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幹細胞生長因子 讓人體從細胞開始修復

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撰文/陳庭鵬博士;整理/編輯部

 

再生醫學發展至今已有數十年,包含培養自體免疫細胞來抗癌的免疫細胞療法,以及癌症患者在化療之後,利用自體造血幹細胞來重建免疫系統的幹細胞療法,都屬於再生醫療領域,其中幹細胞的的衍生物「生長因子」也備受世人重視。何謂生長因子?在再生醫學中,它又扮演著什麼角色呢?

 


 

生長因子:開啟細胞作用的鑰匙

生長因子(Growth factor)是一群負責細胞間信號分子傳遞的蛋白質,屬於幹細胞的衍生物,它作為細胞間的信號分子,就像一把鑰匙,開啟細胞與細胞之間作用的功能,能夠刺激細胞增殖和分化,加速新陳代謝,不斷活化新生細胞,同時調節細胞的各類活動。研究發現,生長因子能刺激表皮層、真皮層細胞活化,促進膠原蛋白及彈力蛋白新生,加速新陳代謝,在醫美領域中,常用於適度修復痘疤、凹洞,也能促進傷口癒合,因此能改善膚質、減少細紋、增強肌膚彈性。

 

我們的身體細胞平時會自行生成、分泌多種生長因子,透過運輸系統轉移到身體所需的位置,幫助組織修復、再生,並減緩發炎,但隨著年齡增長,以及不正常的作息、飲食生活,都會影響生長因子的作用,拖慢身體的修復速度。因此,若能適度提供外來的生長因子,不僅能提高體內的生長因子濃度,也能促進再生,強化組織修復的能力。

 

生長因子最早是在1985年被以人工合成的形式使用(俗稱第一代生長因子),研究人員從動物或植物中萃取出重組蛋白,以純化技術抽出單一蛋白,再利用大腸桿菌、酵母菌等菌種在短時間內等比級數複製,得到相當數量之後再使用。在操作過程當中,由於需要用到的化學物質、儀器、微生物、病毒載體均具有潛在危險性,如果萃取時有失誤,有機溶劑或細菌、病毒載體會造成空氣傳播感染,純化後的單一蛋白也可能因此殘留細菌毒素,使用後對人體有害。不僅如此,若萃取來源不屬於合法的動、植物,萃取人員也可能遭到感染。

 

 

 

PRP應用範圍廣 但只能抽取自體血液

1015年前,歐洲科學家發現從人體抽出血液,經由離心過程得到的自體血小板(PRPPlatelet-rich plasma,意指含有高濃度血小板的血漿),是能夠幫助人體自我修復的原料,因為其中富含與組織再生有關的細胞因子,可讓血小板被刺激活化,釋放大量的生長因子,激發細胞正常的基因序列表達,加快修復和癒合的過程。

 

PRP最早是被獸醫用來治療賽馬馬匹的肌腱炎、肌肉拉傷,加速馬匹患部的恢復時程,後來被廣泛應用在人類的運動傷害手術上,提升運動員的運動表現。此外,PRP能減少軟骨細胞壞死磨損,也能修復退化的軟骨、韌帶、肌腱,針對罹患慢性潰瘍、糖尿病引起的肢體潰爛、燒燙傷皮膚,利用PRP搭配植皮技術,更可促使組織細胞的再生及修復。而在醫學美容領域中,PRP可用於刺激表皮細胞的活化,藉以移除色素沈澱、修復痘疤、撫平紋路,進一步達到術後修復、改善膚質的效果。

 

 

 

幹細胞生長因子突破使用限制 可望更加普及

然而,目前PRP仍屬於替代療法的選項之一,每次抽血只能抽取固定的量,也只能萃取自體的血小板來使用,無法抽出後提供他人使用,否則容易引起免疫排斥反應。當我們隨著年齡逐漸衰老,體內的生長因子濃度也會逐漸降低,以一位70歲、需要治療關節退化的年長者為例,雖可將PRP注射在受損或退化的組織部位,加速關節軟骨修復、促進膠原增生,但此時生長因子濃度已經下降,利用PRP治療的效果自然沒有年輕人來得好,若本身又患有自體免疫疾病,不僅需要更長的時間,效果也不如預期。

 

科學家研究發現,人體各個組織中都含有潛藏的幹細胞,而這些幹細胞都處於沈睡的狀態,當組織受到損傷,細胞之間又收到生長因子的信號傳遞,就能喚醒這些幹細胞的活化與作用,參與人體的生理反應,修復老化的細胞、組織、器官。他們認為,既然生長因子是「幹細胞的衍生物」,若能單純萃取幹細胞生長因子,在合格實驗室培養出一定的數量來使用,不只能用在自己身上,也能用在其他人身上,將能夠突破現行細胞療法「僅限自體或親屬」的使用限制,不僅更有效率,也是更能普及的一種方式。

 

 

 

幹細胞衍生物若可納入台灣法規將是保健新選擇

放眼全球,歐美、日韓等許多國家都已推出含有幹細胞生長因子的保健產品,例如生髮洗髮精、美容洗面乳、保養面霜等,其中大量的表皮生長因子或纖維母細胞生長因子(FGFFibroblast Growth Factor)可以刺激表皮層、真皮層中的纖維母細胞生長,不僅能幫助修復,也能預防衰老。

 

著眼於台灣,再生醫學已經有幾十年的歷史,我們已經懂得利用健康細胞來修復、取代已受損的細胞或器官組織,其研究及產業發展一直在台灣政府的政策藍圖中,也備受學界、醫界重視。目前衛福部已經修正條文,開放六項細胞治療技術,但針對幹細胞衍生物(生長因子)則尚未有專法規範,因此展望未來,期許台灣的《再生醫療法》也納入生長因子等幹細胞衍生物,針對細胞製劑、相關產品制定相關規範,並落實執行,不僅對產業與臨床運用將有莫大助益,對於一般民眾而言,也會是一種安全性高、應用範圍廣,價格更趨於親民的保健新選擇,讓我們拭目以待!

 

 

 

 

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陳庭鵬 博士

喜資生技創辦人暨科研總監|英國諾丁漢大學生物醫學博士|國立陽明大學口腔生物所碩士|致力於成人及胚胎幹細胞、再生醫學、幹細胞生長因子、美容再生醫學等相關領域進行研究與實際應用,曾於香港擔任亞太幹細胞研發副總及科技新報科學顧問

 

 

 

 

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