，然而，佐劑的免疫機轉至今仍不清楚。在本研究中，我們以兩種已知會促進細胞毒殺效應的佐劑包括Pluronic L121 （L121-adj/OVA） and tomatine adjuvants （TOM-adj/OVA），嘗試去評估佐劑與其所含之界面活性劑包括saponin、tomatine、octylglucopyranoside （OGP）、Pluronic L121、Tween 80、L121-adj/OVA與TOM

-adj/OVA等，其造成細胞凋亡和細胞壞死與免疫效應的關係。此外，另一種常用佐劑immune stimulating complexes （ISCOM）的主要成分saponin，也一併討論。樹突狀細胞（dendritic cells）是很重要的抗原呈現細胞，其已經被證明可以經由吞噬凋亡細胞得到抗原，進而誘導產生特殊抗原的MHC class I CD8+ T細胞。我們推測L121-adj/OVA與TOM-adj/OVA佐劑所含的界面活性劑所造成的細胞死亡也許和樹突狀細胞可以呈現外生性抗原有關。 在實驗中，我們用3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)

2,5-diphenyl-tetrazolium bromide（MTT）and lactate dehydrogenase（LDH）release assays兩種方法來分析佐劑所造成的細胞毒性。同時利用propidium iodide（PI）染細胞之DNA以分析其細胞週期變化。定量佐劑所造成的細胞凋亡與壞死比例則是利用Annexin V 與 propidium iodide (Ann V/PI)做雙染色，再用流式細胞儀分析。有關樹突狀細胞吞噬EL4細胞則是將兩種細胞分別染上螢光染劑PKH26-GL與5-(and-6)-carboxyfluorescein diacetate, succin

imidyl ester (CFSE)後，再以流式細胞儀分析樹突狀細胞吞噬佐劑造成的凋亡細胞之狀況。 由MTT與LDH實驗之分析結果得知，saponin, tomatine, octylglucopyranoside（OGP）與Tween 80所造成的細胞死亡具有濃度相關性。在細胞週期實驗中顯示，界面活性劑與其所組成之佐劑會使EL4細胞的細胞週期sub-G1 phase明顯增加，代表細胞產生凋亡。另外OGP與L121-adj/OVA會使EL4細胞的細胞週期停在G0/G1 phase。從Ann V/PI雙染實驗所得到的結果證明，經佐劑處理過的細胞會同時產生細胞凋亡與壞

死。另一方面，佐劑所造成的細胞凋亡則利用共軛焦螢光顯微鏡配合DNA螢光染劑Hoechst 33342染色來觀察實驗結果。證明經過saponin、tomatine、OGP、Pluronic L121、Tween 80、L121-adj/OVA與TOM-adj/OVA處理所造成之凋亡細胞會產生染色體聚集與DNA斷裂。為了研究caspases在這些過程所扮演之角色，EL4細胞若先用50 μM caspase抑制劑ZVAD-fmk處理後，則發現會使經過1 mg/ml Pluronic L121處理所造成之細胞凋亡與壞死分別下降8.31%與13.4%。 以流式細胞儀分析經染色

之樹突狀細胞與凋亡細胞數據顯示，經2 mM OGP、5 mg/ml Pluronic L121或30 μl/ml L121-adj處理所造成的EL4細胞凋亡，可以被樹突狀細胞吞噬。另一方面，實驗顯示，樹突狀細胞可以直接吞噬TOM-adj/OVA同時可以增加共刺激子包括CD80、CD86與CD40的表現。 綜合言之，在本實驗中證明，L121-adj/OVA與TOM-adj/OVA所含的界面活性劑以及佐劑本身都會造成細胞凋亡和壞死，而樹突狀細胞可直接吞噬TOM-adj/OVA並造成共刺激分子的活化。這些數據提供一種疫苗佐劑引發免疫反應的新模式。