第 194 期 2007-03-29

院務紀事
本院醫學工程研究組裘正健副研究員榮獲「國科會95年度傑出研究獎」

本院醫學工程研究組副研究員裘正健博士獲頒行政院國科會95年度『傑出研究獎』生物領域傑出研究獎項。本年度國科會傑出研究獎競爭激烈,申請人共計605位,經過嚴格評比方才遴選出自然科學領域6人、工程領域11人、生物領域9人,人文及社會科學領域8人及科學教育領域1人,共計35人獲獎。得獎人平均年齡 46.6 歲,其中副研究員(含副教授)以下者共計只有六人,所有獲獎人皆以其近五年之研究績效為審查要點。裘正健副研究員於民國89年6月任職本院醫學工程研究組,成立血管分子生物工程實驗室,任職助研究員,並於民國93年10月升任副研究員。裘博士於本院成立個人實驗室迄今僅六年時間,即榮獲此國內科研領域重要獎項,實屬不易。

裘正健博士畢業於國立成功大學航空太空工程研究所,取得博士學位,為工程科學背景。其主要研究方向為發展跨領域的專長與技術,探討動脈硬化症(atherosclerosis)及血管疾病生理之分子機制,尤其是血液動力(hemodynamic forces)在動脈硬化及血管發炎反應中所扮演的角色與調控機轉。動脈硬化症是導致大多數心血管疾病及致死的主要病理因素,常發生於血管分歧處附近,此區域的血流力學非常複雜,血液動力中的各種因子,尤其是剪力(shear stress)與擾流(disturbed flow),已被認為與動脈硬化症的形成有相當大的關聯。而動脈硬化症的形成與血管內皮細胞(endothelial cells)、平滑肌細胞(smooth muscle cells)及白血球,尤其是單核白血球(monocytes)的交互作用有關。此外,在發炎過程中,平滑肌細胞由正常的收縮型(contractile phenotype)轉變為合成型(synthetic phenotype),遷移至內皮細胞層下並增生,造成血管壁增厚甚至阻塞。

裘博士所領導的研究團隊建構了國內外第一個血管內皮與平滑肌細胞共培養血液動力系統,研究在不同血液動力及擾流條件下,血管及血液細胞交互作用的特性,進而研究對細胞結構、胞內訊息傳遞及基因與蛋白質表現的影響。藉由基因微陣列(cDNA microarray)分析技術,證明了剪力會影響血管內皮與平滑肌細胞內的訊息傳遞及基因表現,並調控兩者細胞間之交互作用。平滑肌細胞藉由釋放第一型(IL-1)及第六型(IL-6)介白素,引發內皮細胞發炎反應,導致發炎相關基因大量表現。而剪力可藉由特定的分子調控機制抑制平滑肌細胞所引起的發炎反應。此外,擾流會引起大量單核球粘黏並橫越內皮細胞,遷移並累積於平滑肌區域。實驗証明單核球的驅動性非常低,遷移至內皮細胞層下後幾乎完全滯留於平滑肌區,此研究結果或可說明何以單核球為貢獻於動脈硬化症形成之最主要型態白血球。平滑肌細胞一旦受到血小板衍生生長因子(PDGF-BB)與第一型介白素同時刺激時,會降低促進收縮型的蛋白表現,型態會由收縮型轉變為合成型。特定抑制劑會抑制血小板衍生生長因子與第一型介白素交互作用所引起的細胞內訊息傳遞,促進平滑肌細胞收縮蛋白表現增加。利用細胞感染帶有顯性抑制的腺病毒,亦會增加收縮蛋白的表現。

裘博士表示,心血管疾病諸如動脈硬化症的形成因素非常複雜,包含了不同型態細胞在不同物理與化學刺激下的交互作用。除了基因、遺傳等可能的影響因子外,環境、飲食的調控亦與心血管疾病的形成息息相關,正需研究者投入心力,由創新的研究發掘重要的致病機制與治療標的。而其一系列的研究結果闡明了血液動力在動脈硬化症細胞病理機轉中所扮演的角色,進而發現創新的分子機制,藉以調控動脈硬化形成過程中的細胞交互作用與型態轉變。藉由對此創新分子機制的發現與了解,或可提供研發新型藥物臨床治療動脈硬化相關疾病的理論基礎。
《文:沈世華整理;圖:裘正健博士;攝影:蕭振祥》