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醫學教育Podcast系列》生藥所助理教授孫羽佑談「人類疾病動物模型應用發展」

在生技醫藥研究的領域中,動物模型的應用已成為不可或缺的一環,尤以人類疾病研究及新藥開發方面更具關鍵性。隨著醫療科技的發展,各國研究機構紛紛透過動物實驗來模擬人類疾病,進而推動臨床應用。教育部國立教育廣播電台「Tea Time時光」邀請中山大學生技醫藥研究所助理教授孫羽佑分享「人類疾病動物模型應用發展」,並以腦中風為例,一探人類疾病研究新模式。

孫羽佑以腦血管疾病說明動物模型的重要性。腦血管疾病,尤其是腦中風,已成為臺灣重要健康議題。據中央健保署統計,全國超過43萬人因腦血管疾病就醫,而腦中風的醫療費用更高居臺灣十大死因前列。雖然腦中風發生時往往迅速且突如其來,但透過研究,醫學界已找到早期辨別及治療的方法,而其中,動物模型的應用更是推動腦中風研究不可或缺的一環。

腦中風病人有超過八成屬缺血性腦中風,在相關研究領域,動物模型扮演關鍵角色。研究人員透過控制動物的生理條件,精確模擬中風病程,並測試不同的治療方式。例如,研究中最常使用大腦中動脈阻塞模型(Middle Cerebral Artery Occlusion, MCAO),此方法透過線栓塞法阻斷腦血流,使動物呈現類似人類中風的病理狀態。另一種技術則是血栓誘導法。透過施打氧化劑,並雷射照射動脈血管內壁,促使血小板聚集,形成血栓,模擬自然發生的腦中風。此技術符合人類疾病的病理過程,使急性中風治療藥物測試結果更具參考價值。

孫羽佑提到,研究人員會利用活體顯微鏡進行顯微手術,細緻地觀察血栓的形成過程,並測試不同藥物的溶栓效果。例如,在試驗中,老鼠若因中風而導致一側肢體無法正常活動,研究團隊會透過行為測試觀察其復原狀態,如可調速滾輪測試老鼠的移動能力,或透過迷宮測試評估記憶與學習能力,以模擬人類中風後的復健過程。

動物實驗為早期藥物開發的必經過程,現今研究界已推動3R原則(替代、減少、精進),希望降低動物使用量,並尋找替代試驗方式。例如,美國FDA已核准某些化妝品測試可改用細胞模型,逐步減少對動物的依賴。但不可否認,動物模型讓科學家得以掌握疾病成因與治療方式,進一步推動臨床醫療發展。

腦中風研究涉及臨床醫學、生物技術、藥物開發、工程及影像技術等多領域知識。孫羽佑認為研究人員不僅需要深入了解腦血管病理,還需掌握影像分析技術與手術實作,甚至跨足製藥與工程應用。隨著生醫科技的進步,未來的研究不僅能優化治療策略,還能透過人工智慧與影像分析技術,提升腦中風的早期診斷與個人化醫療。
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