學術研究分享-林育龍 助理教授

Think about the last time you reached out to grab a coffee cup or walked to the door. These everyday actions are powered by motor neurons and skeletal muscles, called the neuromuscular system. However, these simple actions can be a struggle for people with neuromuscular diseases (NMDs). The pathological mechanisms underlying most NMDs remain poorly understood, partly due to the lack of in vitro models that can comprehensively recapitulate multistage intercellular interactions and the physiological function of the motor unit (a motor neuron and muscle fibers it innervates).

 

Professor Yu-Lung Lin from Taipei Medical University has recently published their work in Cell & Bioscience. He innovatively designed a three-dimensional bilayer hydrogel tri-culture system, which can accurately reproduce the structure and function of motor units in vitro, by sequentially co-culturing and differentiating myoblasts, Schwann cells, and motor neurons on two specific hydrogel substrates. This system has promoted the orderly arrangement of muscle fibers, the formation of myelin sheaths, and the establishment of functional neuromuscular junctions (NMJs).

 

The importance of this research lies in providing a new perspective and tool for the study of NMDs. The tri-culture system can be used to investigate the basic biology of motor units and explore the pathologic mechanisms of NMDs, aiding in developing new therapeutic strategies. Moreover, because this model can reproduce MUs quickly and effectively without complex equipment, it opens up possibilities for applications such as disease modeling and drug screening, greatly enhancing research efficiency and feasibility.

 

Professor Lin’s research has opened new pathways for developing treatments for neuromuscular diseases. Establishing this model not only helps scientists better understand the disease’s progression but can also be used to test the effects of new drugs or treatment methods on neuromuscular units. Additionally, the high customizability of this model offers new possibilities for personalized medicine, with the potential to play a significant role in the fields of precision medicine and regenerative medicine in the future.

學術論文發表-陳怡帆 副教授

篇名:

Ribonucleotide reductase M2B in the myofibers modulates stem cell fate in skeletal muscle

探討在肌肉細胞中Ribonucleotide reductase M2B調節幹細胞分化命運的作用

 

論文介紹:

長久以來,科學家們不僅是追求使人類延年益壽的秘方,更是致力於讓人類在外觀或是身體機能各方面都長盛不衰。保持理想的生活品質對於老年人來說尤其重要,隨著年紀增加,骨骼肌質量和力量的衰退會導致行動及生活上的不便,因此維持骨骼肌的健康至關重要。

台北醫學大學陳怡帆副教授和閻雲教授在2022年7月29日刊登在《Nature》旗下的電子期刊《npj Regenerative Medicine》,其影響指數(Impact Factor)14.404,在細胞與組織工程領域排名全球第二,發表了他們最新的研究成果。文章中詳細闡述了有關核糖核苷酸還原酶 M2B (Rrm2b) 如何調節骨骼肌中的肌肉幹細胞及幹細胞面臨肌肉損傷的反應。簡單來說,骨骼肌的恆定仰賴於肌肉幹細胞 (MuSCs) 與其週邊微環境 (niche) 之間的相互作用。透過基因剔除小鼠模型,研究團隊發現了 Rrm2b 在肌肉纖維(微環境的一部分)中特異性的缺失會造成小鼠肌肉質量和力量的喪失,這些 Rrm2b 肌纖維特異性剔除的小鼠,他們肌肉的再生能力也受到限制。此外,肌肉纖維中Rrm2b的缺乏也導致了線粒體相關的缺陷,使小鼠表現出粒線粒體肌病 (mitochondrial myopathy) 的部分特徵。

在另一方面,陳教授的團隊也與林依璿博士合作,透過RNA定序鑑定出幾種由 Rrm2b 缺失的肌肉纖維中釋放的肌肉激素 (myokine),包含 FGF-21、GDF-15 和 Mthfd2。這些肌肉激素會促使肌肉幹細胞不斷地分化,使幹細胞無法維持在靜止的狀態。肌肉幹細胞在分化及自我更新之間的失衡,使得肌肉幹細胞的總數減少,進而導致肌肉的病變及再生能力方面的缺失。

陳教授的研究成果確立了 Rrm2b 對於維持骨骼肌恆定中所扮演的角色。肌肉纖維中的 Rrm2b 於調節肌肉幹細胞的狀態發揮著關鍵作用,未來也有機會發展出治療肌肉相關疾病的策略,Rrm2b 基因剔除小鼠模型也有可能作為研究哺乳動物線粒體肌病的疾病模型。憑藉這些驚人的研究結果,期望未來能將這些研究成果推展至臨床應用,促進肌肉健康,提升老年人的生活品質。

 

學術論文發表-張書君 助理教授

學術論文發表-王皓青 副教授

北醫大醫學科技學院廖怡婷博士生獲科技部2020年臺德博士生赴德研究進修(三明治計畫)補助

本校醫學科技學院轉譯醫學博士學位學程廖怡婷博士生,日前獲得科技部2020年臺德計畫(Sandwich-Scholarship of DAAD and MOST)的補助,於今年3月1日起至9月30日前往德國研究機構馬克斯-普朗克研究院(Max-Planck Institute of Biochemistry),於Prof. Dr. Wolfgang Baumeister實驗室研習最新的cryo-EM和cryo-ET技術,進行臺德的學術交流。

