胎兒異常與胚胎在發育過程中的延伸、分裂等環節出問題有重要關連,學界所知有限。
胎兒異常是準父母關注的問題,但科學界對箇中機理所知甚少。香港大學機械工程系的研究團隊,利用胚胎伸長動力學揭示了導致胚胎異常伸長的原因,為相關疾病治療的新方案提供了重要綫索。研究成果剛於國際權威學術期刊《科學進展》(Science Advances)發表。
胎兒異常與胚胎在發育過程中的延伸、分裂等環節出問題有重要關連,學界所知有限。研究團隊由機械工程系副教授林原帶領,首次在理論上闡明細胞的主動收縮,是如何觸發其內部肌動蛋白絲(F-actin)的定向排列,斷裂和重新捆綁,從而導致細胞各向異性和塑性變形的出現,以及胚胎內部壓力的升高並最終驅動其伸長。
資料圖片
許多人類胚胎疾病是由細胞內部結構缺陷及其異常力學行為引起,研究組所提出的理論框架,可以為設計人類胚胎疾病檢測或治療的新策略,提供關鍵綫索。研究小組發現肌動蛋白的逐漸重新排列,必須與細胞內收縮力的增長同步發生,以促使胚胎的延伸,隨後被由肌肉細胞收縮觸發的胚胎壁塑性變形進一步維持。
港大機械工程系的研究團隊,利用胚胎伸長動力學揭示了導致胚胎異常伸長的原因。
資料圖片
研究模型亦預測在胚胎伸長開始前,就預先建立的細胞各向異性,對整個過程的正確開展至關重要,即任何肌動蛋白結構或成束動力學上的缺陷,都會導致胚胎的異常發展。
資料圖片
研究團隊是國際前沿的細胞力學研究小組之一,在揭示組織型變,細胞黏附,細胞遷移和力學傳遞等物理機制,探索在疾病檢測和組織工程等應用,進行一系列的研究,相關著作已在美國國家科學院院刊(PNAS)和物理評論快報(PRL)等主要國際學術期刊發表。
港大醫學院和廣州中山大學中山眼科中心的研究團隊合作,成功研發新型光活化聯合療法,用於治療老年黃斑病變。
此新療法通過靜脈注射納米製劑,並向患者眼睛進行光照,以激活抗血管增生和光動力聯合療法,為治療黃斑病變和其他由異常血管增生所引致的眼疾提供新的微創治療方案。研究成果現已在國際學術期刊《Advanced Science》發表,並已根據專利合作條約提出國際申請。
光動力療法提供一種臨床解決方案,利用特定波長的光照激活無毒光敏藥物,產生活性氧,從而破壞和清除病變血管。
根據香港眼科調查2019年發表的數據,早期老年黃斑病變在本港70歲以上人口中發生率高達7.5%1,是導致香港成年人視力障礙及失明的第二大病因。目前,在眼內玻璃體注射抗血管內皮生長因子是治療濕性黃斑病變的首選方案。然而,這種侵入性的治療方式可能引起病人不適,並可能伴隨嚴重的併發症風險,如眼內炎和視網膜剝離等,因此有迫切需要開發一種非眼內注射方式,如靜脈注射,實現眼內遞送抗血管增生藥物的製劑技術。
此外,傳統的抗血管增生藥物在清除現有增生血管的效果欠佳。光動力療法提供一種臨床解決方案,利用特定波長的光照激活無毒光敏藥物,產生活性氧,從而破壞和清除病變血管。目前,光動力療法已廣泛應用於治療息肉狀脈絡膜血管病,這是亞洲區濕性黃斑病變的常見類型。因此,結合抗血管增生療法和光動力治療可為濕性黃斑病變的治療提供更有效的方案,有助延緩病情惡化,同時改善患者視力。
抗血管增生療法通過壓抑與血管內皮生長因子(VEGF)相關的路徑,抑制脈絡膜新生血管形成(CNV)。這項研究首次將抗血管增生藥物和光敏藥物結合製成納米製劑用於黃斑病變治療,為黃斑病變和其他新生血管性眼病的微創療法提供了新的方向。
研究團隊設計了新型光活化納米藥物,將納米藥物單次靜脈注射在有脈絡膜增生血管的小鼠模型,然後對小鼠的眼部進行紅光輻照,以激活納米製劑中的光敏藥物並產生活性氧,這種活性氧不僅促使眼部病變血管消退,同時觸發抗血管增生藥物從納米製劑中釋放,抑制病變血管繼續增生。研究結果顯示,該聯合療法效果顯著,而且沒有導致明顯的全身或眼部的副作用。
這項研究首次將光活化抗血管增生藥物與光敏藥物結合製成納米製劑用於黃斑病變治療,治療程序既簡單又安全。通過靜脈注射和眼部光照,抗血管增生藥物和光敏藥物可發揮聯合效應。這一創新成果為黃斑病變和其他新生血管性眼病的微創療法提供了新的方向。此外,這項研究採用美國食品藥物管理局(FDA)批准的藥物和藥用輔料進行製劑設計,或有助將來的臨床轉化。
港大醫學院團隊研發光活化聯合療法,用於治療老年黃斑病變。 研究團隊成員包括(左起):李嘉博士、許舒婷、汪衛平博士、樊妮博士與龍凱麒。