開發微流道粒線體傳輸晶片用於懸浮幹細胞治療(1/5)

本計畫擬開發一個針對懸浮型細胞的大量細胞開洞與粒線體注射晶片系統，用以輸送粒線體進到幹細胞體內進行粒線體治療。成年人隨著年紀的增長，粒線體的變異程度越高，當身體發生疾病需要使用幹細胞治療的同時，幹細胞可能因為粒線體變異造成幹細胞治療後仍然帶有粒線體缺陷的疾病。此外，誘導幹細胞為近年熱門的研究主題，他可以取將人身上的成體細胞，誘導回幹細胞。但是誘導幹細胞也因為形體的一再改變，粒線體在經過分化的時候因為基因缺乏保護機制而容易變異，因此誘導幹細胞經常有粒線體變異過大的問題。因此，將粒線體注入細胞體內，藉著粒線體本身融合和分化的機制，進行粒線體的基因複製轉移，進行基因治療是現今的一種主流方式。現有方法利用細胞穿刺胜肽修飾方式，使粒線體容易進入，此方法需要先進行體外培養細胞。但是部分幹細胞當經過體外培養會大幅降低幹細胞的治療能力。因此開發針對懸浮型細胞進行粒線體輸送，優點是主動式送入可以不用經過體外貼附培養即可以進行輸送，效率也相對性提高。我們將實驗分成三個主軸並平行進行實驗。第一是驗證此系統的粒線體對於細胞的移植效率，以及移植後的代謝情況。接著讓細胞進到活體內研究生長情形。然後使用有粒線體疾病的動物細胞，進行粒線體治療後，觀察在動物體內的生長分化情況。第二主要研究幹細胞的粒線體治療，首先觀察置換粒線體後的生長代謝情形。接著研究幹細胞生長分化情形。實驗將以骨髓間質幹細胞進行測試。第三主軸是研究誘導幹細胞的粒線體治療。在誘導成幹細胞前後，進行粒線體的移植，對於降低誘導幹細胞的粒線體缺陷效益和者為佳。接下來研究誘導幹細胞移植粒線體後，所分化成的細胞，是否也是有正常的代謝。