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更新日期:110年11月11日

微能量超音波應用於腦血管疾病有突破性研究發現

由臺大醫工系兼醫材中心主任王兆麟教授、臺大醫院復健科陳文翔主任、臺大醫院神經外科賴達明主任、中研院生醫所陳志成副所長共同組成跨校、跨領域的研究團隊,探索微能量超音波在腦中風所引起血管性失智症治療的可能性。最新的發現已被國際重量級期刊eLife接受發表,團隊中的臨床醫師也正積極評估運用目前研究成果於血管性失智症的治療。

腦中風所引起之失能與失智症常成為沉重照顧負擔

腦中風是造成死亡與重大急症的主因之一,每年有超過一萬二千人(108年)因腦中風而死亡。在國人十大死因統計中,僅次於癌症、心臟疾病與肺炎。雖然因醫療照護的進步,腦中風死亡率大幅下降,但所引發的血管性失智症成為國人失能的重要原因之一,日後的中長期的醫療支出與家庭照顧成本,常成為沉重負擔。

微能量超音波刺激可調控神經細胞

王兆麟教授率領的研究團隊針對此議題進行研究,探索創新的治療方法,獲得突破性成果。研究團隊開發出微針式超音波刺激儀,可透過比細胞還小的玻璃針尖發射超音波,刺激神經細胞。團隊在中研院陳志成老師的指導下,使用此裝置激發神經細胞內的鈣離子,與組織離體及小鼠活體實驗相互驗證,發現超音波可透過神經細胞膜上的ASIC1a離子通道,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。

微能量超音波刺激可產生治療血管性失智症所需要的神經修復

為了測試此技術的臨床應用價值,臨床研究團隊發現經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。本研究奠定超音波刺激對神經細胞進行調控的分子生物機制的了解,同時也提供未來超音波治療血管性失智症的劑量調整與理論依據。

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

於2021年9月發表於eLife:https://doi.org/10.7554/eLife.61660

  • 圖1

    臺大醫工系兼醫材中心主任王兆麟教授(右二),中研院生醫所陳志成副所長(右一),臺大醫院復健科陳文翔主任(左二)、臺大醫院神經外科賴達明主任(左一)共同組成跨校、跨領域的研究團隊,探索微能量超音波在腦中風所引起之血管性失智症治療之治療,有突破性研究發現。

  • 圖2

    臨床研究團隊發現經過多次超音波刺激後的小鼠大腦齒狀廻,有許多帶有雙皮質素的新生神經細胞。

  • 圖3

    研究團隊開發出微針式超音波刺激儀(上圖),可透過針尖發射超音波,發現超音波可透過神經細胞膜上的ASIC1a離子通道,調控細胞內的鈣離子濃度(下圖)。

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