研究主題共可分成三大部份

1、 研究主題共可分成三大部份: I. 麩月安酸鹽受器與視前區(qū)性別分化之角色探討 II. 生殖內(nèi)分泌與老化 III. 敗血癥心臟與肝臟衰竭之病理機(jī)制探討 I. 麩月安酸鹽受器與視前區(qū)性別分化之角色探討 近五年之重要研究成果摘要 在調(diào)控生殖內(nèi)分泌功能中扮演重要角色的下視丘視前區(qū) (preoptic area; POA)為具有性別差異性的核區(qū), 且此核區(qū)為麩月安酸鹽經(jīng)由N-甲基天門冬月安酸鹽受器(N-methyl-D-aspartate receptor; NMDA receptor) 作用的主要部位。本實(shí)驗(yàn)室以前的研究結(jié)果顯示初生大花鼠投與較高劑量的麩月安酸鹽後, 導(dǎo)至視前區(qū)組織受損程度、血中性類固

2、醇濃度下降、及生殖行為的減低皆呈現(xiàn)雄鼠較雌鼠嚴(yán)重的現(xiàn)象。且雌鼠生殖行為呈可逆性的減低, 而雄鼠則是不可逆性的下降(Physiol Behav. 50: 873-880, 1991). 1993年, 我們利用麩月安酸鹽處理雌鼠的動物模式, 證明了NMDA可經(jīng)由促進(jìn)GnRH之分泌而促進(jìn)雌鼠的性接納能力(Acta Endocr. 128: 385-388, 1993)。接著我們更進(jìn)一步證實(shí)麩月安酸鹽造成雄鼠生殖功能不可逆性的受損，可能導(dǎo)因於POA中性別差異性神經(jīng)核 (SDN-POA)顯著縐縮(pyknosis) 及神經(jīng)原密度減少之故，雌鼠則無此形態(tài)上的變化 (Dev Neurosci 19: 342

3、-347, 1997)。因此，我們想進(jìn)一步探討為何麩月安酸鹽對於雄鼠POA具有較強(qiáng)的神經(jīng)毒性? 結(jié)果我們接著發(fā)現(xiàn)初生雄鼠視前區(qū)中NMDA receptor的蛋白質(zhì)表現(xiàn)較雌鼠為多，且神經(jīng)原在接受麩月安酸鹽的刺激之後，細(xì)胞內(nèi)鈣離子上升程度及LDH釋出量皆呈現(xiàn)雄鼠神經(jīng)原較雌鼠為多的現(xiàn)象，因此我們認(rèn)為NMDA receptor表現(xiàn)量的差異 可能是導(dǎo)致麩月安酸鹽性別差異性神經(jīng)毒性的主要原因 (Neurosci Lett 262: 85-88, 1999)。而初生期間POA中NMDA receptor的性別差異性表現(xiàn)，以生理學(xué)的觀點(diǎn)來看，很有可能與性別分化關(guān)係密切。因此，我們利用NMDA receptor

4、的拮抗劑阻斷內(nèi)源性麩月安酸鹽作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雄鼠出生前的雄性素高峰也被阻斷了，而出生後POA的神經(jīng)細(xì)胞凋亡現(xiàn)象則顯著增加且伴隨著Bcl-2的表現(xiàn)減少。因此，我們認(rèn)為NMDA receptor的性別差異性表現(xiàn)可能經(jīng)由影響雄性素或Bcl-2，進(jìn)而調(diào)控神經(jīng)原的凋亡程度，因此在 POA的性別分化上可能扮演不可或缺的角色。至於，NMDA receptor為何會有性別差異性的表現(xiàn)及是否受到雄性素高峰的影響，則是我們正在探討的主題。參與計(jì)畫:1. 麩胺酸鹽對於視前區(qū)性別差異性神經(jīng)核的神精毒性(中美和文教基金會) 84/07/01-85/06/312. 麩胺酸鹽造成大花鼠視前區(qū)性別差異性神經(jīng)毒性的機(jī)制探討NSC

5、-87-2314-B -037-093(國科會)86/08/01-87/07/313. 麩胺酸鹽對於視前區(qū)性別差異型神經(jīng)核性別分化之角色探討NSC-88-2314 -B037-063(國科會)87/08/01-88/07/314. 出生前睪固酮暴露對於視前區(qū)N-甲基天門冬安酸鹽受器性別差異性表現(xiàn)之 影響NSC-89-2320-B-037-018 (國科會)88/08/01-89/07/31已發(fā)表論文:1. Sun YM, Hsu HK, Lue SI, Peng MT: Sex-specific impairment in sexual and ingestive behaviors of m

