陽明大學技術突破 10c.c血液就能培養肺臟組織

研究團隊左起邱士華教授、黃自強教授、何國牟教授與周士傑助理研究員。圖/陽明大學提供
研究團隊左起邱士華教授、黃自強教授、何國牟教授與周士傑助理研究員。圖/陽明大學提供

國立陽明大學成功從病患血液中,透過誘導性多功能幹細胞(iPS),在人體外成功培養出3D立體的肺臟類組織,並將肺臟類組織移植到斑馬魚身上,未來可運用在多種遺傳性疾病的藥物研發。

為了探究囊腫性纖維化的致病機轉,陽明大學藥理所講座教授邱士華與陽明大學藥理所教授黃自強、生物藥學研究所教授何國牟以及交通大學生物科技學系教授張家靖共同合作,利用電生理及分子生物技術,進一步了解造成此疾病的獨特突變背後的病生理機轉。

囊腫性纖維化是一種遺傳性疾病,罹患這種疾病的患者,體內會產生異常濃稠的黏液,阻塞在身體多個器官中,例如汗腺、胰臟、膽管等。其中最常見的就是阻塞呼吸道導致呼吸衰竭。目前囊腫性纖維化病理機制不明,還沒辦法有效治療。

邱士華從病患體內抽取5 c.c.到10 c.c.的血液,再利用諾貝爾醫學獎誘導性多功能幹細胞的技術,成功培養出肺臟類組織,由於組織來自病患血液,提供了研究攜帶CFTR 基因突變致病機轉的途徑,進一步將這個帶有基因突變的組織,移植到何國牟教授所飼養的斑馬魚身上,並透過張家靖教授奈米技術將CRISPR/Cas9基因剪刀所編輯過的基因,送回斑馬魚身上和3D立體的肺臟類組織來嘗試修復缺陷的基因,觀察病理模型,並模擬活體中器官發育與生理狀況。

談及臨床研究的困難,邱士華表示,困難在於病患難找,囊腫性纖維化的病患更少。但利用誘導性多功能幹細胞的技術加上基因編輯的治療平台,能運用在多種遺傳性疾病的藥物研發。除了囊腫性纖維化,研究團隊目前已應用在血液遺傳性疾病以及視網膜疾病上。

陽明大學指出,臨床研究需要建立的就是活體外與活體內的疾病模式,目前研究團隊已在活體外重建人類組織以及3D肺臟類組織,由於斑馬魚的全基因定序已經完成,非常適合從事先導實驗,下一步將利用斑馬魚進行體內實驗。

研究團隊將利用何國牟教授飼養的斑馬魚建立動物模型。圖/陽明大學提供
研究團隊將利用何國牟教授飼養的斑馬魚建立動物模型。圖/陽明大學提供
顯微鏡下的斑馬魚幼苗。圖/陽明大學提供
顯微鏡下的斑馬魚幼苗。圖/陽明大學提供

基因 幹細胞 器官 陽明大學

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