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失智症救星!神經再生新突破 國衛院發現「外泌體」可修復受損神經細胞

國衛院 幹細胞外泌體 失智症 修復細胞 腦損傷 巴金森氏症 心肌梗塞
失智症救星!神經再生新突破 國衛院發現「外泌體」可修復受損神經細胞

(圖/翻攝自臉書/財團法人國家衛生研究院)

腦損傷與神經退化疾病就目前科學所知是不可逆的症狀,而多數神經退化疾病與腦損傷會引起失智,在台灣估計已經有超過27萬的失智人口。國家衛生研究院研究發現,利用特殊技術刺激間質幹細胞,可分離出具有修復細胞功能的「幹細胞外泌體」(Stem Cell-derived Exosomes),並從中鑑定出促使腦神經再生及腦部功能恢復之活性物質。

除了高齡,各種程度的碰撞、不正常的生活習慣、高血壓、糖尿病、長期的壓力及心理疾病等,都是造成腦損傷或退化的可能因素。雖然近年來在多項臨床研究已顯示,幹細胞有望修復神經系統損傷,但因需以手術植入幹細胞,故仍須面臨細胞植入造成的併發症和形成異位組織的隱憂。

國衛院副研究員李華容團隊歷經7年研究,分離出具有修復細胞功能的「幹細胞外泌體」,從中鑑定出促使腦神經再生及腦部功能恢復的活性物質。若對大腦受損的小鼠注射幹細胞外泌體,觀察到受損的神經細胞可以長出突觸,神經細胞的數量可以恢復到原本的6成。

(圖/國衛院)
(圖/國衛院)

此研究顯示幹細胞外泌體較間質幹細胞更具有促進組織再生的能力,又能避免細胞植入手術的風險及副作用,對再生醫療帶來新的突破。此系列研究已分別於2019、2020年發表於國際再生醫學權威期刊《STEM CELLS Translational Medicine》,並獲得國外媒體專欄報導。

國衛院指出,為了讓幹細胞治療及可能的應用更加普及,同時解決併發的負面反應,研究團隊致力於發現幹細胞具有修復能力的關鍵。研究發現,細胞外泌體是細胞用來和外界溝通的一種工具,在不同環境下所裝載的訊息也不同;以特殊技術刺激廣泛存在於骨髓、脂肪裡的間質幹細胞,可分離出具有修復不正常細胞缺失功能的「幹細胞外泌體」。

團隊實驗,在大腦受損的小鼠中注射提供帶有「修復」能力的外泌體,一周後觀察到受損的神經細胞可以長出突觸,更在一個月後發現受損區域神經細胞的數量可以恢復到原本的6成,且動物的認知、學習和記憶功能皆獲得改善。

(圖/國衛院)
(圖/國衛院)

進一步分析團隊所開發的誘導型間質幹細胞外泌體之組成分,鑑定出內含2',3'-Cyclic Nucleotide 3'-Phosphodiesterase等數種促使腦神經再生及腦部功能恢復的活性物質,顯示幹細胞外泌體就具有促進組織再生的能力,而因無需手術植入幹細胞,可避免幹細胞治療原有的風險及副作用,且可進行自動化製劑,有潛力成為再生醫療的新方向。

李華容表示,目前幹細胞外泌體的研究範圍雖然僅限於治療神經相關疾病,但未來可望用於治療退化性疾病、組織或器官損傷、細胞缺陷、神經退化性疾病、腦與脊髓創傷、中風、學習障礙、巴金森氏症、心肌梗塞、肌肉萎縮症等疾病。

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