2016年02月18日 星期四 23:57:08

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BioApp | 應用生技 2020年 vol. 72

改善阿茲海默、兒童過動症臨床試驗中

宜大副教授楊瀅臻 找出解密古籍沉香之鑰

撰文/劉端雅 攝影/王璽豪

被譽為「香中之王」的藥用植物–沉香,古籍記載其藥用價值高,在中國、印度、西藏傳統醫學歷史已淵源千年,市場亦有「液體黃金」之稱。國立宜蘭大學生物技術與動物科學系副教授楊瀅臻在一次神經細胞實驗中,意外開啟了現代科學解密沉香入藥的契機。目前已開發的沉香芳香療法具有改善阿茲海默症、兒童過動症的潛力,為了進行更詳盡的科學數據分析,正進入醫院臨床收案驗證中。

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楊瀅臻對神經細胞生長與可塑性的機轉相當著迷,專注在基因表現、訊息傳遞及神經滋養作用如何參與在記憶形成的調控機制中。(攝影:王璽豪)

 


沉香是一種稀有且珍貴的藥用植物,藥用價值極高,被譽為「香中之王」。使用沉香入藥在中國傳統中醫學、印度傳統醫學、藏醫學已超過三千年。

藥用價值加上所散發的香味雋永,讓人對沉香趨之若鶩,深受市場追捧,甚至特殊產地沉香所提煉出來的精油,1公斤叫價高達100萬元新臺幣,比黃金還高,所以又有「液體黃金」之稱。

國立宜蘭大學生物技術與動物科學系副教授楊瀅臻,從成大生理學碩士研究所、中研院/國衛院/國防醫學院三院合辦生命科學研究所獲得博士學位及五年博士後研究後,至宜蘭大學執教。

她一路來,對神經細胞生長與可塑性的機轉相當著迷,專注在基因表現、訊息傳遞及神經滋養作用如何參與在記憶形成的調控機制中。

 

神經科學探索基因調控重塑大腦對抗宿命

她認為,「神經科學研究可以了解長期記憶形成的細胞及分子生物機制,透過後天的學習以及表觀基因調控,能增強神經細胞的可塑性,我們都有機會重塑大腦,有機會對抗宿命。」

2017年底,一家生技公司找到當時正進行記憶及表觀基因調控研究的楊瀅臻,進行細胞培養技術合作開發。研究過程中,一度苦思尋找促進細胞生長的物質,因緣巧合下拿到沉香精油,也開啟了她研究沉香的契機。

由於實驗結果發現沉香對改善阿茲海默症、兒童過動症具有良好潛力,她進一步開發沉香芳香療法,並完成各種臨床前動物模型驗證,為了進行更詳盡的科學數據分析,目前已正式進入臺安醫院收案進行臨床驗證。

 

「美麗的意外」重複試驗驗證 沉香促進細胞生長

楊瀅臻說,「當時手上雖已有幾個不錯可促進細胞生長的化合物,可惜不是純天然的」,喜愛科學探索的她不輕易就此滿意,「培養神經細胞的理想基質最好來自天然的。」楊瀅臻認為。

後來有朋友拿了「聽說對醒腦、安定」有助益的沉香油送她,身為神經科學家的楊瀅臻於是翻遍古籍,發現沉香有極高藥用價值,其中包括可以活化神經細胞。

於是,她好奇地嘗試加進腦神經細胞培養過程,結果大為驚人,細胞生長得又快又好,竟然完全打敗了其他化合物。

但大為意外又驚喜的楊瀅臻,奉「眼見為實、有圖才有真相」為研究宗旨的她,後來又花了快二年時間進行各種科學驗證。

從沉香油指標成分鑑定、安全性評估,到一系列體外(In Vitro)細胞實驗,包括:沉香油促進神經元軸突/樹突生長、修復神經損傷的能力等,一再重複的實驗數據,都顯示了沉香油對改善腦神經退化的潛力。

