探討奈米粒子改變內皮細胞緊密連接與水通道之分子機轉，以及對內皮細胞障壁生理功能之影響(2/3)

奈米粒子(nanoparticles)的尺寸小，且具有特殊的物化性狀，生物體可以經由呼吸道、消化道和皮 膚等途徑暴露奈米粒子，此後奈米粒子會經由血液循環分佈並且蓄積於全身臟器組織，奈米粒子也被 認為會跨越生物障壁。内皮細胞位於血管内襯，直接與血液(或血液中的各種物質及淋巴細胞等)接觸， 是血管壁的第一層屏障保護，血腦障壁(blood-brain barrier; BBB)和胎盤障壁(placenta barrier; PB)都是由 内皮細胞與其它細胞(分別包括：周圍細胞(pericyte)、星狀細胞(astrocyte);和滋養層細胞(trophoblasts)) 共構的重要生理屏障。BBB是具有選擇性通透能力的動態調節介面，對中樞神經系統產生被動性的保 護作用；PB可以防止母體内的外源物質對胎兒的生長發育造成不良影響。内皮細胞之間則透過緊密 連接(tight junction)限制細胞間隙的通透能力，水分子的通透則藉由水通道蛋白(aquaporins)路徑，緊密 連接的缺損和水通道的破壞會影響BBB和PB的障壁功能，進而影響生理的恆定及病理的進程。 本計晝目標將探究奈米粒子（主要為金和二氧化鈦)促進内皮細胞緊密連接組成蛋白（包括: occludin、claudin-5、ZO-1、JAM-1等）的降解，以及改變内皮細胞水通道蛋白(aquaporins)表現的分子 機轉，探討細胞自噬(autophagy)參與調控内皮細胞障壁功能的新穎機制，透過體外模式(加v#ra)分析奈 米粒子對内皮細胞通透能力的影響，並應用活體動物(加w+vo)觀察BBB和PB通透能力的改變，以及 可能衍生的病理現象(必要時也研究範圍也將擴及共構BBB和PB的非内皮細胞）。 預期成果產出如下： 第一年、奈米金促進内皮細胞緊密連接組成蛋白降解，增加BBB通透之機轉 第二年、研究細胞自噬參與奈米鈦促進内皮細胞緊密連接組成蛋白與水通道蛋白降解之機轉； 第三年、奈米粒子致内皮細胞障壁缺損，改變PB通透與胎盤發育，衍生生殖毒性之綜合評估 本計晝之成果將有助於瞭解奈米粒子改變内皮細胞障壁的機轉，提供奈米風險評估的科學證據。