調控間質幹細胞於骨質疏鬆症之治療

#提升間質幹細胞分化效能 #細胞外間質纖維連接蛋白之純化技術

計畫宗旨與展望

    骨質疏鬆症是由新骨組織的產生與舊骨組織的破壞之間的不平衡所引起的,是一種影響全世界數百萬人的疾病。目前為止,骨質疏鬆症的治療是利用抑制蝕骨細胞活性以減緩舊骨組織的破壞,然而對於已經破壞的骨組織卻無法有效率的恢復。間質幹細胞為多效性祖源細胞,能分化成多種細胞,所以在臨床上可以做為細胞治療的材料,為骨質疏鬆症病人帶來希望。然而在體內骨再生情況下,幹細胞分化的狀況通常會受到病人體內微環境的影響,例如:脂肪堆積造成間質硬度變軟、骨組織孔徑變大、或細胞外間質組成變化…等。所以,目前尚無法有效的利用間質幹細胞治療骨質疏鬆症。

    為了有效提升間質幹細胞應用於治療骨質疏鬆症病患,我們實驗室積極探討間質幹細胞的分化效能如何受到骨質疏鬆症病患體內細胞外微環境變化所調控,包括其所產生的物理性或化學性刺激訊號。目標在有效操控間質幹細胞,以使其運用於骨質疏鬆症的臨床醫療應用。

計畫內容與關鍵技術

    我們研究團隊針對間質幹細胞上用以感知並傳遞細胞周圍微環境訊號的胞器-黏著斑(focal adhesions)。已知在黏著斑感應來自細胞外微環境的信號,會在黏著斑大小及蛋白組成上作對應的改變,以傳遞訊息,來促進細胞黏著、細胞骨架重整和決定間質幹細胞分化命運。我們研究團隊透過分離及分析黏著斑訊號,進一步透過調整黏著斑蛋白組成,以增加間質幹細胞在骨分化方向的效能(圖一)。

圖一. 透過調整間質幹細胞中黏著斑蛋白組成,決定生化訊號傳遞以調控細胞骨架收縮力排列,進一步強化間質幹細胞成骨分化的效能。

我們更與以色列本古禮安大學(Ben-Gurion University of the Negev)科學家Dr. Mark Schvartzman合作,開發調控細胞黏著訊號晶片,以提升間質幹細胞骨質分化能力(圖二)。

圖二. 開發生物晶片以交互調節不同細胞黏著訊號- cadherin主導的細胞-細胞黏著結構和integrin主導的黏著斑結構,以功能性串擾作用強化間質幹細胞骨分化效能。

最後,為了在未來能夠更有效開發提升間質幹細胞分化效能的生物材料,我們研究團隊已經成功開發純化有效活化黏著斑的細胞外間質蛋白-纖維連接蛋白(fibronectin)的技術,目前已經獲得中華民國及美國正式專利,並與嘉生細胞科技股份有限公司進行技術授權,以進行不同生醫材料開發。

總結實驗結果,透過以生物材料或基因調控方式操控黏著斑訊號,將能有效提升間質幹細胞骨分化效能,對開發用於骨質疏鬆症的臨床醫療治療技術提供新的契機。

亮點績效

1. 發展國際合作以共同開發調控間質幹細胞分化效能的生物晶片。

2. 細胞外間質纖維連接蛋白的純化技術,獲得中華民國及美國的專利,及國內嘉生細胞科技股份有限公司的技術授權。

其他相關子計畫

以生物科技法律面向/協助政府法規制定

#協助醫事司修法 #解決快速上市之管制爭議與不良反應責任 計畫宗旨與展望 再生醫療具有幾項不同於既有藥物的管制特性: (1)是醫療行為,還是製藥行為?涉及管轄機關和上市規範差異。 (2)快速上市管制爭…

READ MORE

幹細胞臨床醫學研究

#老年性視網膜黃斑部病變治療 #視網膜色素上皮細胞分化 計畫宗旨與展望 「再生醫學」(Regenerative medicine),是指利用細胞或組織製品,以及具生物可相容性提供細胞生長的生醫材料,經…

READ MORE

臍帶間質幹細胞治療肺纖維化

#首見肺纖維化可逆轉 #已技術轉移並進行臨床試驗 計畫宗旨與展望     當肺部組織受到吸菸、細菌、病毒、空氣汙染、老化、氧化自由基、放射線、化療藥物、或遺傳性等傷害,導致肺泡細胞損傷,使得肺部間質區…

READ MORE

幹細胞品質監控/產業運用

#細胞斷層掃描 #生醫影像與生醫晶片 #臨床應用且品質穩定的多功能幹細胞       山中伸彌教授2006年發現誘導性多功能幹細胞iPSC(induced pluripotent stem cell)…

READ MORE

人類誘導型多能幹細胞

#日本京大CiRA基金會 #次世代自動化3D幹細胞培養 計畫宗旨與展望 再生醫學 (Regenerative medicine) 的定義為利用健康的細胞來修復、重組及取代受損細胞功能或組織,讓受傷的細…

READ MORE

國際研究合作計畫

#日本京大iPS細胞研究所基金會 #次世代自動化3D幹細胞 攜手諾貝爾醫學獎得主,台日共同合作解決幹細胞製備技術 繼前年與京都大學諾貝爾醫學獎山中伸彌教授(Prof. Shinya Yamanaka)…

READ MORE

歡迎與我們聯繫!

This site is registered on wpml.org as a development site. Switch to a production site key to remove this banner.