發佈日期：2023年 | 最後審閱日期：2026年5月

人類間質幹細胞（HMSC）

1. 間質性幹細胞的一般特性

本節將探討間質性幹細胞的一般特性，包括：

• 多能性

  間質幹細胞（MSCs）屬於多潛能幹細胞。它們具有分化為多種細胞類型的能力，使其成為再生醫學中極具價值的研究工具。

• 自我更新

  與其他幹細胞一樣，間質性幹細胞具有自我更新能力，因此能夠在較長一段時間內維持穩定的幹細胞來源。

• 免疫調節潛能

  間質幹細胞具有免疫調節作用，因此被用於治療各種自體免疫疾病。

• 免疫原性

  一般而言，間質幹細胞（MSCs）的免疫原性較低，可降低移植時發生免疫排斥反應的風險。然而，不同類型的間質幹細胞，其免疫原性可能有所差異。

• 可取得性與可及性

  間質幹細胞可從多種組織中分離出來，包括骨髓、脂肪組織及臍帶組織，使其在研究與治療應用中易於取得。

2. 間質性幹細胞培養資訊

為了有效管理與處理間質幹細胞培養，必須全面了解以下間質幹細胞培養資訊。這些知識不僅能讓您的工作更輕鬆，更能加速您的研究進展。

間質性幹細胞培養要點

倍增時間：

不同類型的間質幹細胞（MSCs）其細胞倍增時間各不相同，範圍約介於 15.8 至 41.9 小時之間 [2]。

貼壁培養或懸浮培養：

間質幹細胞屬於貼壁型細胞。

接種密度：

建議的間質幹細胞接種密度應維持在 1 至 3 × 10^⁴ 細胞/cm^² 之間。接種時，先以 1×PBS（磷酸緩衝鹽水）沖洗細胞，並在室溫下與 Accutase（傳代溶液）孵育約 10 分鐘。 細胞脫附後，加入培養基並進行離心。隨後，將細胞沉澱物小心重懸，並將細胞分注至裝有新鮮培養基的新培養瓶中。

生長培養基：

含 0.1 ng/ml bFGF（基礎成纖維細胞生長因子）、2.0 mM 穩定谷氨醯胺、 核苷、脫氧核苷、1.0 mM 丙酮酸鈉及 2.2 g/L NaHCO₃，用於培養間質幹細胞。培養基應每 2 至 3 天更換一次。 

培養條件：

間質性幹細胞培養物應置於加濕培養箱中，維持 37ºC 溫度及 5% CO₂ 環境。

儲存：

間質性幹細胞可儲存於液態氮的氣相中，或於低於 -150 °C 的環境中進行長期保存。

冷凍過程與培養基：

使用 CM-1 或 CM-ACF 冷凍培養基來儲存間質性幹細胞。通常採用緩慢冷凍程序，每分鐘溫度降幅僅限於 1°C，以保護細胞的存活率。

解凍程序：

將冷凍的間質幹細胞輕微浸入預先設定為 37 °C 的水浴中，約 60 秒。 隨後加入新鮮培養基，將細胞重新懸浮並進行離心。此步驟可去除細胞中的冷凍介質成分。接著將獲得的細胞沉澱加入生長培養基中，並將細胞分裝至新的培養瓶中進行培養。

生物安全等級：

處理及維護間充質幹細胞培養物，須於生物安全一級實驗室進行。

3. 不同類型的間質幹細胞及其顯著特徵

間質幹細胞有許多基於來源的類型。本文本節將探討三種主要的間質幹細胞（MSC）類型。

3.1 脂肪來源的間質幹細胞

• 脂肪來源間質幹細胞（AD-MSCs）是一種從脂肪組織中提取的間質幹細胞。
• 它們在脂肪組織中大量存在，且可透過稱為「抽脂術」的微創手術相對容易地進行提取。
• 在異體移植時，它們較不易引發免疫反應。
• 這些細胞展現出強大的成脂潛能，這意味著與其他類型的間質幹細胞相比，它們具有較高的分化為脂肪細胞的傾向。

發佈日期：2023 年 | 最後審閱日期：2026 年 5 月

臍帶來源的間質幹細胞

• 臍帶來源的幹細胞（UC-MSCs）是從臍帶組織中提取的。
• 產後可輕易取得臍帶組織以萃取幹細胞。
• 與骨髓間質幹細胞（BM-MSCs）一樣，臍帶幹細胞在移植前也需進行受贈者與捐贈者的 HLA 配型，以避免任何免疫反應。
• 它們展現出較高的神經分化傾向，因此是神經學研究中極具價值的研究工具。

