第 557 期

研究發展
血清反應因子的表現量會影響人類間質幹細胞分化為骨骼肌的能力
NHRI researchers discover age-related decreases of serum-response factor (SRF) levels in human mesenchymal stem cells (MSCs) are involved in skeletal muscle (SkM) differentiation and engraftment capacity

胎盤幹細胞（placenta-derived multipotent cells, PDMCs）是一種具有多分化及免疫抑制能力的間葉幹細胞，取得容易，且在取得上不像胚胎幹細胞，有倫理上的問題，故可以廣泛應用在基礎研究及臨床應用上。本院細胞及系統醫學研究所顏伶汝副研究員級主治醫師的研究團隊日前發現，相較於成體的骨髓間葉幹細胞（adult BMMSCs），胎盤間葉幹細胞及其他胎兒來源的間葉幹細胞（hDE-MSCs）可以較有效率地分化為骨骼肌。這個功能是透過表現較高量的血清反應因子（serum-response factor, SRF；一個在肌肉分化上扮演重要角色的轉錄因子）來達成。此項重要的研究結果發表於6月份國際期刊Stem Cell and Development，且研究標題及圖片被選為期刊封面。

骨骼肌約占人體體重的40%，是負責人體活動的組織。骨骼肌雖也有其幹細胞（稱為satellite cell），但數量相當少，且其再生能力會隨著年齡的增加而變差，故當有大面積的骨骼肌損傷時，骨骼肌本身的幹細胞並無法有效地修復。近年來，成體骨髓間葉幹細胞被認為是再生醫學幹細胞治療的最佳來源，但因其取得需利用侵入式的手術，而且它的分化與增生能力也會隨著捐贈者的年紀而變差。本研究即是想利用胎兒來源組織所分離的間葉幹細胞（hDE-MSCs），包含胎盤幹細胞等，來探討這些屬於發育早期的間葉幹細胞是否在骨骼肌修補方面有較好的成效。實驗結果發現，相較於成體骨髓間葉幹細胞，hDE-MSCs可快速地分化成為骨骼肌肌管（myotube）（圖A），而動物實驗中也證實，如果將hDE-MSCs分化成為骨骼肌後，可在有骨骼肌損傷的小鼠模式，有效地降低其組織的損害（圖B）。而且也確認植入的人類hDE-MSCs（利用紅色螢光DiI細胞染劑追蹤）會表現骨骼肌相關的α-actinin蛋白質（以綠色螢光染色）（圖C），而成人骨髓間質幹細胞並無此結果。進一步研究發現， hDE-MSCs有較佳的骨骼肌分化能力是由於其能表現高量的SRF（圖D），而當hDE-MSCs的高量SRF表現被抑制時，此類幹細胞就會喪失骨骼肌分化的能力（圖E）。

社會人口逐漸老化，而老年人隨著年齡的增加，骨骼肌的功能會明顯地降低。因年老所導致的骨骼肌減少症（sarcopenia）更是造成老年人跌倒和骨折的重要危險因子之一，而老年人的骨折往往也會造成家庭與社會極大的負擔，故其防治是相當重要的。本研究成果將會為發展其他組織來源的間葉幹細胞在應用於骨骼肌的修復上，提供了一個重要的臨床應用方向。

《文/圖：細胞及系統醫學研究所丁僑萱博士生；指導教授：顏伶汝副研究員級主治醫師》