Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
    • 指導教授
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 醫學院
  3. 生理學科所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/77952
完整後設資料紀錄
DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor余佳慧(Linda Chia-Hui Yu)
dc.contributor.authorJui-Ping Wengen
dc.contributor.author翁瑞屏zh_TW
dc.date.accessioned2021-07-11T14:38:09Z-
dc.date.available2025-08-14
dc.date.copyright2020-09-10
dc.date.issued2020
dc.date.submitted2020-08-17
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/77952-
dc.description.abstract背景:腸道菌叢失調(Microbiota dysbiosis)與結腸直腸癌(colorectal cancer, CRC)的發展息息相關。實驗室從發炎性結腸直腸癌模式小鼠的腸道上皮細胞中分離出多種細菌,並利用流式細胞技術(flow cytometry)和癌球體(spheroid)實驗發現其中大腸桿菌LI60C3具有促進細胞增生的能力,但詳細機制尚未明瞭。目的:探討大腸桿菌LI60C3以及其他內化細菌對腸道上皮細胞癌化之影響。方法:從發炎性腸癌模式小鼠的大腸上皮細胞分離出內化細菌,將細菌與人類大腸癌細胞株Caco-2,HT-29和T84共培養。以流式細胞技術和MTT試驗觀察細菌促進細胞增生之現象。利用MitoSOX和H2DCFDA試劑分別檢測細胞粒線體超氧化物生成以及整體活性氧化物質之變化。以西方墨點法觀察蛋白質表現量,並藉由real-time PCR分析基因轉錄量。以cytochrome c試驗檢測菌株是否能自行產生並釋放活性氧化物質。最後,以ARP探針偵測宿主細胞DNA損傷程度。結果:從發炎性腸癌模式小鼠大腸上皮細胞分離之大腸桿菌LI60C3,能促使人類腸道上皮細胞增生以及活性氧化物質生成增加,此現象可藉由抗氧化藥物抑制。單獨或同時剔除毒性因子fimA、fimH和htrA的細菌則無法誘導上皮細胞生成活性氧化物質或促進細胞增生。上皮細胞受LI60C3侵入之後, 除了產生活性氧化物質, 亦出現細胞自噬反應的P62蛋白降解。 大腸桿菌LI60C3感染會抑制細胞自噬相關基因(IRGM和LC3B)和促進活性氧化物質相關基因(DUOX2, DUOX2, GPX2)之轉錄量。利用轉染技術分別促進或抑制細胞自噬相關基因LC3B表現量,會導致細胞活性氧化物質之減少或增加。此外,腸癌模式小鼠腸道分離之糞腸球菌能主動釋放出活性氧化物質,但與慢速葡萄球菌以及陰溝腸桿菌相同,皆無法促使上皮細胞活性氧化物質生成增加,也不影響細胞增生。最後, 大腸桿菌和糞腸球菌皆未造成細胞DNA損傷。結論:從發炎性腸癌模式小鼠分離出的大腸桿菌LI60C3能抑制宿主細胞的自噬作用,造成活性氧化物質堆積,進而促進細胞增生。而同樣從腸癌模式小鼠分離出的糞腸球菌、慢速葡萄球菌和陰溝腸桿菌則無法促使上皮細胞活性氧化物質生成和細胞增生。zh_TW
dc.description.abstractBackground: Microbiota dysbiosis is related to colorectal cancer (CRC) development. Previous studies showed that E. coli LI60C3, isolated from mouse models of colitis-associated colorectal cancers, could promote epithelial cell proliferation as evidenced by flow cytometry and spheroid culturing; however, the mechanisms remain elusive. Aim: To Investigate the effect of E.coli LI60C3 and other bacteria isolated from mouse colonocytes on epithelial cell carcinogenesis. Methods: Internalized bacteria were isolated from mouse colonocytes. Caco-2, HT-29 and T84 cells were apically exposed to the isolated bacteria, and cell cycle rates were examined by flow cytometry with Ki67 and propidium iodide staining and cell viability measured using an MTT assay. Mitochondrial superoxide and intracellular reactive oxygen species (ROS) were examined by MitoSOX and H2DCFDA assays, respectively. Protein expression was detected by Western blots, and mRNA levels measured using real-time PCR. The ROS release by bacteria was evaluated by cytochrome c assay. ARP probe was used to detect DNA damage level. Results: The mouse internalized Escherichia