間質幹細胞的「幹性」探討
針對異體間質幹細胞(MSC)的回輸,臨床上常會遇到效果不一的情況:有時成效顯著,有時卻感受平淡。這種不確定性影響了抗衰老治療的一致性,也可能動搖客戶對技術的信任。因此,在選擇幹細胞來源時,大家普遍傾向選擇「幹性(Stemness)」較佳、功能更強的細胞。
一般公認幹性最強的是胚胎幹細胞,但因其具有形成畸胎瘤(Teratoma)的風險,臨床應用受限。因此,如何在異體間質幹細胞中篩選出幹性優異的細胞,成為目前研發的重點。既然「幹性」如此關鍵,本文將深入討論其評估標準。
核心標誌物:評估多能性的金標準
在評估胚胎幹細胞或多能幹細胞(PSC)時,標準化分子生物學方法主要是檢測核心多能性轉錄因子的表達水平。常用指標包括SOX2、OCT4、NANOG以及內參基因GAPDH。以下是這四個標誌物的具體意義:
第一類:核心多能性轉錄因子(功能執行者)
這三者是維持幹細胞多能性與自我更新的核心網絡:
- OCT4:多能性的「主控開關」。其表達水平必須精確維持,過高或過低都會引發細胞自發性分化。
- SOX2:OCT4的「核心夥伴」。它與OCT4協同作用,結合至靶基因調控區以穩定多能性網絡。
- NANOG:多能性的「加固器」。它能賦予幹細胞更強的自我更新能力,並抑制分化信號通路。
這三者的協同作用,能啟動維持自我更新的基因,同時抑制分化相關基因。檢測其表達水平,是評估細胞是否具備最高等級「幹性」的金標準。
第二類:內參基因(實驗尺規)
- GAPDH:一種「管家基因(Housekeeping gene)」,在細胞中穩定且大量表達。其作用是作為實驗參照,消除因細胞數量或提取效率產生的技術誤差。在臨床應用中,透過檢測這組指標,可以評估間質幹細胞在質量上有多接近胚胎幹細胞的原始狀態。
間質幹細胞的亞群與差異
臨床上,異體間質幹細胞存在多種亞群。以臍帶間質幹細胞為例,其亞群可達三十多種,不同亞群所帶有的因子比例各異。普通的間質幹細胞在SOX2與NANOG上幾乎不表現,而「類胚胎幹細胞亞群」則會顯著表現這些因子。此外,不同亞群的細胞形態與大小也不同,例如類胚胎幹細胞直徑約12um,而普通間質幹細胞直徑則約20 um。這些核質比與細胞大小的差異,造就了不同幹細胞在功能上的優劣。
國際學術界(ISCT)的鑑定標準
根據國際細胞治療學會(ISCT)的定義,間質幹細胞的鑑定必須同時滿足以下基礎要件:
1.貼附生長特性:在標準培養條件下具有貼壁生長的特性。
2.特異性表面標記(Surface Markers):
陽性表達(≥95%):CD73、CD90、CD105。
陰性表達(≤2%):CD34(造血幹細胞指標)、CD45(白血球指標)、CD14 或 CD11b、CD79α 或 CD19、HLA-DR。
3.體外多向分化能力:需具備成骨、成脂及成軟骨的分化潛力。
4.其餘關鍵能力:包含克隆形成能力(CFU-F)、增殖與自我更新能力,以及最終的體內功能驗證。
結語
幹細胞作為新型生物醫學技術,過去大多僅關注「代次」,但在現代精準醫學中,我們更應重視「幹性」。因為幹性愈佳的細胞,通常具備更好的旁分泌(Paracrine)效果與歸巢(Homing)能力。隨著細胞應用技術的日益精進,期待這項技術能為追求健康長壽的人們帶來更多福祉。

陳世棟醫師
從事醫療工作多年,是義大利DEKA公司激光溶脂國際訓練講師及以色列ALMA(深藍)國際訓練講師,為中國整形美容外科學全書《微創美容外科學》編者之一,也是台灣美容醫學醫學會理事及美容外科教育長,長期從事醫學美容臨床及教學工作。本身有外科、內科及醫學工程專業背景,專研於先進的醫美技術開發,在激光溶脂、自體脂肪移植、幹細胞治療、端粒酶抗衰老治療及複合式無痕微整形等都有非常精湛的研究。





