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器官再造 有請幹細胞

研究顯示,從骨髓中取出的間葉系幹細胞在體外培養為材料支架後,可用來重建受損骨骼。這個方法不但可行,而且甚受矚目,因此成為《幹細胞》雜誌的封面故事。
 
 
 

現今骨科醫師為病人重建受損骨骼時,大都使用一些金屬與高分子聚合物,因此常有重建骨骼缺少許多組織的困擾。陽明大學幹細胞研究中心主任暨台北榮民總醫院骨科部主治醫師李光申及其研究團隊,把「間葉系幹細胞」(mesenchymal stem cells)培養在奈米材料上,再以組織工程學的電紡(electrospinning)技術,成功製作出第一型膠原蛋白(骨頭的主要成分)的材料支架。

 

這項研究顯示:從骨髓中取出的間葉系幹細胞在體外培養為材料支架後,可用來重建受損骨骼。這個方法不但可行,而且甚受矚目,因此成為 2006 年 11 月《幹細胞》(Stem Cells)雜誌的封面故事。

 

間葉系幹細胞負責修復與再生

 

美國凱斯西儲大學(Case Western Reserve University)的凱普蘭(Arnold Caplan)教授,是第一個為間葉系幹細胞提出具體定義的學者。他指出,間葉系幹細胞在骨髓中的數量不多,但是具有極優異的生長和分化能力,而且能在體外大量增殖。現今科學界相信,除骨髓外,在臍帶血和體內的所有組織中都能找到間葉系幹細胞,這類細胞主要負責器官及組織的修復與再生,惟其數量會隨年齡的增加而減少,這是年紀漸長以後身體較不易復原的原因。

 

在間葉系幹細胞的研究領域中,李醫師是國際上的知名學者。他帶領的研究團隊自 2002 年底起,約兩年時間,成功地把間葉系幹細胞分化成肝臟,這是另一個重要研究,相關研究成果刊登在 2004 年底的《肝臟學》(Hepatology)雜誌上。此外,對於胎兒期間施予的幹細胞移植研究,李醫師團隊也有重要進展。

 

胎兒期治療 初露苗頭

 

生產前為胎兒施行治療,是一項相當前衛的醫療手術。李醫師與輔仁大學生命科學系周秀慧教授合作,模仿胎兒療法做了一個實驗:針對懷孕 14 天左右(相當人類妊娠第二期結束)的老鼠進行剖腹手術,利用顯微手術把人類的幹細胞注射到胎鼠裡,再把傷口縫合,讓老鼠繼續懷孕。待小老鼠出生後繼續觀察發現:老鼠體內各器官裡都可找到人類細胞,因為是在胎兒期注入,所以沒有產生免疫、排斥等問題。

 

這項研究甚受骨科界重視,因此得到 2004 年美國骨科研究學會頒發的 NIRA 獎(New Investigator Recognition Award),研究成果刊登在 2006 年的《骨科研究雜誌》(Journal of Orthopaedic Research)。

 

巧合的是,大概在 2005 年,瑞典卡洛林斯卡學院(Karolinska Institute)有一個病例:一位婦人在做產前超音波檢查時發現胎兒大腿骨骨折(即一般說的玻璃娃娃),醫生便以間葉系幹細胞進行胎兒治療,孩子生下來以後並未發現因為胎兒治療而有不良影響。這個實例與李醫師團隊的動物實驗遙相呼應。由此可知,在胎兒期進行幹細胞移植應該是安全的,只是效果究竟如何,仍需更大規模實驗和更多實例驗證。

 

深度閱讀

  • 李光申(民 96)間葉系幹細胞,科學發展,414,頁18。
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