美國時間5月18日，由英國巴斯大學(University of Bath)主導的研究團隊宣布，獲得50萬英鎊經費，啟動「GlucoBrain」器官晶片(Organ-on-Chip)研究計畫。團隊將打造一套能同時模擬大腦、腸道與胰臟訊號交流的多器官晶片系統，盼解開糖尿病為何會悄悄削弱記憶與認知功能的長年謎團，為全球數百萬名同時飽受糖尿病、失智症折磨的患者，帶來新的治療曙光。

GlucoBrain之所以鎖定此一題目，與高齡化社會的疾病趨勢密切相關。糖尿病過去多被認為主要影響心臟、腎臟與眼睛，但近年越來越多研究指出，糖尿病患者在記憶、學習與大腦功能上也較容易出現異常；然而兩者間究竟如何相互牽動，迄今仍是一團迷霧，使相關新藥開發遲遲難有突破。

為打開這道僵局，GlucoBrain由巴斯大學領軍，攜手英國牛津大學(University of Oxford)、美國約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)共同投入，並獲英國工程與物理科學研究委員會(EPSRC)旗下「健康技術連結獎」支援，預計於今年10月啟動，為期3年。分工上，牛津大學團隊主責糖尿病與代謝疾病的臨床專業，約翰霍普金斯大學團隊則貢獻阿茲海默症(Alzheimer's Disease)與大腦類器官(brain organoid)領域的研究長才。

GlucoBrain計畫主持人Despina Moschou指出，腸道、胰臟與大腦原本就透過綿密的訊號網絡持續對話，共同調節飢餓感與血糖；然而這些訊號在細胞層級如何互動、血糖又如何牽動認知退化，科學界至今仍未能完整解答。

她坦言，目前相關研究多仰賴動物實驗、簡單細胞培養與病患觀察，難以還原器官、荷爾蒙與細胞間錯綜複雜的對話，使跨器官疾病機轉始終難以拼湊完整。

正因如此，團隊決定以器官晶片作為解題鑰匙。器官晶片以微型裝置承載活體人類細胞，讓細胞能立體生長、以更接近體內環境的方式互動，研究人員亦可單獨觀察特定器官或細胞，精準解讀分子層級的溝通方式。

Moschou強調，當多個器官被整合於同一片晶片上，研究人員便能即時觀察器官之間如何傳遞訊號、糖尿病如何一步步影響大腦功能，以及新藥可能切入的環節。

執行上，團隊將先分別建立腸道、胰臟與大腦三套單一器官晶片，確認運作無虞後再串接成多器官系統，並逐步提高複雜度，觀察各器官面對血糖、荷爾蒙與不同藥物時的反應；GlucoBrain目前定位為先導型(pilot)計畫，後續將納入更多器官與細胞類型，並結合人工智慧(AI)分析，挖掘糖尿病與失智症共病的全新線索。

Moschou進一步指出，這類器官晶片不僅能為疾病研究帶來前所未有的觀察視角，也有助於加快新藥開發與測試、減少對動物模型的依賴；長遠而言，更可望以患者自身細胞打造專屬晶片，推動個人化醫療(personalized medicine)的實際應用。

資料來源：https://www.genengnews.com/topics/translational-medicine/organ-on-chip-method-designed-to-zero-in-on-connection-between-diabetes-and-dementia/

(編譯/吳康瑋)