4. 間質性幹細胞的研究應用

間質幹細胞（MSCs）因其顯著的治療潛力，在生物醫學研究中被廣泛應用。本節將介紹幾種不同類型間質幹細胞的幾項具前景的應用。

• 再生醫學研究：間質幹細胞是多潛能細胞；它們具有分化為各種細胞類型的潛力，例如軟骨、骨骼、肌肉和脂肪細胞。因此，它們被用作再生醫學療法，用於修復和替代受傷或受損的組織。 間質幹細胞（MSCs）在再生醫學的應用主要見於皮膚、骨骼及肌肉骨骼系統的損傷。例如，Helena Debiazi Zomer 及其同事於 2020 年進行的一項研究發現，源自脂肪組織的間質幹細胞（AD-MSCs）能夠在小鼠模型中加速皮膚傷口癒合。 這些細胞能刺激血管生成與細胞外基質重塑，從而促進形成比對照組更接近正常健康皮膚的優質疤痕 [3]。 研究亦觀察到臍帶來源間質幹細胞具有修復骨缺損的特性。它們透過促進血管生成、破骨細胞生成、動員宿主間質幹細胞，或分化為成骨細胞樣細胞來發揮修復作用 [4]。
• 免疫系統疾病／障礙：間質幹細胞具有免疫調節作用。它們傾向於調節免疫反應並減輕發炎反應。因此，它們被用於治療自體免疫疾病，例如類風濕性關節炎、多發性硬化症、發炎性腸道疾病等。 一項研究探討了骨髓來源間質幹細胞（BM-MSC）對類風濕性關節炎患者外周血 T 細胞的免疫調節作用。BM-MSC 對 T 細胞具有抑制作用，並能抑制參與類風濕性關節炎病理生理過程的細胞因子 [5]。
• 神經學與心血管研究：間質幹細胞在神經學與心血管研究領域具有顯著的應用潛力。它們被用於治療多種神經退行性疾病，包括帕金森氏症和阿茲海默症。此外，由於它們能在心臟事件發生後修復受損或受傷的心臟組織，因此也被應用於心血管疾病的治療。 此外，MSCs 還能促進血管新生，因此在心血管研究中極具價值。一項研究探討了脂肪組織和骨髓來源間充質幹細胞在急性心肌梗塞（MI）模型中的治療潛力。該研究發現，這兩種來源的細胞在再生心臟組織和減少纖維化方面同樣有效 [6]。 值得注意的是，2022年的一項研究發現，人類臍帶來源的間質幹細胞（UC-MSCs）能透過調節腸道微生物群，在帕金森氏症小鼠模型中發揮神經保護作用。經鼻腔移植UC-MSCs後，該小鼠模型的運動功能顯著改善[7]。

參考文獻

1. Ding, D.C.、W.C. Shyu 及 S.Z. Lin，《間充質幹細胞》。《細胞移植》（Cell Transplant），2011年，第20卷第1期：第5–14頁。
2. Zhan, X.-S. 等，不同犬類組織來源之間質幹細胞生物特徵與轉錄組特徵之比較研究。《國際分子科學期刊》，2019年，20(6)：第1485頁。
3. Zomer, H.D.等人，《來自真皮和脂肪組織的間質基質細胞可誘導巨噬細胞極化為促進修復的表型，並改善皮膚傷口癒合》。《細胞治療》，2020年。22(5)：第247-260頁。
4. Kosinski, M.等人，利用臍帶來源的間質幹細胞支撐的骨替代材料修復骨缺損。《國際幹細胞期刊》，2020年。
5. Pedrosa, M.等人，人類骨髓來源間質基質／幹細胞對類風濕性關節炎患者外周血T細胞的免疫調節作用。《組織工程與再生醫學期刊》，2020年。14(1)：第16-28頁。
6. Omar, A.M.等人，脂肪組織與骨髓來源間質幹細胞在急性心肌梗塞模型中治療潛力的比較研究。《阿曼醫學雜誌》，2019年。 34(6)：第 534-543 頁。
7. Sun, Z.等人，人類臍帶間質幹細胞透過調節腸道微生物群，改善帕金森氏症小鼠模型的運動功能。《細胞與發育生物學前沿》，2022年。9：第808905頁。