日科學家:一種脂肪激素可提升幹細胞療法的潛力

間質幹細胞(Mesenchymal stem cells, MSC)有潛力分化為一系列不同的細胞類型,包含骨細胞、脂肪細胞和肌肉細胞等。它們刺激受損組織的修復功能引起了全球科學家的關注,且已知MSC在治療心臟病、肝硬化和糖尿病等疾病有其治療效果。然而,即使有部分臨床試驗顯示確實有效,但科學家們仍難以解釋為何都是使用MSC療法,卻可能產生不同的結果。

 

在一項發表於《Molecular Therapy 》期刊上的最新研究,來自日本大阪大學和京都大學的研究人小組調查了在MSC療法治療結果不一致的可能原因,研究結果顯示其原因可能要歸咎於宿主因子。

 

脂締素與T-鈣黏著蛋白扮演重要角色

論文第一作者、大阪大學的Yuto Nakamura解釋:「我們最近報導,脂締素(Adiponectin)是脂肪細胞分泌的一種有益激素,在肌肉再生過程中扮演重要角色。該激素會與細胞表面的受體蛋白-T-鈣黏著蛋白(T-cadherin)結合。有鑑於T-鈣黏著蛋白大量存在於MSC的表面上,我們在心力衰竭模型中研究了脂締素是否參與MSC的再生活性。」

脂締素在血液中的濃度很高,已被證實能刺激一種小膜結合的囊泡-外泌體(exosome)的產生,這些囊泡在細胞之間攜帶蛋白質、脂質和DNA。 有趣的是,幹細胞分泌的外泌體攜帶著刺激受體細胞修復的信號。

來源:Molecular Therapy, 2020, doi:10.1016/j.ymthe.2020.06.026

透過首先測量基於細胞培養的系統中的外泌體產量,研究人員證實,脂締素的增加導致相應的MSC來源的外泌體豐度的增加,而這取決於T-鈣黏著蛋白的表達。

 

心力衰竭的改善與外泌體數量的增加有關

科學家向患有心力衰竭的小鼠注射MSC,可使牠們左心室心臟功能得到顯著的改善,這與循環中外泌體數量的增加有關。不過最重要的是,MSC治療後的心臟功能可透過提高血液中脂締素含量而得到更進一步的增強。

研究共同作者、大阪大學的Shunbun Kita說:「總之,我們的研究顯示,MSC透過產生外泌體來發揮其對心臟功能的治療作用,而該外泌體的產生受到宿主血漿脂締素含量的影響,且依賴於MSC T-鈣黏著蛋白的表達。」

 

未來可結合促進脂締素生成與MSC治療

Shunbun Kita接著說:「基於這些研究結果,未來可以將增加脂締素生成的藥物與MSC治療聯合使用,以顯著增強治療潛力,不僅適用於嚴重的心力衰竭,還可以治療多種涉及組織損傷的疾病,包括與COVID-19相關的急性呼吸窘迫綜合症狀。」

不過要注意的是,過多的脂肪實際上有害於脂締素的產生,因此不要輕易選擇高脂飲食!

 

 

參考資料:

  1. Yuto Nakamura et al. Adiponectin Stimulates Exosome Release to Enhance Mesenchymal Stem-Cell-Driven Therapy of Heart Failure in Mice. Molecular Therapy, 2020, doi:10.1016/j.ymthe.2020.06.026.
  2. Fat cell hormone boosts potential of stem cell therapy

 

Ying Chang

作者

Ying Chang

曾在醫療相關領域工作三年,包含醫療耗材、檢測服務、扶持計畫等。希望能將更多生醫知識和即時消息分享給關注健康醫療的你們!

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