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心臟壞死可修補? 未來 「補心」有望

中研院生醫所研究員謝清河(右)和論文第一作者黃凱詩(左)團隊成功培養出成熟心肌細胞。<br />記者陳皓嬿/攝影
中研院生醫所研究員謝清河(右)和論文第一作者黃凱詩(左)團隊成功培養出成熟心肌細胞。
記者陳皓嬿/攝影

如何培養成熟的心肌細胞 <br />圖/聯合報提供
如何培養成熟的心肌細胞
圖/聯合報提供
未來壞心臟能否不換心,只要靠人工培養的心肌細胞補片修補一番壞死組織,就「又是一顆好心」?

中央研究院生醫所團隊費時九年,成功將胚胎幹細胞分化成成熟心肌細胞,並在老鼠臨床實驗上證實這群細胞真可「補心」,可望作為心臟細胞療法、新藥開發、毒理測試的新素材。這項重大突破登上國際新銳期刊「細胞報告」(Cell Report)。

「換心換到變陳進興?」十六年前白曉燕命案凶嫌陳進興槍決後,當時亟需換心的謝姓男子與家人相當為難,擔心若接受陳進興器捐換心,會換到惡劣性格;雖事後證明為杞人憂天,但若心臟壞死能靠心肌修補替代更換,較能免去患者等心之苦。

生醫所團隊領導人謝清河醫師表示,過去學界雖已能用幹細胞培養出心肌細胞,但只能養出分散、不成熟的「心肌前驅細胞」,如果直接植入心臟,細胞「群起亂跳」會導致病人心律不整,因此不能用。

但謝清河團隊發現,和內皮細胞一起培養的心肌前驅細胞,竟能長成成熟的心肌細胞,能夠群體共同收縮、並產生足夠強的電生理訊號,看起來就和正常的心肌細胞一樣。

論文第一作者、博士生黃凱詩進一步探究,發現內皮細胞會刺激心肌前驅細胞的四個miRNA大量表現,抑制名為ErbB4的蛋白質分子,讓心肌細胞不要再「亂暴長」,而能慢慢發育、形成成熟心肌細胞會有的肌節結構。

團隊和美國華盛頓大學技術合作,成功將心肌前驅細胞催生出八十倍數量的成熟心肌細胞;精進技術後,長出成熟老鼠心肌細胞只要花三天、人類心肌細胞約花三周即可成熟,相當快速。

謝清河說,「補心」臨床實驗已在老鼠身上獲得成功,團隊下一步會試著補看看豬的心,因為豬心和人心構造相似。同時是心血管外科醫師的他,堅持九年不放棄,就是希望有天也能讓人類補心。


心肌研究登期刊 29歲的她把細胞當嬰兒呵護

中央研究院生醫所團隊找到讓心肌細胞成熟生長關鍵因素,靠是團隊和研究論文第一作者黃凱詩數年來對細胞的不離不棄。密集實驗的時期,她甚至一步都無法離開中研院,簡直把細胞當嬰兒呵護養育。

廿九歲的黃凱詩加入團隊時,領導團隊的生醫所研究員謝清河已經發現內皮細胞可以催化心肌細胞成熟;黃凱詩則進一步從五千多個miRNA(微型核醣核酸,功能為控制基因表現),分析出四個具關鍵影響的miRNA。

但黃凱詩大學時並沒打算走上研究這條路。身為印尼華僑的她來台就讀高醫大醫療資管系,本想畢業後從醫,卻因不具台灣身分證而無法如願。

黃凱詩喜歡生物、對幹細胞有興趣,大學畢業後,跑到成大修生物、生醫課程。每天往返台南、高雄,並遇到指導老師謝清河。

老師一句「當不成醫生,妳可以當醫生的老師呀」,讓黃凱詩決定投入研究領域,甚至還雄心勃勃地,決定要碩博士學位一次拿到,「那時笨笨的,根本不知道有多難,還被學長姐笑!」

但「笨」有笨的好處,搞不清楚狀況加上沒有退路,逼黃凱詩咬牙也要往前走;過去一年養心肌細胞的日子,她幾乎都在實驗室,從早上八點半待到晚上十一點才能離開。

「細胞很脆弱,一沒照顧好它們,馬上就長得不健康給你看,」黃凱詩笑說。

幸好,「處『心肌』慮」的黃凱詩沒白費「心機」,在和團隊的研究登上頂尖期刊封面後,今年可望同時拿到碩博士學位。


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