coli LI60C3 accelerated cell cycle rates and increased cell viability of Caco-2, HT-29 and T84 cells, which could be inhibited by antioxidants. E. coli LI60C3 with single or triple deletion of fimA, fimH and htrA failed to induce ROS synthesis or cell hyperproliferation. E. coli LI60C3 infection not only triggered ROS generation but also induce autophagic function of P62 protein degradatation in Caco-2 cells. Moreover, LI60C3 infection inhibited the expression of autophagy-related genes (IRGM and LC3B) but increased the expression of ROS-related genes (DUOX2, DUOX2, GPX2). Overexpression and knockdown LC3B by plasmid transfection altered the level of intracellular ROS. Although mouse-isolated Enterococcus faecalis released ROS, they did not increase the level of epithelial ROS nor promoted cell hyperproliferation, which is similar to Staphylococcus lentus and Enterobacter cloacae. No sign of epithelial DNA damage was observed after exposure to E. coli or E. faecalis. Conclusion: E. coli LI60C3 infection caused intracellular ROS accumulation through autophagy inhibition, which resulted in epithelial proliferation. However, other mouse-isolated bacteria such as E. faecalis, S. lentus and E. cloacae did not trigger intracellular ROS synthesis nor promoted epithelial proliferation.en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-07-11T14:38:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1
U0001-1608202009494800.pdf: 2654484 bytes, checksum: 8d41ae775d25c151891c8f74e66f9228 (MD5)
Previous issue date: 2020
en
dc.description.tableofcontents致謝 I
摘要 II
Abstract IV
目錄 VI
圖表目錄 IX
壹、前言 1
一、腸道屏障功能 (Intestinal barrier function) 1
二、上皮細胞通透性 (Epithelial permeability) 2
2.1間細胞途徑 (Paracellular pathway) 2
2.2 穿細胞途徑 (Transcellular pathway) 3
三、腸腔之常生菌 (Commensal bacteria) 4
3.1共生菌 (Symbionts) 4
3.2 病生菌 (Pathobionts) 5
3.3 細菌毒性因子 (Bacterial virulence factor) 5
四、細胞自噬 (Autophagy) 6
4.1細胞自噬分子調控機制 7
4.2 細胞自噬與外來細菌之交互作用 10
4.3 細胞自噬與疾病之關聯 11
五、氧化還原訊號與氧化壓力 (Redox signaling and oxidative stress) 12
5.1 活性氧化物質 (Reactive oxygen species, ROS)種類 12
5.2 細胞抗氧化機制 (Antioxidant pathway) 13
5.4 活性氧化物質造成之細胞損傷和死亡 14
5.5活性氧化物質對微生物之影響 15
5.4 氧化還原訊號對細胞增生之影響 15
5.6 氧化壓力與疾病之關係 16
六、腸道屏障功能失常與腸道菌相失衡之相關疾病 17
6.1 發炎性腸道疾病 (Inflammatory bowel disease, IBD) 17
6.2 結腸直腸癌 (Colorectal cancer, CRC) 19
七、研究目的 21
貳、材料與方法 22
一、細菌毒性因子分析和基因剔除 22
1.1 菌種來源、培養與保存 22
1.2 聚合酶連鎖反應 (Polymerase chain reaction, PCR) 23
1.4 瓊脂糖膠體電泳 (Agarose gel electrophoresis) 25
1.5 細菌基因剔除 (Bacteria gene deletion) 25
二、內源性質體 (Endogenous plasmid) 分析 27
2.1 細菌質體萃取 (Plasmid extraction) 27
2.2 轉型作用 (Transformation) 28
三、建構含目標基因之載體 29
3.1 高保真度聚合酶連鎖反應 (High-Fidelity PCR) 29
3.2 基因片段與載體 (vector)截切 31
3.3 黏合基因片段與載體 31
四、 細胞實驗 32
