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發現腦中與學習相關基因 長庚研究登上國際期刊

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長庚大學副教授黃國正(左)帶領博士生陳昱儒發現腦中與學習相關基因 研究成果登上國際期刊PNA。 長庚大學/提供

本文共802字

經濟日報 曹松清

長庚大學生物醫學系副教授黃國正研究團隊,利用基因圖譜(genetic mapping)方式篩選出與腦神經新生相關基因Fst,並闡釋其在學習行為與神經生理中的重要性,為腦神經的學習機制提供了開創性的科學資料,今年9月躍上國際知名期刊「美國國家科學院院刊(簡稱PNAS)」。

黃國正指出,學習與海馬迴腦神經新生一直是神經科學中非常有趣且重要的議題。由於海馬迴腦區已經證實在學習與焦慮中扮演關鍵角色,他與美國UCLA遺傳學教授Jonathan Flint共組的研究團隊,透過測試一連串的動物行為,發現剔除小鼠的Fst基因後,學習行為表現較差,且在神經傳導電生理的反應上也明顯受損。

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長庚大學副教授黃國正(右)與博士生陳昱儒這次研究運用多種實驗技術,圖中的水迷宮實驗是其中之一。 長庚大學/提供

接著再利用RNA定序,找到最可能的關鍵下游基因Asic4,用組織學和表觀遺傳學建立Fst和Asic4之間的關聯性,發現被剔除Fst基因的小鼠,再植入Asic4基因後,學習行為與電生理反應皆得到部分的補償修復。

最後,研究團隊試著回答,正常小鼠海馬迴中大量表現Fst基因是否能讓學習變好?實驗結果顯示,年老的小鼠學習與認知行為上,確實有表現出較好的趨勢,而且在神經電生理的反應與腦神經新生上都比控制組來的佳,證實Fst基因在海馬迴中的功能和重要性,這份突破性的發現,將有助於深化未來腦神經學習機制相關研究。

長庚大學副教授黃國正與研究團隊發現腦中與學習相關基因研究成果登上國際期刊PNAS...
長庚大學副教授黃國正與研究團隊發現腦中與學習相關基因研究成果登上國際期刊PNAS。 長庚大學/提供

黃國正表示,這項研究最困難的部分在於運用多樣的實驗技術,執行上並不容易。文章第一作者是長庚大學生物醫學研究所博士生陳昱儒,是從大學部經由學碩五年一貫直升博士班。研究實驗經費由科技部與長庚醫院提供,同時還要感謝生醫系譚賢明老師實驗室、長庚大學分子醫學中心基因體核心實驗室、與中研院電生理核心實驗室的技術支援。



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