近年研究主題

視網膜自主感光視神經細胞的發育以及對生理時鐘的影響

研究室簡介

由於地球自轉一天 24 小時所產生的日夜週期,使得幾乎所有地表上的生物都發展出生理時鐘來適應日夜環境的改變。許多的生理現象都被生理時鐘所控制,比如動物的睡眠週期,體內賀而蒙的釋放,血壓的高低以及昆蟲的羽化時間。在哺乳類動物中,生理時鐘是由大腦內視叉上核 (suprachiasmatic nucleus) 所調控,而環境中影響生理時鐘最主要的就是日光週期。

Fig1:自主感光視神經細胞神經末梢覆蓋了整個視叉上核

本實驗室之主要研究主題在於動物生理時鐘的調控,其中最主要的方向在於探討動物如何接受光的訊息來進一步調控生理時鐘。動物的視網膜內大約有 2-5% 的視神經細胞表達視黑蛋白 (melanopsin) ,因此這些視神經細胞可以直接感光而被命名為自主感光視神經細胞 (intrinsically photosensitive retinal ganglion cell: ipRGC) 。這些細胞可以接受光線的刺激,直接調控動物大腦內生理時鐘中樞。本實驗室主要利用基因轉植小鼠,來探討日夜週期如何經由自主感光視神經細胞來影響動物的生理時鐘,以及眼睛在發育中如何分化出與一般視神經細胞不同的自主感光視神經細胞。

Fig2:自主感光視神經細胞樹突覆蓋視網膜


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代表著作

Publications

期刊論文 Journal
  1. Prigge CL, Yeh P-T, Liou N-F, Lee C-C, You S-F, Liu L-L, McNeill DS, Chew KS, Hattar S, Chen S-K, and Zhang D-Q. M1 ipRGCs Influence Visual Function through Retrograde Signaling in the Retina. J. Neurosci. 2016; 36(27):7184 -7197. (IF=5.924; R/C= 26/256, Neurosciences)
  2. Fernandez DC*, Chang YT*, Hattar S, Chen S-K. Architecture of retinal projections to the central circadian pacemaker. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016; 113(21):6047-52. (IF=9.423; R/C= 4/62, Multidisciplinary)
  3. Joo HR1, Peterson BB, Dacey DM, Hattar S, Chen S-K. Recurrent axon collaterals of intrinsically photosensitive retinal ganglion cells. Vis Neurosci. 2013; 30(4):175-82. (IF=1.871; R/C= 25/56, Ophthalmology )
  4. Chen S-K*, McNeill DS*, Chew KS*, Keeley PW, Ecker JL, Mao B, Pahlberg J, Sampath AP, Reese BE, Kuruvilla R, Hattar S. Bax regulates cell spacing and rod/cone signaling through ipRGCs. Neuron. 2013 6; 77(3):503-15.
  5. Schmidt TM, Chen S-K, Hattar S. Intrinsically photosensitive retinal ganglion cells: many subtypes, diverse functions. Trends in Neuroscience, Review Article. 2011; 34(11): 572-80.
  6. Chen S-K, Badea TC, Hattar S. Circadian rhythm entrainment and pupillary light response mediated by distinct populations of intrinsically photosensitive retinal ganglion cells. Nature. 2011; 476: 92-95
  7. Ecker JL, Dumitrescu ON, Wong KY, Alam NM, Chen S-K, LeGates T, Renna JM, Prusky GT, Berson DM, Hattar S. Melanopsin-expressing retinal ganglion-cell photoreceptors: cellular diversity and role in pattern vision. Neuron. 2010; 67(1): 49-60.
  8. Chen S-K, Ko GY, Dryer SE. Somatostatin peptides produce multiple effects on gating properties of native cone photoreceptor cGMP-gated channels that depend on circadian phase and prior illumination. J. Neurosci. 2007; 27(45): 12168-75.

開設課程

  • B01 101B1普通生物學乙上
  • B01 40010 書報討論(一)
  • B01 49100 專題研究
  • B21 M0100碩士班專題討論
  • B21 M0480 生理時鐘與感光細胞專題討論