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【週末Let's go!分享大師視野】人造幹細胞─編程技術的發展與再生醫療的前景

110/08/02 瀏覽次數 911

電影<索命條碼Repo men>中描述在未來世界裡,人體身上的器官就像是汽車上的零件一般,一旦受傷或是損壞時,可以隨時做更換以維持正常的生理機能;而在現實生活當中,器官移植的確能夠幫助病患延續生命及改善生活品質,然而器官移植面臨的最大難題是能夠提供的器官“絕對缺乏”。科學家們為了解決這樣的問題,不斷的尋求新的移植組織及細胞來源,例如,胚胎幹細胞因為能夠自我更新,並且具多潛能可分化成為各式各樣細胞的潛力,因此具有可應用修復人類受損的組織和治療棘手的退化性疾病的潛力,然而在取得胚胎幹細胞卻需要進行人類胚胎「破壞」! 此外,科學家亦考慮利用捐贈者的器官來分離出成體幹細胞,然而要利用這樣的細胞除了要先了解控制幹細胞自我更新及分化的機轉,例如,給予什麼適當處理或刺激,可以激活幹細胞進行分化,而且因為採用來自別人的細胞,並且還得想辦法克服免疫排斥反應或通過遺傳基因重組去除細胞的抗原性。其實發育生物學家在研究兩棲類動物水蜥眼球水晶體修補再生時,發現水蜥的虹膜色素上皮細胞能透過轉分化(重新編程)的方式變成水晶體上皮細胞來修補移除的水晶體,這些現象告訴我們如果控制細胞狀態的特定轉錄因子發生改變,就可以重新編程體細胞為另一類特定的組織細胞來修補損壞的器官。在十五年前,日本京都大學山中伸彌教授(Shinya Yamanaka)開始篩選調控早期胚胎發育的因子的研究中發現,將Oct4、 Sox2、Klf4、以及 c-Myc等四種基因,表現在皮膚纖維母細胞內,就可以將細胞重新編程成為具有多濳能分化特性的細胞,他將這種細胞命名為「誘導式萬能幹細胞 (induced pluripotent stem cells (iPSCs)」,這十五年來在多國科學家的延續研究及臨床試驗中,也證實了誘導式萬能幹細胞的確可用以開發退化性疾病的治療策略,因此除了利用「不易獲得」的成體幹細胞來開發治療方式以修復受損組織外,本演講將介紹如何利用身體已特化存在的健康體細胞進行重新編程,來取代器官中受損的組織細胞以治療退化性疾病。

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