《研究蝙蝠冬眠現象的分子進化機制》是依託華東師範大學，由潘逸萱擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：研究蝙蝠冬眠現象的分子進化機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：潘逸萱
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目立意在於探討生物冬眠的分子進化機制，所以選用蝙蝠作為模式動物，並以蛋白質組學作為起點技術，比較同一蝙蝠物種在冬眠(torpid stage)與非冬眠(aroused stage)狀態下，此物種之蛋白質圖譜表現差異，接著以質譜儀鑑定出有差異的蛋白質點，在表現有差異的蛋白質點中選出能作為分子進化分析的目標蛋白質；然後將此蛋白質的基因序列作為設計引物的參考，在不同物種間(能冬眠與不能冬眠物種間)擴增相關基因，進一步用分子進化分析去研究這些基因序列，藉此便能了解此基因，或甚至是一系列基因在冬眠進化過程中所扮演的重要性，本項目的研究目標是用分子進化分析與蛋白質組技術研究蝙蝠冬眠現象的分子進化機制，並且其研究成果有高度的醫學套用價值。
結題摘要
有些動物在冬眠時將體內的代謝速率、飲食需求與體溫降至極低，藉以度過寒冬或食物缺乏的環境。大量研究顯示哺乳動物在冬眠過程中有相似的分子機制及代謝規律；然而隨物種不同其調控和規律仍存在差異。在前期研究中我們發現有些氮代謝途徑在蝙蝠冬眠時展現出獨特適應性；研究動物冬眠的分子進化與調控機制，具有一定的醫學借鑑意義。 本項目用學科交叉方法，包含分子進化分析、轉錄組、蛋白質組、結構模擬與生化實驗等來探討動物冬眠的分子進化與調控機制。我們發現蝙蝠在冬眠時會代謝必需胺基酸，例如苯丙氨酸和酪氨酸。其冬眠時線粒體在大腦中扮演重要的能量調控角色，並啟動各種抗氧化機制來保護大腦不受損傷；同時在大腦皮層表達高量的甜菜鹼-同型半胱氨酸S-甲基轉移酶來代謝腦血管與神經退行疾病的危險因子(同型半胱氨酸)。轉錄組實驗數據指出馬鐵菊頭蝠在冬眠期間，使用多種方法來保護大腦神經元不受損傷。這些發現為哺乳動物中翼手目的冬眠機制提供較全面的詮釋。我們期盼在未來有機會繼續研究動物冬眠的分子機制，為轉化醫學提供一點理論的依據。 本研究項目直接資助的SCI已發表論文三篇（影響因子總和約12），申請人作為參與作者之論文發表一篇，還有六篇論文已經寫上項目資助號，分別有一篇再審、兩篇接近完稿、三篇在補足實驗數據。總期刊論文發表數目能夠順利達到項目最初申請填寫的SCI論文目標5~8篇，影響因子總應能高於30，培養碩博士研究生共4位，也達到初始設定目標。
