使用低頻超音波與培養環境之改變對神經幹細胞影響之研究(II)

近來已有許多研究指出，神經幹細胞有相當大的可能性用在治療許多複雜難解的神經系統相關疾病與神經損傷，例如阿茲海默症及帕金森氏症。在醫療上，由於超音波具有簡單且非侵入性的優點，已被用在非連續性骨折及新傷治療。過去也有許多研究探討低強度超音波在骨頭細胞，軟骨細胞及其他多種細胞的生物效應。然而，低強度超音波在神經細胞上的生物效應卻甚少探討，且幾乎沒有文獻討論過在低強度超音波對神經幹細胞的生物效應。在本提案中，我們將建立一個系列調節的神經幹細胞微環境調控系統，包含系列材料的變化，生物物理性的刺激，及生物化學性的刺激。在目前進行的國科會計畫(編號NSC 100-2221-E-182-006)中，我們已使用仿生材料-支持性類脂雙層材料(supportedlipid bilayer)逐層鍵結帶電性聚胜肽材料(Polyelectrolyte, Polypeptide)或鍵結細胞外間質(ECM)蛋白作為一系列模板以觀察並模擬神經幹細胞微環境，並進而觀察細胞與細胞間及細胞與材料的作用。在此延續計畫提案中，一種物理性的刺激-低強度超音波也將被導入本系統中。首先，我們將單獨觀察改變低強度超音波的刺激條件例如強度，刺激天數與刺激時間等對神經幹細胞的增生、分化、遷徙、神經突觸生長及神經網絡形成的效應。在此延續計畫的第一年，我們也將合併生物化學性刺激(生長因子或訊息分子) 、低強度超音波、及複合基材的改變，探討複合效應對神經幹細胞的生物效應。此外，為了進一步分析複合效應對神經幹細胞的影響，我們將在第二年深入分析細胞膜穿透性的變化，鈣離子濃度變化，小分子神經傳導因子-NO 的釋放，以及影響這些神經幹細胞行為的訊息傳導途徑。最終，本研究的目標是期望建立一個接近自然生理環境並能形成良好的神經網絡的系統，以期未來可作為神經組織工程及細胞治療相關應用。

系統編號:PB10107-1723
原計畫編號:NSC101-2221-E182-012