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人類骨髓間葉性幹細胞突破性的研究成果

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臺北榮民總醫院長期致力於幹細胞研究,最近利用缺氧的環境來培養人類骨髓間葉幹細胞,有了突破的發現。間葉幹細胞屬於成人幹細胞的一種,最早是由骨髓分離出,最近的研究也顯示間葉幹細胞可由脂肪組織、臍帶、臍帶血或胎盤分離出。間葉幹細胞可以在體外培養增殖,擁有分化成多種胚層細胞或組織的潛能。但和造血幹細胞不同,間葉幹細胞的應用不在於產生血球細胞,而是產生血球以外的組織,如骨頭、脂肪、軟骨、神經及心臟細胞。目前間葉幹細胞已經成功地用於成骨不全(玻璃娃娃)病人的治療,使得這些病人可以站起來;間葉幹細胞於心肌梗塞的臨床試驗初步也顯示療效;在動物實驗上也顯示間葉幹細胞將來也可能應用於肝硬化的治療或促進神經再生。



動物實驗證實移植骨髓間葉幹細胞雖然會促進組織的修復與再生,但是進一步研究卻發現間葉幹細胞在移植後著床(engraftment)於接受者的比率卻很低,因此使得幹細胞移植的治療效果受到質疑。針對此疑慮,台北榮總教學研究部、骨科部主治醫師,同時也是陽明大學臨床醫學研究所教授洪士杰,和美國杜蘭大學的共同研究發現,缺氧狀況下培養的間葉幹細胞可以增加移植後著床的成功率。在移植前將間葉幹細胞放置於1%氧氣培養48小時,移植後著床的細胞數可以增加為三倍,大大提高了移植的成功率。移植後著床的成功和細胞在體內的移動有關,而細胞移動又和細胞趨化激素和其受體間的反應有關。研究更進一步證實,缺氧的環境可以讓幹細胞大量表現細胞趨化激素的受體,進而增加幹細胞的移動及移植後著床,這項研究已經刊登於今年五月的網路資源向公眾開放的「公共科學圖書館一號刊」期刊(PloS ONE,https://www.plosone.org)。



在探討幹細胞移植後為何能促進組織修復與再生的研究上,洪士杰醫師發現幹細胞可存活於缺氧狀況並繼續增殖,但一般的已分化細胞卻會因為缺氧而凋亡。以血管內皮細胞為例,洪醫師發現間葉幹細胞可拯救血管內皮細胞因缺氧所造成的死亡,同時可以促進血管內皮細胞形成血管。進一步探討其機制,發現幹細胞會釋放生長因子及激素,包括血管內皮增生因子及第六型介白質,這些因子可以經由PI3K-Akt訊息傳遞路徑來抑制血管內皮細胞凋亡及促進血管新生。這個研究證實了人類間葉幹細胞可分泌生長因子及激素來促進組織修復及再生。幹細胞的應用將不受限於應用細胞治療造成著床及分化的機制來促進組織修復,同時也能應用其分泌因子來幫助組織再生。分離純化幹細胞的分泌因子並加以應用,將有助於血管新生,並可用以治療因血流不足而造成的心肌梗塞、中風及缺血肢體等疾病。相關研究已經被刊登在最新一期的國際幹細胞權威期刊「幹細胞」 (Stem Cells,https://www.stemcells.com)。
最後編修時間: 2019-05-20 13:05:25.0

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