探討Exosomes做為大腦缺血之生物標記的可能角色

Exosomes是奈米尺寸大小的囊泡，可由細胞釋放到血液中，在身體裡傳遞訊息。這些囊泡可反映出具該分泌細胞的遺傳和蛋白質的特性。藉由這些特性，Exosomes可作為生物標記物發展的平台，尤其是對神經系統疾病，因為大腦的成分無法以一般方式來取得的。此研究計畫的目的是想藉由Exosomes的潛在角色來作為界定腦缺血中風的生物標記的可能性。一般來說，過多的活性氧化物 （ROS）的產生可以促使神經細胞的功能和結構損壞，是扮演腦缺血時的病理生理學中的重要角色。大家也瞭解，缺血造成神經損傷主要來自於發炎反應的機制。為了抗衡這些不利的影響，內生性保護機制，包括抗氧化，抗發炎，和DNA修復機制可以被激發。藉由實驗方法我們將確定腦缺血引起的神經損傷會涉及過多ROS形成和炎性反應，並也激活其抗氧化，抗發炎及DNA修復機制。而Exosomes含有這些相關分子可由腦部細胞釋放到血液中而由周邊血液來檢測。我們也將確定某些神經保護劑，包括pioglitazone, rosuvastatin和 minocycline是否能影響到Exosomes的分泌和調節抗氧化，抗發炎和DNA修復機制及減少ROS或發炎引起的神經損傷。這些將藉由兩側總頸動脈及右側中大腦動脈血管阻塞產生局部性腦缺血模型，西方墨點法，免疫組織化學研究，測定蛋白質的羰基 (protein carbonyl)，並測定組織丙二醛(malondialdehyde)含量，8-OHdG的檢測，DNA損傷的定性和定量分析以及比較大腦兩側之間的差異及使用藥物後控制組和治療組的差異來完成。我們將利用周邊血液收集Exosomes並利用電子顯微鏡（EM）和奈米粒子追踪分析 (Nanoparticle Tracking Analysis) 驗證粒子大小。並利用西方墨點法確定 Exosomes標記蛋白如tetraspanins，TSG101和Alix的存在。另也利用anti-neural cell adhesion molecule-1 (NCAM-1) 或 anti-neural cell adhesionmolecule L1 (L1CAM)抗體來提取從 whole Exosomes來的neural-derived exosomes並從這些神經細胞衍生來的Exosomes提取蛋白質做分析。從這些神經細胞來的信息將提供有關在缺血狀態時發揮保護作用相關的分子作更深入的了解。總體而言，腦缺血涉及過多ROS形成和炎性的反應或是內生性保護機制的生物標記可能可從周邊血液中獲得。本研究計畫提案，如能完成，或可提供腦缺血時利用檢測周邊血液的Exosomes對於氧化還原狀態和炎症有關的新的訊息，而能對腦缺血的神經損傷發展出新的治療方案。

系統編號:PC10507-0260
原計畫編號:MOST105-2314-B182-003