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更新日期:108年11月4日

生命科學系蔡素宜助理教授團隊 人類幹細胞研究成果發表於國際知名期刊

生命科學系蔡素宜助理教授的研究主要是利用人類多能幹細胞為模型,其研究主要可以分為二大主軸:一、研究如何改善心臟各個細胞譜系(cardiac lineages)細胞分化的效率,並藉由細胞分化的過程來探討心臟細胞譜系的發育機制。二、利用人類多能幹細胞作為心臟疾病的模型,並探討心臟疾病病理機制及利用高通量藥物篩選找出治療心臟疾病之有效藥物。心臟細胞譜系包含心肌細胞(心房及心室)及心臟傳導細胞(竇房結,房室結及浦金氏纖維)。其中雖然心肌細胞已有很好的分化方法,但如何有效率的純化這群細胞,卻仍是目前此研究領域所面臨到的問題。另外目前的藥物開發所耗費的時間跟經費都是非常可觀的,但至少有90%以上的藥物開發最後仍是失敗的,最主要的原因是因為藥物治療所引起的心臟毒性及腎臟毒性,因此建立測試心臟毒性的平台是非常急迫的。

蔡老師團隊利用CRISPR/Cas9的技術建立了人類心臟報導幹細胞株,並利用此心臟報導幹細胞株建立了測試心臟毒性的平台,並藉此平台發現單一不飽和脂肪酸會誘導心律不整,而其病理機制是透過調控RYR2,KCNJ2 和KCNA4基因的表現。此研究成果發表在Cardiovascular Research期刊中,是由碩班生王厚潤及博班生許子庭協助完成。

蔡老師研究團隊近期的另一篇研究成果,發表在Nature Communications。這個研究是與中央研究院夏國強助研究員的跨領域合作成果,夏老師研究團隊主要是利用蛋白質結構生物學去探討細胞核運送因子(Importin-a)如何與高基氏體蛋白基因GM130作用, 進一步調節細胞分裂的過程。利用該團隊在結構生物學中發現的結合位點,蔡老師研究團隊利用他們非常擅長的CRISPR/Cas9技術在GM130上做不同位點的點突變細胞株。由於其中GM130-K34A這個突變位點是很重要位點,因此他們挑了500多單細胞株,才拿到3個異質株(heterogeneous)。

利用這些突變細胞株與一連串的生化研究,他們發現了一種分子機制,允許細胞核運送因子抑制高爾基體 (Golgi) 與囊泡 (vesicle) 融合,進而允許在有絲分裂時高爾基體分解。因此他們的研究結果證明細胞核運送因子除了能夠媒介細胞核與細胞質間物質的運輸外,細胞核運送因子在細胞分裂時還能夠調控錘體組裝和高爾基體分解。在蔡老師研究團隊中,此項研究是由當時僅是大學部學生陳靜柔及卞毓中協助完成。

培養人類幹細胞不僅花費昂貴且也沒有所謂放假可言,永遠都是風雨無阻的。但因為人類幹細胞在再生治療,疾病模型及藥物篩選上都有無限的潛力,因此蔡老師的研究團隊仍努力的堅持,希望有一天團隊的研究能對人類疾病的治療有所貢獻。在此謝謝科技部及學校的經費贊助。謝謝蔡老師的研究團隊裡每個學生們辛苦的付出。

  • 蔡素宜老師研究團隊合影。

    蔡素宜老師研究團隊合影。

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