6、onosodium glutamate-treated rats. Physiol Behav. 50: 873-880, 19912. Yang SL, Hsu C, Chang HC, Hsu HK: The effect of monosodium L-glutamate (MSG) treatment during neonatal period on the pineal function in young female rats. Kaohsiung J Med Sci. 8(8): 417-423, 19923. Hsu C, Lee JN, Ho ML, Cheng BH, L

7、i PHS, Yu YLJ: The facilitatory effect of N-methyl-D-aspartate on sexual receptivity in female rats through GnRH release. Acta Endocr. 128: 385-388, 19934. Hsieh YL, Hsu C, Lue SI, Hsu HK, Peng MT: The neonatal neurotoxicity of monosodium L-glutamate on the sexually dimorphic nucleus of the preoptic

8、 area in rats. Dev Neurosci 19: 342-347, 1997 (SCI)計(jì)畫編號:NSC-83-0412-B-037-305. Hsu C, Hsieh YL, Lue SI, Hsu HK: Sex-specific expression of N-methyl D-aspartate receptor (NMDAR) in the preoptic area of neonatal rats. Neurosci Lett 262: 85-88, 1999 (SCI) 計(jì)劃編號: NSC-87-2314-B037-0936. Hsu C, Hsieh YL, Y

9、ang RC, Hsu HK: Blockage of NMDA receptor decreased the testosterone level and enhanced the postnatal neuronal apoptosis in the POA of male rat. Neuroendocrinology (revised).7. Hsieh YL, Shih HC, Hsu HK, Hsu C: Effect of perinatal testosterone exposure on the sexual dimorphism of neonatal NMDA recep

10、tor expression in the POA of rats. (整理中)II. 生殖內(nèi)分泌與老化近五年之重要研究成果摘要 老化過程中與調(diào)控神經(jīng)生殖內(nèi)分泌相關(guān)之核區(qū)有神經(jīng)細(xì)胞數(shù)減損的現(xiàn)象。特別的是，有些核區(qū)例如: MPOA, AHA, ARN等在年老雌鼠顯著減損，而在雄鼠則無明顯變化。因此三個(gè)核區(qū)剛好都是雌二醇集中的區(qū)域，因此我們採用雌二醇長期投與的方式，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雌二醇長期累積性的衝激確實(shí)可以導(dǎo)致神經(jīng)原損傷，且對於雄鼠的影響則可以模擬雌鼠老化過程的神經(jīng)原減損。然而，出生後十週將卵巢切除卻無法預(yù)防年老雌鼠的神經(jīng)原減損 (Acta Endocrinologica 129: 543-547,

11、1993)。 我們進(jìn)一步探討雌二醇對於MPOA核區(qū)內(nèi)SDN-POA及周圍區(qū)之影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)老化過程中，雄鼠僅在SDN-POA有神經(jīng)原縐縮比例增加的現(xiàn)象，而雌鼠SDN-POA及周圍區(qū)均有顯著的神經(jīng)原減損。長期雌二醇投與造成雄鼠SDN-POA神經(jīng)原減損更形嚴(yán)重，對於雌鼠則無顯著影響，而出生後十週卵巢切除雌鼠SDN-POA之神經(jīng)原減損卻較同年齡完整雌鼠更為嚴(yán)重。此結(jié)果顯示，在老化過程中神經(jīng)原減損之調(diào)控雌二醇的確扮演重要角色 (Gerontology 42: 18-24, 1996)。此外，正常老化過程中，僅雌鼠的神經(jīng)細(xì)胞核體積呈皺縮現(xiàn)象，而長期雌二醇則對雄鼠 ARN,non-SDN-POA及雌鼠 A