用現代科學方法揭開了沉香油的神秘面紗,楊瀅臻說明,「沉香之所以屬於中藥材的上品,要歸功於沉香具有多種成分,包括有苯乙基色酮衍生物、倍半萜類化合物(Sesquiterpenes)、類黃酮化合物(Flavonoids)、沉香呋喃(Alpha-Agarofuran)、畢澄茄油精(Cubenene)等等。

這些天然化合物都具有活化腦細胞、增強記憶力的功效,可提昇乙醯膽鹼含量及神經滋養的功能,具有改善阿茲海默症的潛力,也能調節γ-氨基丁酸系統(GABAergic System),具有鎮靜、安眠功能等。

 

沉香精油芳香療法設計 可穿過血腦屏障

過去跟生技公司有過不少合作經驗的楊瀅臻,決定進一步投入沉香應用的開發,她表示,「自己從事科學研究的動機,是希望研究的東西可以真正應用,幫助到有需要的族群。」。

由於目前市面上的沉香油來源及品質參差不一,買家也大多憑感覺、經驗和味道作為選擇的標準。

為了尋找純天然的野生沉香,團隊遍尋不同的沉香產區,最後敲定了印尼達拉干產區百分之百天然野生沉香,進行蒸餾萃取後提煉精油,再委由台灣分析檢驗實驗室以氣相層析質譜儀進行成份分析鑑定,並建立沉香精油品質管制輪,確保精油來源天然純淨高品質。

近年來,大多野生沉香木已瀕臨滅絕,沉香木在2004年已被華盛頓公約組織列為瀕臨絕種植物,但該產區的沉香符合華盛頓公約合法買賣。

「但最難克服的,還是如何找到跨越血腦屏障的生物學基礎及途徑。」楊瀅臻說。

於是她又花了約半年時間研究,以專利配方包覆油破解了沉香油「油不溶於水」的物理性質,使其可以先溶於水,同時和儀器廠商合作開發出具專利保護的低能量超音波噴霧器載具,不會產高熱、因此不破壞沉香的活性成份。

楊瀅臻進一步說明,「透過『篩網式霧化技術』來控制霧化分子的粒徑大小,以超音波直接將液體霧化,用這個量身定做的噴霧機進行的沉香芳香療法,可以讓沉香精油的活性小分子通過血腦屏障,到腦中產生更好的效果。」

 

聚焦過動症、阿茲海默症改善潛力

鑑於自己過去對腦神經科學研究的累積,楊瀅臻首先將沉香芳香療法應用聚焦在輕中度阿茲海默症、以及注意力不足過動症兒童專注力上,期望可以成為一種輔助療法。

楊瀅臻表示,目前,阿茲海默症新藥開發的成功率只有0.5%,若能研發出一個可以改善患者情緒、記憶的輔助療法,相信對病患及家屬都是直接的幫助。

為了證實沉香精油具有改善阿茲海默症的潛力,楊瀅臻與研究團隊做了關於長短期記憶、神經損傷修復等完整的動物模型試驗,包括:水迷宮(Morris Water Maze)、探針試驗、被動式單向躲避試驗(Passive One-Way Avoidance Task)、新穎物體辨識試驗 (Novel Object Recognition Test)等。

透過這些試驗,接受沉香精油芳香療法處理的阿茲海默症小鼠明顯改善了長期記憶力,包括空間學習與記憶能力。

最後,又透過精密的動物磁振造影檢查(MRI)的影像圖片比對,也明顯看到了沉香精油芳香療法對減緩阿茲海默症類澱粉樣斑塊沉積(Amyloid Plaque)、及防止腦內背側海馬迴萎縮、增加腦神經滋養因子促進細胞神經再生等結果。

目前,兩項計畫也已經正式通過臺安醫院人體試驗會委員會(IRB)審查,並由國內神經內科張秀文主治醫師、心身醫學科暨精神科黃國洋主治醫師及家庭醫學科羅佳琳主任(台灣芳香醫學醫學會理事長)進行收案中。

 

 

 

>>本文刊登自《環球生技月刊》Vol. 72

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