2011年4月1日

一月紀聞國內篇 --2011.04(496)


入侵紅火蟻 全球大解密
2/25 入侵紅火蟻(red imported fire ant)被列為百大入侵物種之一,於2003 年入侵台灣。紅火蟻對人類和環境危害甚大,各國無不想盡辦法消滅,但由於不知道入侵途徑,無法進行圍堵,連帶影響整體防治工作。台灣大學昆蟲系與美國、澳洲合作的跨國團隊成功破解此種火蟻的演化與入侵途徑,研究成果已發表於Science ,將改寫全球防範火蟻入侵的防治工作。

研究團隊在75 個地區,採集了2144 個蟻穴的火蟻,利用大量遺傳標記,包括66 個微隨體(microsatellite)、2 段粒腺體基因序列以及高度變異性之核基因,以各式基因檢測來判定火蟻來源。結果顯示,幾乎所有近期遭受火蟻入侵的區域,都是獨立入侵事件,且入侵源皆可追溯至美國族群。顯示火蟻在1930 年代自南美洲入侵至美國後,生活史特徵及族群特性之轉變,使得此物種成為高度入侵物種,在當地建立起廣大橋頭堡族群(bridge head population),具備隨時入侵其它地區的能力。

此外美國頻繁的國際貿易及運輸往來,亦提供入侵管道,增加橋頭堡族群被輸送至其他區域的機會,是導致目前全球火蟻入侵現象另一個主因。其他國家若不採取積極滅蟻手段,將成為下一個橋頭堡。長期投入台灣紅火蟻防治及研究工作的台大昆蟲系教授石正人表示,本研究不僅建立了入侵紅火蟻的擴散模式,更在實際應用層面構築完整的全球遺傳資料庫,提供新入侵國家快速指認火蟻來源族群,並針對此途徑得以實施緊急檢疫措施。

幹細胞研究 更進一步
3/10 中央大學日籍教授口亞紺與國泰醫院臨床醫學研究中心主任凌慶東等人共同合作的幹細胞研究計畫,成功發展出一種造血幹細胞體外培養的技術,只需半個小時即可培養出幹細胞,比傳統臍帶血純化幹細胞費時5 個小時快上許多。此外研究團隊從皮膚和黏膜組織培養出「人類誘導型萬能幹細胞」(iPS cells),研究成果發表於《化學評論》Chemical Review)。

造血幹細胞的來源有骨髓移植、臍帶血移植和周邊血移植。其中臍帶血移植主要的缺點為低細胞數,需要較長的時間進行移植,失敗率較高。研究團隊利用具有羧酸基奈米片段的薄膜,分離、純化周邊血液和臍帶血中的造血幹細胞,可以得到損壞率更低、數量更多的造血幹細胞。口亞紺教授指出,雖然新方法得到的幹細胞純度較低,但效率高、細胞增殖能力佳,未來將朝著如何保存、純化出未分化的幹細胞努力。

此外,研究團隊將4 個因子(Oct4 Sox2 Klf4 c-Myc)導入人類纖維母細胞內,誘導成為iPS cells ,可同時分化成3 個胚層,具有分化下游細胞的能力。凌慶東主任表示,萬能幹細胞的成功率僅有三千∼四千分之一,所以困難度極高, 口教授的研究為國內萬能幹細胞建立寶貴的基礎。【更詳細的內容,請參閱第496期科學月刊】

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