ECM 研究新工具

細胞外間質（extracellular matrix; ECM）是動物組織的一部份，主要由膠原蛋白 (Collagen)、彈性蛋白 (Elastin)、基膜粘連蛋白 (Laminin)、纖連蛋白 (Fibronectin) 組成，並包含多種糖分子。ECM 為細胞、組織與器官提供結構的支持，並參與各種細胞行為的調節，例如細胞生長、遷移和信號傳遞等過程。 ECM 降解 (ECM degradation) 在許多致命性疾病（如癌症、心血管疾病和器官纖維化等）以及一些常見的退化性疾病（如關節炎和椎間盤退化）的組織重塑中扮演著關鍵角色。然而，我們對這些疾病中 ECM 降解的生理機制和影響的理解，在分子層次上仍然不夠深入。值得注意的是，儘管由蛋白水解酶引發的 ECM 降解 (protease-disrupted ECM) 已被認為是一個重要的生物標記 (Biomarker)，但在疾病診斷和病程分期方面的應用仍然有待發展。

技術限制與挑戰：

ECM 降解的研究限制，幾乎是由於當前檢測技術不足所導致。在細胞研究中，過去主要是透過凝膠降解後螢光釋出的方法，或間接以帶有螢光標記的 ECM 蛋白酶 (例如 MMPs) 來標記 ECM 的降解。然而，這些工具或者方法繁瑣，或者因需要進行基因表達，對許多初代細胞或幹細胞研究並不合適。此外，儘管特殊的顯微鏡技術（例如 SHG microscopy）可直接視覺化 ECM 降解，但其在分子層面上的研究，則顯得敏感度不足，且設備與技術取得並不容易。更重要的是，這些技術都不適用於體內 (in-vivo) 檢測，因此在醫學影像方面的應用非常有限。