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微能量超音波應(yīng)用於腦血管疾病有突破性研究發(fā)現(xiàn)

更新日期:110年11月11日

圖1:臺(tái)大醫(yī)工系兼醫(yī)材中心主任王兆麟教授(右二),中研院生醫(yī)所陳志成副所長(zhǎng)(右一),臺(tái)大醫(yī)院復(fù)健科陳文翔主任(左二)、臺(tái)大醫(yī)院神經(jīng)外科賴達(dá)明主任(左一)共同組成跨校、跨領(lǐng)域的研究團(tuán)隊(duì),探索微能量超音波在腦中風(fēng)所引起之血管性失智癥治療之治療,有突破性研究發(fā)現(xiàn)。圖2:臨床研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過多次超音波刺激後的小鼠大腦齒狀廻,有許多帶有雙皮質(zhì)素的新生神經(jīng)細(xì)胞。圖3:研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出微針式超音波刺激儀(上圖),可透過針尖發(fā)射超音波,發(fā)現(xiàn)超音波可透過神經(jīng)細(xì)胞膜上的ASIC1a離子通道,調(diào)控細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度(下圖)。

臺(tái)大醫(yī)工系兼醫(yī)材中心主任王兆麟教授(右二),中研院生醫(yī)所陳志成副所長(zhǎng)(右一),臺(tái)大醫(yī)院復(fù)健科陳文翔主任(左二)、臺(tái)大醫(yī)院神經(jīng)外科賴達(dá)明主任(左一)共同組成跨校、跨領(lǐng)域的研究團(tuán)隊(duì),探索微能量超音波在腦中風(fēng)所引起之血管性失智癥治療之治療,有突破性研究發(fā)現(xiàn)。

臨床研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過多次超音波刺激後的小鼠大腦齒狀廻,有許多帶有雙皮質(zhì)素的新生神經(jīng)細(xì)胞。

研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出微針式超音波刺激儀(上圖),可透過針尖發(fā)射超音波,發(fā)現(xiàn)超音波可透過神經(jīng)細(xì)胞膜上的ASIC1a離子通道,調(diào)控細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度(下圖)。

由臺(tái)大醫(yī)工系兼醫(yī)材中心主任王兆麟教授、臺(tái)大醫(yī)院復(fù)健科陳文翔主任、臺(tái)大醫(yī)院神經(jīng)外科賴達(dá)明主任、中研院生醫(yī)所陳志成副所長(zhǎng)共同組成跨校、跨領(lǐng)域的研究團(tuán)隊(duì),探索微能量超音波在腦中風(fēng)所引起血管性失智癥治療的可能性。最新的發(fā)現(xiàn)已被國際重量級(jí)期刊eLife接受發(fā)表,團(tuán)隊(duì)中的臨床醫(yī)師也正積極評(píng)估運(yùn)用目前研究成果於血管性失智癥的治療。

腦中風(fēng)所引起之失能與失智癥常成為沉重照顧負(fù)擔(dān)

腦中風(fēng)是造成死亡與重大急癥的主因之一,每年有超過一萬二千人(108年)因腦中風(fēng)而死亡。在國人十大死因統(tǒng)計(jì)中,僅次於癌癥、心臟疾病與肺炎。雖然因醫(yī)療照護(hù)的進(jìn)步,腦中風(fēng)死亡率大幅下降,但所引發(fā)的血管性失智癥成為國人失能的重要原因之一,日後的中長(zhǎng)期的醫(yī)療支出與家庭照顧成本,常成為沉重負(fù)擔(dān)。

微能量超音波刺激可調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞

王兆麟教授率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)此議題進(jìn)行研究,探索創(chuàng)新的治療方法,獲得突破性成果。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出微針式超音波刺激儀,可透過比細(xì)胞還小的玻璃針尖發(fā)射超音波,刺激神經(jīng)細(xì)胞。團(tuán)隊(duì)在中研院陳志成老師的指導(dǎo)下,使用此裝置激發(fā)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的鈣離子,與組織離體及小鼠活體實(shí)驗(yàn)相互驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)超音波可透過神經(jīng)細(xì)胞膜上的ASIC1a離子通道,調(diào)控細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度,並進(jìn)而影響細(xì)胞內(nèi)的生物訊號(hào)傳遞。

微能量超音波刺激可產(chǎn)生治療血管性失智癥所需要的神經(jīng)修復(fù)

為了測(cè)試此技術(shù)的臨床應(yīng)用價(jià)值,臨床研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過多次超音波刺激後的小鼠大腦齒狀廻,有許多帶有雙皮質(zhì)素的神經(jīng)細(xì)胞。雙皮質(zhì)素的呈現(xiàn)是神經(jīng)再生的指標(biāo)。經(jīng)由超音波刺激所產(chǎn)生的神經(jīng)再生現(xiàn)象,有機(jī)會(huì)用於治療血管性失智癥所需要的神經(jīng)修復(fù)。本研究奠定超音波刺激對(duì)神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行調(diào)控的分子生物機(jī)制的了解,同時(shí)也提供未來超音波治療血管性失智癥的劑量調(diào)整與理論依據(jù)。

研究成果全文:ASIC1a is required for neuronal activation via low-intensity ultrasound stimulation in mouse brain

於2021年9月發(fā)表於eLife:https://doi.org/10.7554/eLife.61660

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