利用甲基纖維素水膠培養細胞團塊應用於急性心肌梗塞的治療

黃致豪(Chih-Hao Huang)

指導教授 ： 宋信文

國立清華大學/工學院/化學工程學系/碩士(2007年)

摘要

心肌梗塞為冠狀動脈硬化所導致的缺氧性心肌組織壞死，由於成人心肌組織缺乏再生的能力，因此壞死的心肌組織可能會嚴重影響心室的功能。文獻上，曾有研究群利用骨髓裡分離得到的間葉幹細胞(Mesenchymal stem cells, MSCs)，注射至受損的心肌組織中，來改善心室的功能。然而，MSC在體外培養皿增生後，往往需要利用如trypsin之類的酵素脫附成單顆懸浮的細胞，以利經由針筒的心肌注射。這項酵素脫附細胞的動作，往往會破壞細胞與細胞之間的連結性、細胞外間質，甚至傷害了細胞本身的存活及增生的能力等，因此可能影響後續細胞移植的治療效果。另外文獻上有報導，在注射利用酵素處理後的懸浮MSC (dissociated MSCs)的過程中，會有大量流失的現象，且植入的MSC過於分散於心肌組織中，嚴重的限制了其治療的效果。本篇目的為利用實驗室先前所發發的甲基纖維素溫度敏感成膠特性，製備一細胞完全不貼附於其上的細胞培養皿。這項技術將用來大量生產MSC細胞團塊(Spheroids)，用於心肌梗塞病患的注射治療，以克服dissociated MSC心肌注射所遇到的問題。結果顯示，注射Spheroids的實驗組三個月後其左心室功能明顯優於對照組(dissociated MSC)。在病理組織切片分析中，注射Spheroids的實驗組其三個月後心肌梗塞的範圍較小。此外注射Spheroids的實驗組其梗塞區域心室壁與其心室壁的彈性皆明顯改善，進而避免心室持續擴大。在血管新生的免疫染色結果中發現注射Spheroids可以刺激受損組織的血管新生，且新生血管數量比注射dissociated MSC的對照組明顯增高。以上結果證明，利用甲基纖維素水膠培養Spheroids應用於急性心肌梗塞的治療，能增進移植後的細胞數量，並改善其心肌梗塞後的左心室功能。

關鍵字

心肌梗塞 ； 細胞團塊 ； 甲基纖維素 ； 水膠 ； 間葉幹細胞

參考文獻

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