Noninvasive Vagus Nerve Electrical Stimulation for Immune Modulation in Sepsis Therapy
Cam-Hoa Mac, Giang Le Thi Nguyen, Dien Thi My Nguyen, Sheng-Min Huang,
Hsu-Hsia Peng, Yen Chang, Shih-Kai Lo, Hui-Hua Kenny Chiang, Yuan-Zhen Yang,
Hsiang-Lin Song, Wei-Tso Chia, Yu-Jung Lin, and Hsing-Wen Sung
J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 10, 8406–8421
國立臺灣大學醫學院附設醫院 新竹臺大分院 骨科部 賈維焯醫師
中央研究院 應用科學研究中心 林鈺容助研究員
國立清華大學 化學工程學系 宋信文教授
敗血症是一種因細菌感染而引起的全身性發炎反應,若未能及時控制,易導致多重性器官衰竭甚至死亡,是一極具挑戰性的急重症。隨著神經免疫交互作用研究的進展,「膽鹼能抗發炎路徑」(cholinergic anti-inflammatory pathway, CAIP)逐漸被視為治療發炎相關疾病的新策略。此路徑主要仰賴迷走神經傳遞訊號,以調控免疫細胞活性,進而抑制過度發炎反應。本研究提出一種非侵入式迷走神經刺激平台技術,啟動CAIP來達到治療敗血症的目的。研究裡,我們合成了一壓電材料的微粒系統,經口服後此微粒可黏附於胃壁細胞表面TRPV1受體上。之後,以一簡易的超音波機器施加一低強度脈衝超音波激發這些微粒,產生微量電流刺激胃壁上迷走神經,經其傳入纖維將訊號傳遞至腦部中樞系統以啟動CAIP。此過程可有效抑制發炎反應,並調節免疫功能。在小鼠敗血症模型實驗裡顯示接受迷走神經刺激後,小鼠的全身性發炎程度、體重下降幅度、器官衰竭指標與死亡率等,皆有明顯的改善。此外,在脾臟中的免疫細胞活性亦受到調整,進一步支持此療法可透過神經-免疫軸發揮作用。此項技術具有非侵入性與高度安全性的特點,治療過程所造成的生理負擔極小。所搭配的超音波機器體積輕巧、操作簡便,不僅適用於醫院操作,更有潛力推廣至居家照護。