4.1細胞來源、培養與保存 32
4.2 細菌與細胞共培養實驗 33
4.3 內化細菌計數 (Bacteria internalization assay/gentamicin resistant assay) 34
4.4 轉染作用 (Transfection) 34
4.5 抑制劑和促進劑之預處理 (Inhibitor and activator pretreatment) 35
五、細胞週期與存活率分析 36
5.1 流式細胞技術 (Flow cytometry) 36
5.2 存活率試驗 (MTT assay) 37
六、活性氧化物質分析 37
6.2 細胞色素c試驗 (Cytochrome c assay) 37
6.1 粒線體超氧化物試驗 (Mitochondrial superoxide assay) 38
6.3 胞內活性氧化物質試驗 (Intracellular ROS assay ) 38
七、去氧核醣核酸損傷 (DNA damage)測定 38
7.1去氧核醣核酸萃取 38
7.2去氧核醣核酸損傷定量 39
八、信使核糖核酸 (Messenger RNA, mRNA) 定量分析 40
8.1核醣核酸萃取 40
8.2 反轉錄聚合酶連鎖反應 (Reverse transcription-PCR, RT-PCR) 40
8.3 即時定量聚合酶連鎖反應 (Real-time PCR) 41
九、細胞蛋白質表現分析 42
9.1 西方墨點法 (Western blotting, WB) 42
9.2 免疫螢光染色 (Immunofluorescence, IF) 45
十、統計分析方法 (Statistical analysis) 47
參、結果 48
一、小鼠腸道上皮細胞分離之大腸桿菌對人類腸癌上皮細胞株之影響 48
1.1 小鼠腸道上皮細胞分離之大腸桿菌LI60C3促進Caco-2細胞增生 48
1.2 小鼠腸道上皮細胞分離之大腸桿菌LI60C3促進T84和HT29細胞增生 49
二、大腸桿菌LI60C3與其毒性因子對活性氧化物質生成和細胞增生之影響 49
2.1 大腸桿菌LI60C3之感染誘導Caco-2活性氧化物質生成 49
2.2 大腸桿菌LI60C3誘導生成之活性氧化物質促使Caco-2細胞增生 50
2.3 剔除大腸桿菌LI60C3之毒性因子可降低其誘導Caco-2生成活性氧化物質與促進細胞增生之能力 50
三、大腸桿菌LI60C3對Caco-2細胞自噬作用與細胞增生之影響 51
3.1感染大腸桿菌LI60C3之Caco-2產生細胞自噬 51
3.2 大腸桿菌LI60C3抑制Caco-2產生之細胞自噬並促進細胞增生 52
四、感染大腸桿菌LI60C3之Caco-2其細胞自噬與活性氧化物質之關聯 53
4.1 感染大腸桿菌LI60C3降低Caco-2細胞自噬相關基因表現,和增加活性氧化物相關氧化酶基因表現 53
4.2 細胞自噬影響Caco-2活性氧化物質之生成 53
4.3 大腸桿菌LI60C3藉由抑制Caco-2細胞自噬促進活性氧化物質生成 54
五、小鼠腸道上皮細胞分離之其他細菌對人類腸癌上皮細胞株之影響 54
5.1 小鼠腸道上皮細胞分離之腸球菌可釋放出活性氧化物質 54
5.2 小鼠腸道上皮細胞分離之其他細菌無法促使Caco-2產生活性氧化物質 55
5.3 小鼠腸道上皮細胞分離之其他細菌不會促使Caco-2增生與DNA損傷 55
肆、討論 56
伍、附圖與附表 62
陸、參考文獻 84
dc.language.isozh-TW
dc.subject腸道細菌zh_TW
dc.subject結腸直腸癌zh_TW
dc.subject細胞增生zh_TW
dc.subject活性氧化物質zh_TW
dc.subject細胞自噬zh_TW
dc.subjectautophagyen
dc.subjectcolorectal canceren
dc.subjectintestinal bacteriaen
dc.subjectcell proliferationen
dc.subjectreactive oxygen speciesen
dc.title探討細菌內化誘發上皮細胞自噬作用和自由基生成與腸癌之關係zh_TW
dc.titleInvestigation of Bacterial Internalization for Epithelial Autophagy and Free Radical Induction and Its Relation to Colon Tumorigenesisen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear108-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee賴亮全(Liang-Chuan Lai),倪衍玄(Yen-Hsuan Ni),魏淑鉁(Shu-Chen Wei)
dc.subject.keyword結腸直腸癌,腸道細菌,細胞增生,活性氧化物質,細胞自噬,zh_TW
dc.subject.keywordcolorectal cancer,intestinal bacteria,cell proliferation,reactive oxygen species,autophagy,en
dc.relation.page98
dc.identifier.doi10.6342/NTU202003564
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2020-08-17
dc.contributor.author-college醫學院zh_TW
dc.contributor.author-dept生理學研究所zh_TW
dc.date.embargo-lift2025-08-14-
顯示於系所單位:生理學科所

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
U0001-1608202009494800.pdf
  未授權公開取用
2.59 MBAdobe PDF
顯示文件簡單紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved