使用脈衝響應與三角形血流波分析脈波傳輸時間:理論基礎與應用 作者:台大名譽教授 張國柱( Chang , Kuo-Chu ) 台大心臟外科副教授 王植賢( Wang , Chih-Hsien ) 日期: 2025/6/30 簡介 動脈脈波傳輸時間( pulse wave transit time, τw )是評估動脈硬化和血管彈性的重要指標:當動脈硬化程度提高時,脈波在血管中的傳播速度( pulse wave velocity , PWV )增快,導致前進血壓波( forward pressure wave , Pf )與提前返回的反射血壓波( backward pressure wave , Pb )在收縮期同相疊加,增加心臟的收縮負荷( systolic loading )。 τw 通常表示從左心室射血開始到脈波傳輸至周邊反射點所需的時間,與動脈管壁的順應性( compliance )呈反比關係(動脈愈僵硬, τw 愈短,反之亦然)。傳統上,精確測量 τw 及相關的波反射參數需要同步紀錄主動脈壓( AoP )與主動脈血流訊號( Qm )。然而,近年的研究發展出以單跳主動脈壓波形結合假設的三角血流波形( Qtri )來推估 τw 的方法,降低了對侵入式量測的依賴。主動脈脈衝嚮應分析( aortic impulse response analysis )便是基於心臟射血的 AoP 結合其推導所得的 Qtri ,估算脈波傳輸時間及波反射指標 。本文將說明該方法的理論基礎、實驗方法,並討論其在大白鼠實驗模型中的應用與研究發現。 相關理論基礎 脈波傳輸與反射原理 當左心室射出血液時,在主動脈內形成的壓力波會沿著血管傳播,其速度取決於動脈的彈性與幾何性質,可用 Moens-Korteweg 公式描述(動脈僵硬度增加將提高脈波速度與縮短波傳輸時間)。脈波在傳輸過程中遇到血管阻抗不相匹配(如血管分叉、管徑或彈性改變)時,會產生波反射現象。前進波指的是從心臟傳出的血壓波,反射波則是由周邊阻抗變化處反射回來的血壓波。由心臟傳出的前進波到反射波返回主動脈根部的時間差即為波反射的往返時間...
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糖化終產物(AGEs)在癌症生物學中的角色 台大張國柱 糖化終產物(advanced glycation end products, AGEs)是還原醣(如葡萄糖、果糖、乳糖和寡糖⋯⋯等)與蛋白質、脂質或核酸之間的非酵素反應所形成不可逆的最終產物。AGEs 的積累可通過內源性和外源性途徑發生。內源性 AGEs 在正常老化過程中自然累積,並在糖尿病和氧化壓力(oxidative stress)等病理狀況下加速形成。AGEs 的外源性來源則包括膳食攝入,特別是來自高溫烹飪(燒、烤、煎、炸)的食物,以及環境因素,如吸煙與空污。 AGEs 可透過多種機制對身體健康產生有害的影響: • 與蛋白質直接交叉鍵結,損害其功能 • 與 AGE 受體(receptor for AGEs,RAGE)結合,觸發發炎級聯反應和氧化壓力 • 改變細胞外基質(extracellular matrix,ECM)組成和功能 • 增加活性氧物種(reactive oxygen species,ROS)產生 • 激活 NF-κB 路徑,促進發炎反應 體内 AGEs 的累積與多種和年齡相關疾病的病理有關,包括糖尿病併發症、動脈硬化、慢性腎臟疾病、神經退化性疾病和癌症。本文簡述 AGEs 如何調控腫瘤微環境、驅動癌症惡性特徵以及其臨床預防、診斷或治療的潛力。 AGEs 透過與其受體 RAGE 的交互作用,在多種癌症的發生、進展和轉移方面扮演關鍵性角色: • AGEs 與 RAGE 的結合可觸發 PI3K/AKT、MAPK/ERK、JAK/STAT3 等關鍵的致癌訊息路徑,激活 NF-κB。NF-κB 的活化促使 IL-6、TNF-α 等促發炎細胞激素的分泌,進一步刺激癌細胞生長。 • ...