12、RN, SDN-POA及non-SDN-POA有顯著的擴(kuò)大作用。而卵巢切除不但可預(yù)防此擴(kuò)大作用且造成神經(jīng)細(xì)胞核體積較同年齡之完整雌鼠更小?？梢?，長期生理濃度的雌二醇具有擴(kuò)大神經(jīng)細(xì)胞核體積之作用，而此作用正好可以解釋雌鼠神經(jīng)細(xì)胞核體積大於雄鼠之現(xiàn)象。至於，老化過程中僅雌鼠神經(jīng)細(xì)胞核體積縐縮可能是內(nèi)在老化過程的影響而非雌二醇的長期效應(yīng) (Gerontology 44: 140-143, 1998)。 至於出生後十週卵巢切除無法預(yù)防年老雌鼠的神經(jīng)原減損可能與出生前後睪固酮的暴露關(guān)係密切。因此，我們從懷孕第20至22天給予母鼠注射睪固酮，並待胎鼠出生後再持續(xù)(出生第1至第10)給予注射睪固酮。結(jié)果發(fā)現(xiàn)

13、，此種出生前後給予雌胎鼠雄性化的過程可以預(yù)防雌鼠老化過程的神經(jīng)原減損，所以出生前後的睪固酮暴露似乎可以計(jì)畫MPOA老化過程所呈現(xiàn)性別差異性的神經(jīng)原減損 (Gerontology 整理中) 。參與計(jì)畫:1. 年老雄鼠性行為衰退原因之探討(一) 長期睪丸素酮濃度影響NSC-72-0412-B-037-042. 年老雄鼠性行為衰退原因之探討(二) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)傳遞物質(zhì)之變化NSC-74-0412-B-037-063. 雌性素神經(jīng)傷害性作用與下視丘神經(jīng)細(xì)胞損失之關(guān)係 (一)NSC-76-0412-B-037-074. 雌性素神經(jīng)傷害性作用與下視丘神經(jīng)細(xì)胞損失之關(guān)係 (二)NSC-77-0412-B

14、-037-165. Long-term effect of physiological concentration of estradiol on the neuronal nuclear volume in the hypothalamus (中美和文教基金會) 83/07/01-/84/06/316. 大白鼠下視丘之年老相關(guān)神經(jīng)原損減型核區(qū)中細(xì)胞凋亡情形及異構(gòu)型蛋白激 每A, C 之表現(xiàn)NSC-87-0412-B-047 (國科會) 86/07/0187/07/31已發(fā)表論文:1. Hsu HK, Hsu C, Yu JohnYL, Peng MT: Effects of long-ter

15、m testosterone replacement on copulatory activity in old male rats. Gerontology 32: 10-17, 19862. Ho ML, Hsu HK, Young FJ, Hsu C, Peng MT: Improvement of sexual behavior in aged rats by p-Chlorophenylalanine and methysergide. Kaohsiung J Med Sci. 8(7): 342-348, 19923. Yang SL, Hsu C, Hsu HK, Liu KM,

16、 Peng MT: Effects of long-term estradiol exposure on the hypothalamic neuron number. Acta Endocrinol. 129: 543-547, 1993.(SCI)計(jì)畫編號:NSC-77-0412-B-0370-164. Hsieh YL, Hsu C, Yang SL, Hsu HK, Peng MT: Estradiol modulation of neuron loss in the medial division of medial preoptic nucleus in rats during a

17、ging. Gerontology 42:18-24,1996.(SCI)計(jì)畫編號:NSC-77-0412-B-037-0165. Hsu C, Yang SL, Hsieh YL, Hsu HK, Peng MT: Enlarging effects of estradiol on the nuclear volume of neurons in the hypothalamus during aging. Gerontology 44: 140-143, 19986. Chang HC, Lue SI, Hsu C, Hsu HK, Weng CF, Yu John YL: Effects

18、 of Chinese herbal prescriptions on copulatory activity in aged male rats: A preliminary study. Am J Chinese Med. XXVI (1): 83-90, 19987. Hsu C, Hsieh YL, Lue SI, Hsu HK, Peng MT: Perinatal androgenization prevents the age-related neuron loss in sex-dimorphic nucleus of the preoptic area of female r

19、ats. (整理中) III. 敗血癥心臟與肝臟衰竭之病理機(jī)制探討 近五年之重要研究成究摘要: 敗血癥一直是加護(hù)中心病人的主要死因， 由於不論內(nèi)毒素或細(xì)菌引起的敗血癥， 其致命的主因在於多重器官的功能衰竭(multiple organs functional failure)，尤其是心臟與肝臟的功能失調(diào)。腹膜炎造成的敗血癥，會引起早期心臟動力過高(hyperdynamic)及肝臟糖類代謝失調(diào)而引起高血糖(hyperglycemia); 晚期則是心臟動力過低(hypodynamic)導(dǎo)致心臟衰竭(cardiac failure)及無法補(bǔ)救的血糖過低(hypoglycemia)現(xiàn)象。因此，敗血癥病

