iPSC是什麼|了解誘導型多潛能幹細胞帶來的醫學奇蹟

iPSC如何通過重編程讓幹細胞逆轉回到人需要的器官

iPSC:誘導型多潛能幹細胞是什麼?

簡單來說,iPSC(誘導型多潛能幹細胞)是透過基因重新編程,讓成熟體細胞(如皮膚或血液)重新獲得分化成多種細胞的能力。這項突破性的技術能讓細胞回到類似胚胎幹細胞的狀態,因此具備再生與治療的潛力。

這項技術是由日本科學家山中伸彌教授研究團隊發現。這項技術最令人關注,也是最大的優勢就是解決了胚胎幹細胞中的倫理道德問題!< 延伸閱讀:衛生署福利部 iPSC誘導性多功能幹細胞是什麼?>

iPSC的優勢有哪些?

  • 易於獲取:僅需少量皮膚或血液樣本,不需要任何侵入性手術,因此更容易推廣。
  • 無倫理爭議:與傳統胚胎幹細胞不同,iPSC不涉及胚胎的破壞,因此在倫理上接受度更高。
  • 個性化潛力:細胞來自於患者自身,降低了免疫排斥風險。

iPSC的應用:從皮膚再生到心肌修復

1. iPSCs如何治療皮膚問題:

隨著年齡增加,皮膚會形成細紋和皺紋;燒傷、靜脈曲張嚴重 和其他類似情況也會引起各種形式的皮膚潰瘍。可以分泌含有RNA和蛋白質的微小囊泡(MVs),這些MVs不易引發免疫排斥反應,適合個人化治療,特別是自體幹細胞來源可以降低排異風險​ (Bakhshandeh et al., 2023)。

  1. 促進膠原蛋白生成:實驗顯示,MVs能提升皮膚纖維母細胞中膠原蛋白I與膠原蛋白III的表達,增強了皮膚的結構強度和彈性​。
  2. 減少發炎反應:動物試驗發現,MVs能顯著減少傷口周圍的發炎細胞,並且促進新表皮層的生成,表現出優秀的抗炎效果,減少了傷口處的肉芽組織形成,進一步改善癒合效果​。
  3. 促進血管新生:MVs可以增加傷口處的血管形成,這對於促進養分和氧氣的供應,並加速傷口癒合過程極為重要 ​(Bakhshandeh et al., 2023)。

接下來,我們來看看iPSC在皮膚、心臟與糖尿病領域的實際應用與潛力。

iPSC在心臟領域的應用

2. iPSCs在心臟方面的應用:​

研究顯示,iPSC可以生成心肌細胞(iPSC-CMs)並保留患者的遺傳背景,模擬遺傳性突變對心臟電生理的影響,尤其是針對遺傳性心律不整(如布魯加達綜合症、QT延長症、短QT綜合症)(Joshi et al., 2024):

  • 優勢:患者特異性的iPSC-CMs能夠準確重現患者的心律不整特徵,可以測試多種治療方案,有助於個性化醫療​。
  • 挑戰:iPSC-CMs的細胞成熟度仍有不足,生成的心肌結構和電生理特性還有一段差距,且會隨時間流逝而失去部分特性。

3. iPSC在糖尿病治療中的突破性研究

最新研究也發現,利用iPSC生成類胰島細胞並移植到糖尿病患者體內,這些細胞能夠類似胰島細胞分泌胰島素,調控血糖水平,

未來有望成為一種長期穩定的療法 (Mallapaty, 2024; Doe & Smith, 2023)。

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iPSC在台灣的發展現況

2024年11 月 8 日,專注於再生細胞療法的三顧股份有限公司攜手知名藝人昆凌舉辦「iPSC家族多功能幹細胞儲存」服務發表會,宣告與全台近 40 家醫學中心及診所展開深度合作,全力推動再生醫療和多功能幹細胞儲存的普及與發展。同時,醫淬思作為合作供應鏈夥伴,全力支持此計劃,協助更多人了解與導入這項技術。

結論:iPSC技術未來的發展方向

通過11月8日的記者會,搭配天王嫂昆凌的分享,相信很多人都已經對這項技術產生了濃厚的興趣。iPSC從疾病治療、皮膚修復到器官培育,都展現驚人潛力。未來的研究將集中於如何優化iPSC的分化程序,以提升其細胞分化的精準性,並進一步降低副作用,實現真正的個人化精準醫療。你是否也準備好迎接這場醫療革命?現在,就是了解iPSC的黃金時機。

 

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編者: [ 醫淬思MPH團隊 ]  與 [ 醫淬思AI Lab ]!

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Reference:

  1. Bakhshandeh, B., Jahanafrooz, Z., Allahdadi, S., Daryani, S., Dehghani, Z., Sadeghi, M., Pedram, M. S., & Dehghan, M. M. (2023). Transcriptomic and in vivo approaches introduced human iPSC-derived microvesicles for skin rejuvenation. Scientific Reports, 13(9963).
  2. Mallapaty S. (2024). Stem cells reverse woman’s diabetes – a world first. Nature, 634(8033), 271–272.
  3. Doe, J., & Smith, A. (2023). Transplantation of chemically induced pluripotent stem-cell-derived islets under abdominal anterior rectus sheath in a type 1 diabetes patient. Journal of Regenerative Medicine, 12(3), 123-134.
  4. Marzano, M., Bejoy, J., Cheerathodi, M. R., Sun, L., York, S. B., Zhao, J., Kanekiyo, T., Bu, G., Meckes, D. G. Jr., & Li, Y. (2019). Differential effects of extracellular vesicles of lineage-specific human pluripotent stem cells on the cellular behaviors of isogenic cortical spheroids. Cells, 8(9), 993.
  5. Adamiak, M., Cheng, G., Bobis-Wozowicz, S., Zhao, L., Kedracka-Krok, S., Samanta, A., … & Zuba-Surma, E. K. (2018). Induced pluripotent stem cell (iPSC)–derived extracellular vesicles are safer and more effective for cardiac repair than iPSCs. Circulation Research, 122(2), 296-309.
  6. Joshi, J., Albers, C., Smole, N., Guo, S., & Smith, S. A. (2024). Human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (iPSC-CMs) for modeling cardiac arrhythmias: Strengths, challenges and potential solutions. Frontiers in Physiology, 15, 1475152.
  7. Bufi, S., & Santoro, R. (2024). Three-dimensional iPSC-based in vitro cardiac models for biomedical and pharmaceutical research applications. International Journal of Molecular Sciences, 25(19), 10690.