南加大牙外科醫師柴洋。(吳珮甄/攝影)
正常的顱骨並非完全縫合,而是骨頭間有細縫,南加大牙外科醫師柴洋的研究發現,顱骨間組織含有幹細胞Gli1+,有助於修復骨骼創傷。(北卡羅來納州科學與數學學院提供)
唇顎裂等先天性顏面缺陷疾病雖屬罕見疾病,但對孩子天生就患病的父母而言,患病率是百分之百。現有療程通常為手術,但病因未明。南加大顱面分子生物學中心(Center for Craniofacial Molecular Biology)主任、華裔牙外科博士(D.D.S)柴洋近日發表一項神經脊幹細胞醫學研究,首次找出新生兒罕見顱骨疾病的病因。此發現更有助於因戰爭、車禍等顱骨受創的病人顱骨恢復。此研究發布在4月份的「自然細胞生物」(Nature Cell Biology)醫學期刊。
學者追蹤存在實驗鼠體內顱骨間組織的Gli1+幹細胞,發現若缺少Gli1+幹細胞,會造成顱骨過度硬化、且顱骨間縫隙縫合,造成頭骨骨縫過早癒合(craniosynostosis),進而阻礙腦部發展其他智能功能。此外,學者為研究Gli1+幹細胞的其他功能,將其移植到受傷的實驗鼠體內。觀察發現,幾周內Gli1+幹細胞逐漸轉移到傷處,並進行修復。
此前,先天顱骨疾病、及顱骨創傷,皆是以手術治療。柴洋表示,Gli1+幹細胞的修復功能,往後可廣泛用於修復顱面的創傷、與新生兒先天性的頭骨骨縫過早癒合的症狀,取代現有的高風險、需多次手術的療程。
柴洋表示,以往認為人體全身的骨頭都一樣,但實驗結果證實其中差異性,各個骨頭的幹細胞來源不同,骨骼修復機制也不盡相同。常見治療頭骨骨縫過早癒合的手術,是將縫合成一塊的顱骨切成多塊,再釘住固定。此手術本意欲減少腦部發育的阻礙,但過程中常丟掉有用的Gli1+幹細胞,影響顱骨癒合。
若下一階段的人體臨床實驗成果佳,相信未來五至十年內就可廣泛使用。柴洋表示,此為非常簡易的手術,僅切除一長條狀骨頭,而非切掉整個顱蓋骨,再將Gli1+幹細胞移植到目標地點,療程能回復正常的骨骼。
不過,顱骨間縫的Gli1+幹細胞既可能發育成骨頭、或維持骨間組織的狀態,還需進一步研究如何在兩者間的調節機制。但可確定的是,顱骨間縫幹細胞會隨腦部發展改變,而非完全縫合,排解對腦部發育的阻礙。對顱面創傷的病患則是進行修復功能。
柴洋表示,醫師訓練期間與許多患有先天顱面疾病的父母交流,「對大眾來說是患病率幾千分之一的罕見疾病,但對這些家長而言是百分之百。」因而在取得醫師資格後,除了職業與教書,也投身研究先天顱面疾病。