浸大發明納米結構培養幹細胞治療柏金遜症

社會 12:31 2020/05/21

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浸大生物系教授翁建霖(右)及物理系副教授黃陟峰(左)領導的研究團隊,發明了一種創新的納米基質,能誘導神經幹細胞快速地分化為「微型黑質樣結構」。(浸大提供圖片)

浸大研究團隊發明可刺激神經幹細胞分化成神經細胞的納米結構。這項發明為幹細胞療法提供了重要方向,研究成果已在學術期刊《Advanced Science》發表,閃電形狀納米基質更已取得一項美國專利。

柏金遜症是常見的腦神經退化疾病,患者多為60歲以上,其成因是腦幹內一個稱為「黑質」的複雜和重要部位,出現「多巴胺神經元」退化,未能產生足夠的神經傳導物質「多巴胺」,導致身體活動和運動功能受損,常見症狀包括震顫和走路困難。

目前並沒有根治柏金遜症的方法,幹細胞療法被視為最有潛力的療法。這種療法把幹細胞培養成為新的正常細胞、組織以至器官,再移植到病人體內,以取代受損或壞死的細胞組織。傳統的幹細胞體外培養方法,需要在培養液添加多種生長因子,但該化學物質或會刺激癌細胞生長,增加移植至人體後長出腫瘤的風險。

浸大生物系教授翁建霖教物理系副教授黃陟峰領導的研究團隊,發明了一種創新的納米基質,能誘導神經幹細胞快速地分化為「微型黑質樣結構」。這種結構主要由多巴胺神經元組成,能代替腦內「黑質」部位受損或退化的細胞。

納米基質是一塊鍍有納米結構層的矽片,厚度僅550至730納米(nm),表面卻滿布數萬億個閃電形狀的結構,毋須使用化學生長因子,便可誘導神經幹細胞分化成「微型黑質樣結構」。

黃陟峰解釋,當神經幹細胞接觸到特別設計的閃電形狀納米基質時,便會產生「物理按摩」作用,誘導幹細胞分裂成我們所需的多巴胺神經元,且只需兩星期就可以培養出微型腦樣結構,並大幅降低致癌風險。

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研究團隊利用患有柏金遜症的老鼠進行實驗。牠們均有嚴重運動不協調和打轉等柏金遜症的主要徵狀。研究人員把由閃電形狀納米基質培養出來的「微型黑質樣結構」移植到牠們的腦內。研究結果顯示,在移植後第八週起,所有老鼠的病況均有改善。到第18週,多巴胺神經元重新出現並廣泛分布在老鼠大腦移植位置周邊,而且沒有長出腫瘤的跡象。

翁建霖說,研究結果顯示這些微型腦樣結構在老鼠腦內理想地存活並發揮功能,令牠們的早期柏金遜病徵得以逐步改善,有望最終治癒人類柏金遜症;盼於未來5至10年完成臨床結果。至於成本邊面,若大量生產,價格會十分便宜。這項發明具有很大潛力,可用於治療其他不治之症,包括阿茲海默症和某些癌症。

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記者:洪芷晴