廖怡婷同學表示,結構生物學產生的最新信息,增加了我們對許多關鍵細胞元件功能和機制的了解,並進一步擴大對疾病藥物的開發。隨著結構生物學技術的演進,新興的低溫電子顯微鏡(cryo-EM)和冷凍電子斷層攝影(cryo-ET)方法迅速發展:增進了對於巨分子、膜蛋白和細胞內超微結構(ultrastructure)分子機制的解析,所以此次研習對於重大疾病機制的了解和藥物開發的拓展極具助益。【左圖:醫學科技學院轉譯醫學博士學位學程廖怡婷博士生】

她希望透過赴德國7個月的時間,學習該國豐富的研究經驗、先進技術及實際操作方式外,並能拓展臺德學術交流,再將交換學生的經驗帶回臺灣以增進北醫大研究量能。更衷感謝科技部的肯定,讓學生在國外學習無後顧之憂。(文/醫學科技學院)

 

【媒體曝光】王皓青副教授: 熱線追蹤系列 – COVID-19 抗毒新藥 強效十倍

2020年4月27日

主題:熱線追蹤 – 抗毒新藥 強效十倍

人員:王皓青副教授

媒體:TTV台視新聞節目

 

醫學科技學院許芳齊博士生獲科技部「千里馬計畫」補助,赴美國約翰霍普金斯大學訪問研究1年

轉譯學程第一屆畢業生,北醫附醫大腸直腸外科黃彥鈞醫師,跨團隊破解「Castleman疾病」,登上國際知名期刊。

醫附醫跨團隊破解「Castleman疾病」,登上國際知名期刊

持續便秘別輕忽。一名年輕女性便秘半年試遍方法都不見效,右側肚子甚至逐漸突出,因而至臺北醫學大學附設醫院就診。經檢查發現,病人後腹腔出現腫瘤,壓迫腸胃道導致便秘,手術取出化驗後發現,腫瘤竟是罕見的腹部單中心淋巴增生性疾病(Castleman/城堡人疾病)。醫師提醒,現代人生活忙碌,容易忽略便秘及排便不順,極可能因此輕忽腫瘤的警訊。

北醫附醫大腸直腸外科黃彥鈞醫師表示,Castleman疾病是一種良性腫瘤,為淋巴組織的良性增殖疾病,好發於腹部縱隔腔(67%),其他包含頸部、骨盆腔或腋下等位置都可能出現;上述病人為北醫附醫近10年來第一例,病人在腫瘤切除後,恢復情況良好,門診追蹤亦無復發,顯示手術切除為主要治療方式,早期診斷預後較其他後腹腔惡性腫瘤為佳,此次結合一般外科(臨床)與大腸直腸外科(研究)的跨團隊合作案例,也登上國際知名《消化內科期刊》(Gastroenterology)。【左圖:大腸直腸外科黃彥鈞醫師(左)與乳房外科主任暨消化外科王文科醫師合影】

收治病人的乳房外科主任暨消化外科王文科醫師指出,這名20餘歲的女性健康良好,無相關病史,深受便秘困擾約半年,儘管多喝水、多吃蔬果都無法有效改善,看診前3個月右側肚子甚至逐漸突出,有時飯後會有脹氣的感覺,但散步走路即可改善,且病人沒有嘔吐、體重下降等一般腸胃道疾病症狀。

王文科醫師表示,病人抽血的生化實驗數據均顯示正常,經以電腦斷層掃描後才發現,病人的腹部後腹腔出現腫瘤,壓迫到腸胃道造成便秘,經手術切除腫瘤,便秘及腹部腫大等症狀全然緩解。

黃彥鈞醫師指出,很多人都有便秘及排便不順的狀況,但臨床上多是大便潛血反應陽性才就醫,也多半擔心是大腸癌等腸道疾病,以至於忽略腸道外長腫瘤的可能性。以此次發現的Castleman疾病為例,可分為局部型與多發型淋巴增殖,前者通常沒有顯著症狀,血液檢查也沒有明顯徵兆,臨床上需結合詳細的病史詢問及影像學檢查才能確切診斷;後者可能會出現盜汗、發燒、體重減輕、噁心嘔吐等症狀。多數局部型病人透過手術切除即可恢復健康,多發型則預後較差,且有演變成癌症的風險。

王文科醫師指出,Castleman疾病常由例行性的胸部X光發現,若是年輕病人出現後腹腔腫塊,也應將Castleman疾病視為診斷方向之一;治療與預後方面,局部型的預後良好,是一自限性疾病,只須做手術切除即可,術後全身症狀隨即消失且很少會復發。黃彥鈞醫師提醒,民眾若出現長期便秘、腹部腫大或有不正常的體重變化等現象,應立即就醫檢查,排除腫瘤所帶來的風險。(文/北醫附醫)【下圖:黃彥鈞醫師與王文科醫師於2020年1月17日記者會上,共同呼籲民眾別輕忽便秘背後的腫瘤警訊】

http://blog.tmu.edu.tw/tmubt/013804.html?fbclid=IwAR3DOT0QD7z9aI5IKKDyJsQuv63aZl2tv9Urb5HX4doCpRUDB0IQKMX-L_A#more