骨髓幹細胞結合可吸收性骨架、生長因子(VEGF)、高壓氧與低強度超音波生物性療法以促進損傷肌肉傷害癒合之研究

肌肉損傷傷害是常見的運動傷害，其治療包括保守療法或開刀修補，但效果不一，且併發症多，特別是早期肌肉功能缺損萎縮及容易再次受傷，這些問題是目前療法所無法解決的。我們先前的研究計劃(NSC91-2314-B182A-079, NSC93-2314-B-182A-027, NSC94-2314-B-182A-049, NSC95-2314-B-182A-084, and NSC96-2628-B-182A-085).證實骨髓幹細胞、高壓氧治療及低強度超音波可促進肌肉再生及促進受損肌肉癒合，但其療效仍有上限，未能達到完美的境界！幹細胞療法可達到有效率的細胞增生(Proliferation)、自行再生(Self-renewal)及組織再新生(Regeneration of tissues)。我們已發展出一系列完整骨髓幹細胞培養、增生、分化及應用於肌肉再生計劃(NSC96-2628-B-182A-085)。而更完美肌肉再生組織工程須要有適合的可吸收性骨架(biodegradable scaffold)，作為適當的幹細胞載具(conductive vehicle)。可吸收性骨架MPEG-PCL[diblock copolymer, methoxy poly (ethylene glycol) poly(ε-capro-lactone)]為有效的細胞載具，特別是應用於幹細胞方面，其液體狀的可吸收性骨架，可隨著注射進入體內溫度上升，而變成膠質狀型態，提供幹細胞增生、分化的良好母質(Matrix)。血管增生因子(angiogenesis-enhancing factors)如VEGF(vascular endothelial cell growth factor)、高壓氧與低強度超音波治療，則可促進新生血管增生，避免肌肉細胞死亡與組織壞死。本三年期計劃乃結合以往研究與骨髓幹細胞成果，結合可吸收性骨架及血管增生因子，從基礎分子細胞、作用機轉到臨床動物實驗，作一完整而詳實之研究！第一年計劃：從mice上分離出骨髓幹細胞，再利用相關染色法與stem cell markers，確認其分化能力。並探討結合可吸收性骨架MPEG-PCL In vitro對骨髓幹細胞之影響。第二年計劃:著重於結合VEGF、高壓氧治療及低強度超音波In vitro之最佳治療時間、劑量及作用機轉之探討，並以型態學與基因表現輪廓來分析研究的結果。這個研究計畫的目的包括（1）探討VEGF、高壓氧治療與低強度超音波對於骨髓幹細胞結合可吸收性骨架MPEG-PCL之影響（2）分析骨髓幹細胞在分化上的關鍵基因表現（3）建立骨髓幹細胞對治療頻率與對照組的指紋圖譜。這個研究對於骨髓幹細胞治療之基礎作用機轉及對細胞的擴增、誘導、以及組織工程的應用，均能提供非常重要的依據。第三年計劃:綜合前兩年結果，應用於臨床動物實驗。包括先前研究計劃使用的肌肉損傷傷害模式。找出骨髓幹細胞結合可吸收性骨架MPEG-PCL及各種血管增生因子治療方式的最佳治療時間及劑量，進一步探討其In vivo作用機轉。以組織學、螢光染色定量分析、DNA microarray and real time PCR、Western blot及肌力測試等，來證實其效果。我們希望延用上述方法來證實其效果，發展出一套更有效促進損傷肌肉復原及縮短其癒合時間的方法。

系統編號:PC10101-1793
原計畫編號:NSC99-2314-B182-007-MY3