臺灣團隊以「微能量超音波」刺激神經再生 成治療血管性失智症新曙光

臺灣團隊以「微能量超音波」刺激神經再生 成治療血管性失智症新曙光

臺大和中研院組成的研究團隊,探索微能量超音波在治療腦中風所引起的血管性失智症的可能性。(科技部提供/林志成臺北傳真)

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臺大和中研院組成的跨校合作團隊,探索微能量超音波在治療腦中風所引起的血管性失智症的可能性,運用能量不到超音波影像裝置1/10的刺激條件,就能夠有效活化並調控小鼠大腦神經細胞,並且在重複的刺激條件下,更能觀察到神經再生的現象。此最新發現已榮獲刊登於國際期刊《eLife》。

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這項成果是在科技部「臺灣腦科技發展及國際躍升計劃」的支持下,由臺大醫學工程系兼醫療器材研發中心主任王兆麟、中研院生物醫學科學研究所副所長陳志成、臺大醫院復健科主任陳文翔及臺大醫院神經外科主任賴達明共同完成。,

腦中風是造成國人死亡與重大急症的主因之一,每年有超過1.2萬因腦中風而死亡。王兆麟所率領的研究團隊探索創新的腦中風治療方法,獲得了突破性成果。就神經細胞而言,超音波是一種環境外力,這種外力會透過細胞膜表面的蛋白質受體影響細胞行爲,至於是那一種受體以及受體受刺激之後所啓動的分子生物機轉則尚不清楚。

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爲了要進一步探討究竟超音波是透過什麼樣的受體和機轉進行神經細胞的調控,王照麟領先世界同一領域的研究團隊,開發出微針式超音波刺激儀,可以透過比細胞小百倍的玻璃針尖發射超音波,針對神經細胞的特定部位進行刺激。

研究團隊並在陳志成的指導下,進行神經細胞鈣離子調控的分子生物機制分析。他們使用開發的裝置激發神經細胞內的鈣離子,並與組織離體與小鼠活體實驗相互驗證,發現超音波可透過神經細胞膜上對酸鹼度敏感的離子通道ASIC1a,來調控細胞內的鈣離子濃度並進而影響細胞內的生物訊號傳遞。

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爲了測試此項技術的臨牀應用價值,研究團隊進行多項實驗,發現經過多次超音波刺激後的小鼠大腦齒狀回,有許多帶有雙皮質素的神經細胞。雙皮質素的呈現是神經再生的指標。經由超音波刺激所產生的神經再生現象,有機會用於治療血管性失智症所需要的神經修復。

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科技部表示,這項研究的發現奠定了超音波刺激對神經細胞進行調控的分子生物機制的瞭解,同時也提供了未來超音波治療血管性失智症的劑量調整與理論依據。

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