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幹細胞儲存

幹細胞小知識

什麼是間質幹細胞?

 

  間質幹細胞(Mesenchymal stem cell,簡稱MSC) ,又稱為多功能幹細胞,具有自我更新(Self-renewal)、增殖(Proliferation)與分化(Differentiation)的能力。當身體組織或器官受損時,患部會發出歸航訊號(Homing Factor),吸引間質幹細胞到受傷部位進行自我的再生修復(如圖一)。

  

圖一、間質幹細胞歸航作用 (Stem Cell Homing)

 

  幹細胞在再生醫學領域扮演關鍵性的角色,在人體的器官、組織、脂肪、胚胎、骨髓、臍帶血、周邊血液內都有幹細胞,它同時扮演著修復與再生的雙重重要角色。幹細胞是人體組織的原始細胞,具有分裂增殖成另一個完全相同的細胞,也可以分化成為多種特定功能的體細胞(如圖二),根據研究指出,間質幹細胞透過培養技術,可以分化為硬骨、軟骨、肌腱韌帶、心肌、神經、皮膚、肝臟、血管內皮、造血這九大類細胞1。臨床應用上,幹細胞多用來治療造血系統疾病、糖尿病、類風濕性關節炎、組織壞死、肝硬化、神經退化相關疾病...等(如圖三)。

 

  

圖二、間質幹細胞分化種類示意圖

  

圖三、間質幹細胞應用適應症

 

  過去幹細胞儲存銀行都是新生兒的權力,因為成人無法再儲存臍帶、臍帶血或乳齒…等幹細胞的機會,隨著間質幹細胞技術發展,成體組織成為幹細胞很好的來源,如自體脂肪幹細胞取得容易,又能透過特性增生與分化應用於醫療領域。針對脂肪來源的間質幹細胞,國璽已建立成熟平台:脂肪幹細胞擴增技術、脂肪幹細胞分化技術、脂肪幹細胞效價檢測,可做到透過微創手術取5克脂肪塊,即可萃取純化出足夠的脂肪幹細胞數量做儲存。

 

幹細胞的種類有哪些?

 

幹細胞有兩種分類方式,分別依照幹細胞的「來源」與「分化能力」來區分:

1. 幹細胞依照來源分類:

  • 胚胎幹細胞(Embryonic stem cells):胚胎幹細胞具有強大的再生及分化潛能,來源通常是受精卵發育成胚胎 (blastocyst)後的內細胞團 (inner cell mass),屬於萬能性幹細胞,幾乎可以轉換成任何細胞,但缺點是其來源必須由胚胎取得,於倫理道德上仍有爭議。
  • 成體幹細胞(Adult stem cells):成體幹細胞具有相當程度的再生及分化能力,屬於多能幹細胞,由於容易取得,目前是主要的研究對象,像是周邊血、骨髓、脂肪等都是重要來源,主要又可被分為間質幹細胞 (Mesenchymal stem cells, MSCs)和造血幹細胞 (Hematopoietic stem cells, HSCs)。
  • 誘導型多功能幹細胞(Induced pluripotent stem cells, iPSCs):誘導型多功能幹細胞是將成體細胞以基因修改或趨化因子誘導成類似胚胎幹細胞的一種方式,但此方式可能引起基因突變導致致癌性及免疫生成性的風險,因此臨床應用上仍有需要克服的問題。

 

2. 幹細胞依照分化能力分類:

  • 全能幹細胞 (Totipotent stem cell):具有發展成所有細胞型態及獨立個體的分化潛能,如受精卵。
  • 萬能幹細胞 (Pluripotent stem cell):無法從一個細胞發育成一個獨立的個體,具有分化成近乎所有細胞型態 (羊膜囊與胎盤除外)的能力,如胚胎幹細胞。
  • 多能幹細胞 (Multipotent stem cell):具有能分化成特定組織或細胞族群的能力,像是間質幹細胞和造血幹細胞 。
  • 單能幹細胞 (Unipotent stem cell):僅能分化成單一特定細胞,並還具有幹細胞自我更新的能力,像是肌肉中的成肌細胞、淋巴幹細胞、毛囊幹細胞等。

 

如上所述,目前主要的研究對象以成體幹細胞為主,而成體幹細胞又被分類為間質幹細胞和造血幹細胞,兩者在體內分別具有不同功能,造血幹細胞如其名,主要製造血液中的工作細胞;間質幹細胞則負責身體內多樣組織及器官的修復。

 

目前常見的間質幹細胞種類

 

A. 脂肪幹細胞 (Adipose-Derived Stem Cells, ADSCs)

  脂肪幹細胞來源為脂肪,取得對象以成人為主,並以年輕的自體脂肪幹細胞為優先,取的方式多以全身麻醉或是局部麻醉來進行抽取手術。由於成人缺乏儲存臍帶、臍帶血與乳齒等幹細胞的機會,因此自體脂肪幹細胞是成人很好的幹細胞來源。抽脂除了雕塑身材,更可透過特殊技術將脂肪內的幹細胞分離出來,並且妥善儲存珍貴的脂肪幹細胞(Adipose-Derived Stem Cell, ADSC),鎖住年輕菁華,預約健康與美麗的生活。

B. 骨髓幹細胞 (Bone Marrow-Derived Stem Cells, BMSCs)

  造血幹細胞主要可在骨髓內找到,可發展成身體內循環系統及免疫系統細胞,在整個人體循環系統中擔當重要角色,能分化出負責帶氧的紅血球;具保護功能的白血球、幫助血液凝固的血小板等。骨髓幹細胞能治療多種造血異常疾病,且骨髓幹細胞已經有三十年歷史應用於治療白血病或血癌,如過去就有許多骨隨配對移植成功的案例。 

C. 周邊血幹細胞(Peripheral Blood-Derived Stem Cells, PBSCs)

  骨髓中存有人體內最主要造血幹細胞的來源,而周邊血幹細胞則是指藉由施打白血球生長激素(G-CSF),將骨髓中的幹細胞驅動至血液中,再經由血液分離機收集取得的幹細胞。由於周邊血幹細胞與骨髓幹細胞極類似,所以現在已逐漸取代需要全身麻醉的骨髓抽取手術。

D. 臍帶幹細胞 (Umbilical Cord-Derived Stem Cells, UCSCs)

  嬰兒出生後遺留在胎盤和臍帶中是幹細胞的重要來源,其中研究與臨床上多採用來源自臍帶之華通氏膠 (wharton's jelly)為間質幹細胞重要來源。

 

參考文獻:

1. Amit, M. ItskovitzEldor. (2002)