腦部植入物的隱憂：細菌入侵大腦的風險

最新研究可能徹底改變神經疾病治療中使用的腦部植入物設計，使其更安全且更有效。腦部植入物在恢復癱瘓、癲癇等神經疾病患者的功能方面具有巨大潛力。然而，凱斯西儲大學的研究人員發現，醫療裝置植入後，細菌可能侵入大腦，引發炎症並影響植入物的長期效能。

這項研究近期發表於《自然通訊》期刊，標誌著重大突破。研究團隊發現了與免疫反應相關的特定目標，為提升腦部植入物的耐用性和有效性提供了新策略。凱斯西儲大學創新副教務長、生物醫學工程教授兼路易斯·斯托克斯克利夫蘭退伍軍人醫療中心資深研究科學家傑夫·卡帕多納表示，瞭解細菌在植入物效能和大腦健康中的作用，可能徹底改變這些裝置的設計和維護方式。

卡帕多納的實驗室主導了這項研究，他們在植入微電極的小鼠模型中檢測到大腦中存在細菌DNA。令人驚訝的是，研究人員發現大腦中存在與腸道相關的細菌，這表明植入裝置可能破壞了血腦屏障，使微生物得以進入大腦。

該研究的主要作者喬治·霍弗林表示，這是一個顛覆性的發現。幾十年來，學界一直關注身體對這些植入物的免疫反應，但現在的研究顯示，細菌（尤其是來自腸道的細菌）也在這些裝置周圍的炎症中扮演重要角色。研究發現，使用抗生素治療的小鼠模型中，細菌汙染減少，植入物的效能也有所提升，但長期使用抗生素卻會帶來負面影響。

這項發現的意義不僅限於裝置故障。研究人員在大腦中發現的某些細菌與阿茲海默症、帕金森氏症和中風等神經疾病有關。卡帕多納強調，如果我們未能識別或解決植入的後果，可能會造成更多傷害。這項研究凸顯了開發永久性策略以防止植入物細菌入侵的迫切需求，而不僅僅是事後管理炎症。我們對這一過程瞭解得越多，就越能設計出安全有效的植入物。

卡帕多納表示，他的實驗室正在擴大研究範圍，檢視其他型別腦部植入物中的細菌，例如用於治療腦積水的腦室分流器。研究團隊還檢查了一名植入腦部裝置的人類受試者的糞便，發現了類似結果。凱斯西儲大學工程與醫學院的生物醫學工程教授兼克利夫蘭退伍軍人醫療中心科學家博魯·阿吉博耶指出，這項發現強調了細菌入侵可能不僅是實驗室現象，而是具有臨床意義的問題。透過凱斯西儲大學與退伍軍人醫療中心的緊密合作，我們正在研究如何將這項發現直接應用於為患者提供更安全、更有效的神經植入策略。

這項研究由美國退伍軍人事務部先進平臺技術中心、國家衛生研究院、國防部及唐納爾研究所教授捐贈基金支援。