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產學合作技術研發績優獎勵獲獎教師發表研究動態報導 新穎液態發酵萃取小分子猴頭素之保健功效開發

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由嘉義分部護理系護理系 郭星君教授 於2021-01-08(五)發表

嘉義分部護理系基礎醫學組郭星君老師，為本校研究績優教師，已獲得本年度(109)產學合作計畫減授授課時數獎勵。郭老師研究表現指數（RPI）積分104。109學年度科技部研究獎勵，109學年度長庚醫院研究獎勵，108學年度產學技術研發績優金獎，2015獲得吳大猷獎候選人資格提名。107-109擔任科技部生科司學門複審委員、產學合作研究計畫(基礎醫學組)複審委員。

1.過去郭老師主要從事於天然物成份萃取與開發活性成分，並研究其保健機制。郭老師2006年取得生化博士學位後，2006-2008（96/3 ~ 97/7）歷經國家衛生研究院博士後研究、高雄長庚醫院臨床基因體暨蛋白質核心實驗室擔任博士研究員。2015（104/8~至今）任職於本校專任教授。研究室：功能性蛋白質體研究室，成員有8位專任碩學士級研究助理與1位大學專題生。實驗室從事，蛋白質質譜分析相關疾病之研究，讓生物標幟(biomarkers)得以大規模分析，並且藉由分子生物的基因調控分析生物標幟功能性(1-7)。此外開發天然物萃取物提供輔助治療的可能，得以連結轉譯醫學(8-11)。

2.2011經由本校研究發展處產學合作組的協助下，郭老師與葡萄王生技研發中心簽訂產學合作計畫案(SCRPF6A0011)，進行開發猴頭菌菌絲體萃取物，並提供輔助治療的可能。產學計劃乃協助開發猴頭菌菌絲體發酵技術；利用 Hericium erinaceus菌絲體發酵物。經由 HPLC定性定量分析有效成分猴頭素A，與 NMR分析出結構，該發酵製程可以得到在每公斤猴頭菇類菌絲體凍乾(Hericium erinaceus wet mycelium)，萃取活性成分猴頭素(Erinacine A， PubChem CID: 9867477)約3-6 g。

3.之後陸續通過科技部產學計劃之補助，得以開發功能性保健產品。產官學合作案 2011-至今，猴頭菇產品延緩衰老功能評估試(SCRPF6D0031)、以蛋白質體方法開發猴頭菇菌絲體萃取物對大鼠缺血性腦中風的保護機轉之活性研究(NSC101-2622-B-255-001-CC3)、調節內質網壓力訊號對巴金森氏症動物神經元壞死及行為缺陷之保護機轉之研究(103-2622-B-255-001-CC3)、對實驗性治療大鼠創傷性腦損傷之研究(108-2622-B-255-001-CC3)。

4.我們利用猴頭菌菌絲體凍乾品(Hericium erinaceus wet mycelia)，與純化萃取活性物猴頭素，進行動物實驗，顯示猴頭菌菌絲體凍乾品管餵食、猴頭素腹腔注射，均對大鼠腦中風梗塞缺血再灌注損傷之保護作用有顯著之提升(12)。有關異常內質網壓力訊號相關途徑研究很多，具有許多的靶點，將會產生許多防治帕金森病的新手段。進一步利用猴頭菇菌絲體凍乾品管餵食進行動物實驗；根據2005年美國食品藥物管理局所公告之實驗初期估算方法(小鼠體重代謝率比例推估其成人一天所攝取量)：A.低劑量組 (為3粒膠囊內容物)；B.中劑量組(為6粒膠囊內容物)；C.高劑量組(為12粒膠囊內容物)。預先管餵小鼠猴頭菇菌絲體30天，對於1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶(MPTP)所誘發小鼠多巴胺神經元毒性具有保護作用，這些結果顯示降低內質網壓力引起的多巴胺神經元損害(13)。接續再評估猴頭菌菌絲體猴頭素A 治療帕金森氏症動物成效，連續五天治療評估，並探討內質網壓力訊號對誘導神經元生長分化的機制。顯示因為給予萃取小分子猴頭素A 緩解 MPTP 所造成的多巴胺神經細胞的傷害減低。此外在腦切片裡紋狀體與黑質區的多巴胺神經元，猴頭素A(1.0 mg/kg) i.p，除了抑制 MPP+所誘導的多巴胺神經細胞死亡，證實誘導PAK1/AKT/LIMK2/ERK/Cofilin 訊息路徑多巴胺神經細胞生長可塑性路徑；實驗也顯示猴頭素A對 MPTP 毒害所造成 N2a 的細胞凋亡的有效減緩保護神經細胞，是透過阻斷 IRE1a/TRAF2,內質網壓力路徑與各種下游轉錄因子與神經死亡蛋白的表現 (GADD45 and p21) (14)。

5.綜合以上之研究。我們開發猴頭菌菌絲體保護腦神經細胞發炎所扮演的角色相關性，在動脈缺血腦中風損傷、巴金森氏症治療機制的健康產品提供理論基礎。葡萄王生技研發中心【猴頭菇菌絲體顆粒活逸康】已於2015/01/15上市，開創國內保健食品生技。另外，2016/07/25應邀科技部新農業生技產學媒合會之醫農跨領域系列發表演講 (15,16)。

6.今年計劃案，利用 Hericium erinaceus菌絲體發酵物，進階純化原創猴頭菇類菌絲體活性產物猴頭素C (Erinacine C， PubChem CID: 15235994)，這製程再經由 HPLC定性定量分析， NMR分析出結構，約可以得到活性成分約2.0-3.0 g；準備進行探討：新穎液態發酵萃取小分子猴頭素抑制趨化因 CCLs/CXCLs治療神經元損傷之功能及其機制的相關性機制研究。評估猴頭菌素成分，參與抑制神經細胞性發炎的全新治療靶標。使用多個原代離體神經元-神經膠質細胞培養模式來研究 CCLs/CXCLs在程序性神經損傷中的功能作用及其機制，提供理論基礎以為抑制慢性神經發炎輔助治療之功能性開發，可望進一步拓展菇類保健產品。

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  15. https://www.youtube.com/watch?v=h-s95qlioFg&feature=youtu.be
  16. https://www.youtube.com/watch?v=TfdPJFvaASw&feature=youtu.be