20、理機(jī)制的探討與治療方法的研發(fā)乃當(dāng)務(wù)之急。 近五年內(nèi)，申請單位針對敗血癥時(shí)心臟及肝臟蛋白激 每 (PKA, PKC, CaM kinase)變化與病理機(jī)制的相關(guān)性進(jìn)行了一系列的探討。 有關(guān)心臟部分，我們的已有的研究結(jié)果顯示: (1) 敗血癥晚期type I PKA活性的顯著上升可能與adrenergic receptor內(nèi)翻(internalization)及心臟動力過低的病理機(jī)制密切相關(guān) (結(jié)果發(fā)表於Shock 8(1): 68-72, 1997); (2) 生理情況下心臟不同區(qū)域PKA之活性分佈亦不同。敗血癥情況下，早期右心房及結(jié)律點(diǎn)的type II PKA被活化, 而晚期則是心室中隔typ

21、e I PKA被活化， 此種心臟特殊區(qū)域不同型PKA被活化的現(xiàn)象，可能是造成敗血癥不同時(shí)期心臟動力變化不同的原因 (發(fā)表於J Surg Res.71: 161-165, 1997); (3) 敗血癥早期PKC活性上升，可能經(jīng)由磷酸化phospholamban及ryanodine recetor而促進(jìn)了細(xì)胞內(nèi)Ca2+ recycling的速率，因此導(dǎo)致敗血癥早期心臟hyperdynamic的現(xiàn)象 (Shock 9(3): 199-203, 1998); (4) 有關(guān)敗血癥時(shí)CaM kinase的動力變化，一部分已完成，一部分正進(jìn)一步深入探討中。至於肝臟部分,我們已有的研究結(jié)果顯示: (1) 敗血

22、癥早期PKA活性不變而晚期活性顯著下降 (Shock, submitted); (2) PKC的活性也是在敗血癥晚期顯著下降, 可能因此減少了肝醣分解，導(dǎo)致敗血癥晚期的血糖過低現(xiàn)象 (Mol Cell Biochem.181: 181-189, 1998); (3) CaM kinase的活性則在敗血癥早期有顯著上升的情形產(chǎn)生 (整理投稿中)。 由於PKC受抑制時(shí)會引發(fā)大白鼠肝細(xì)胞的凋亡程序, 因此, 我們目前正針對肝臟衰竭的病理機(jī)制進(jìn)一步繼續(xù)探討: (1) 敗血癥過程中是否及何時(shí)會發(fā)生肝細(xì)胞凋亡現(xiàn)象? (2) 何種特殊的PKC isoform與肝細(xì)胞凋亡最為相關(guān)? (3) PKC參與或調(diào)控在

23、肝細(xì)胞凋亡的那一個(gè)階段? 因PKC所調(diào)控的磷酸化反應(yīng), 可受各種藥物的調(diào)節(jié)，因此我們的研究成果,應(yīng)可提供一個(gè)以修飾特殊同型PKC以減少肝細(xì)胞死亡的方法來有效預(yù)防敗血癥時(shí)肝臟衰竭及細(xì)胞功能失調(diào)的生化基礎(chǔ)。參與計(jì)畫:1. 敗血性休克中蛋白激 每A的探討NSC-80-0412-B-037-28(國科會)79/08/01-81/022. 敗血癥時(shí)大白鼠肝中鈣磷脂-蛋白激 每之動力探討 NSC-82-0412-B-037-038(國科會) 81/08/01-82/07/313. 敗血癥不同時(shí)期肝臟蛋白激 每M之活性變化NSC-83-0412-B-037-30 (國科會)83/02/01-84/07/31

24、4. 敗血癥兩種不同血液動力期心臟蛋白激 每C及M之探討 NSC-84-0412-B-037-043(國科會)84/08/01-85/07/315. 敗血癥晚期大白鼠肝臟蛋白激 每 C 的表現(xiàn), 活性及分佈情形之探討NSC- 89-2320-B-037-037 (國科會)88/08/01-89/07/31已發(fā)表論文:1. Hsu C, Yang SL, Hsu SP, Hsu HK, Liu MS: Differential activation of protein kinase A in various regions of myocardiumduring sepsis. J Surg Res. 71: 161-165, 19972