Hepatic Differentiation of Human Wharton Jelly-Mesenchymal Stem Cells Study

總論: 人類臍帶膠樣組織間質幹細胞分化成肝譜系細胞研究因為人類肝細胞的供應非常有限，因此在細胞治療方面也限制了以人類肝細胞來治療急性肝衰竭病患的研究。所以找尋人類肝細胞的來源是一個很重要的問題。近年來由於幹細胞研究的發展，幹細胞也許是很好人類肝細胞的來源。最近的文獻顯示人類臍帶膠樣組織可分離得大量的間質幹細胞，臍帶膠樣組織間質幹細胞和胚胎幹細胞也有表現相同的轉錄因子Oct 4, Sox2 和Nanog，也和胚胎幹細胞一樣具有WNT 信號途徑的分子，從以上這些因素看來，臍帶膠樣組織間質幹細胞是有pluripotency 的特性。Activin A 可將胚胎幹細胞誘導為definitive 內胚層細胞。因為肝細胞是從胚胎的definitive 內胚層分化而來，所以第一年研究，我們將加入Activin A 在人類臍帶膠樣組織間質幹細胞中將其誘導分化為definitive 內胚層細胞，應可提高在後半段肝細胞分化的百分比，再來會添加FGF4 和BMP2 在definitive 內胚層細胞中，將內胚層細胞誘導分化為早期肝細胞，最後會使用HGF,OSM 和Dex 來促使早期肝細胞成為成熟的肝細胞。為了能夠了解生長因子所扮演的角色，人類肝細胞相關功能的分析包括白蛋白產量、白蛋白陽性細胞的比例、肝醣染色、尿素產量、ICG 染色、免疫螢光染色、RT-PCR定量分析肝臟基因表現、PROD assays。為深入探討Activin A 所扮演關鍵性的角色，將採用二維電泳分離蛋白質，來研究人類臍帶膠樣組織間質幹細胞在分化成definitive內胚層細胞過程中蛋白質差異表現，並使用西方墨點法來確認重要蛋白質表現量，于以釐清調節網絡機制。第二年研究，我們將使用液相層析串連質譜(LC-MALDI-MS/MS 或LC-MS/MS)來分析鑑定人類臍帶膠樣組織間質幹細胞和已分化細胞過程中，在不同時間點(例如第3天、第8 天和第18 天)有蛋白質變化的蛋白質身分，並使用西方墨點法來確認重要蛋白質表現量，及使用GO 資料庫搜尋和DAVID 軟體工具進行資料處理及整理比對，可將鑑定出來的蛋白質分別按照其功能、生物進程及蛋白質在細胞內組成位置來整理成為圖表來視覺化表示我們的研究成果，于以釐清生長因子對影響人類臍帶膠樣組織間質幹細胞分化的調節網絡機制。為了能夠了解分化過程中的調控現象，我們將使用蛋白體學方法，來研究人類臍帶膠樣組織間質幹細胞在分化成definitive 內胚層細胞過程中和信號傳遞相關蛋白質的磷酸化作用位置，可讓我們了解人類臍帶膠樣組織間質幹細胞在分化過程不同階段信號傳遞的調節網絡機制。我們將使用TiO2 microcolumns 先來增進這些具有磷酸化作用的胜肽，接著再使用液相層析串連質譜來分析鑑定出蛋白質的磷酸化位置。在初步成果中我們已成功的從人類臍帶膠樣組織分離得大量的間質幹細胞。並且在培養人類臍帶膠樣組織間質幹細胞及誘導分化的技術方面已經很成熟，因為從人類臍帶膠樣組織分離得大量的間質細胞都具有間質幹細胞的表面標記基因: negative forCD14 和CD133, positive for CD44, CD105 和CD166, 證實這些從人類臍帶膠樣組織分離得的間質細胞都是間質幹細胞稱為臍帶膠樣組織間質幹細胞。因此未來在臨床應用上，人類臍帶膠樣組織也許是很好的pluripotent 間質幹細胞或人類肝細胞來源。

Project ID:PB9709-3566
External Project ID:NSC97-2221-E182-019