细胞治疗在组织工程与再生医学领域上,为一相当具有前瞻性.PDFVIP

摘要 細胞治療在組織工程與再生醫學領域上，為一相當具有前瞻性的治療方法。 曾有研究群利用注射幹細胞的方式 進行組織再生治療，但效果有限。其原因為單 顆懸浮式的細胞在注射過程中，會有大量細胞流失的現象 ，且植入的細胞會 分散 於組織各處 ，使其治療效果受到限制 。在實驗室過去的研究裡，已開發出細胞球 體培養系統，並利用此系統製備出大小均一之間葉幹細胞(mesnechymal stem cell, MSC)球體 。實驗結果顯示，該細胞球體具有完整的細胞外間質及黏附性蛋白， 並在注射後可嵌入肌肉間隙中 ，黏附於組織內部故可有效提高移植細胞留存於， 患部的比例 。在本論文中，我們使用上述之細胞球體培養系統，結合人類臍帶靜 脈內皮細胞(human umbilical vein endothelial cell, HUVEC)與人類臍帶血間葉幹 細胞(cord-blood MSC, cbMSC) ，製備兩者均勻混和之細胞球體，並將其應用於促 進缺血組織血管新生之研究 。另一方面，以體外培養 方式建立細胞球體時， 其內 部的細胞可能會因為缺氧而活化低氧誘導因子 及其他與 (hypoxia-inducible factor) 血管新生有關的 生長因子。因此我們推測，製備特定大小與細胞密度之球體，使 其內部細胞有適當程度的缺氧，能夠讓該球體在植入體內後具有更高的血管新生 誘導能力。在體外實驗中，我們製備 出均勻混合之 HUVEC/cbMSC 細胞球體， 針對球體大小、細胞密度與缺氧情形等條件進行最佳化，並分析血管結構基因的 表現量變化 。實驗結果顯示，以 10000 cells/well in 85 rpm 之條件製備 出的 HUVEC/cbMSC細胞球體具有最佳的誘導血管新生潛力，因此我們以此條件進行 後續的實驗 。在體內實驗部分，我們將小鼠股動脈結紮，建立下肢 缺血的動物模 式後 ，再將內部處於缺氧狀態之HUVEC/cbMSC細胞球體注射至缺血組織周圍， 藉由單光子放射電腦斷層掃描評估治療前後下肢血液灌流的變化情形 ，並在細胞 移植後第十四天進行取樣 ，實施組織病理切片與免疫染色，評估細胞球體改善組 織缺血的能力 。動物實驗結果顯示，注射內部細胞有適當缺氧的 cbMSC/HUVEC 細胞球體可以有效誘導缺血組織的血管新生，改善患部的血液灌流情況，減緩小 鼠下肢的萎縮現象 。