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研究生： 黃致豪
Chih-Hao Huang
論文名稱： 利用甲基纖維素水膠培養細胞團塊應用於急性心肌梗塞的治療
指導教授： 宋信文
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 化學工程學系
Department of Chemical Engineering
論文出版年： 2007
畢業學年度： 95
語文別： 中文
論文頁數： 39
中文關鍵詞： 心肌梗塞 、細胞團塊 、甲基纖維素 、水膠 、間葉幹細胞
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    • 心肌梗塞為冠狀動脈硬化所導致的缺氧性心肌組織壞死，由於成人心肌組織缺乏再生的能力，因此壞死的心肌組織可能會嚴重影響心室的功能。文獻上，曾有研究群利用骨髓裡分離得到的間葉幹細胞(Mesenchymal stem cells, MSCs)，注射至受損的心肌組織中，來改善心室的功能。然而，MSC在體外培養皿增生後，往往需要利用如trypsin之類的酵素脫附成單顆懸浮的細胞，以利經由針筒的心肌注射。這項酵素脫附細胞的動作，往往會破壞細胞與細胞之間的連結性、細胞外間質，甚至傷害了細胞本身的存活及增生的能力等，因此可能影響後續細胞移植的治療效果。另外文獻上有報導，在注射利用酵素處理後的懸浮MSC (dissociated MSCs)的過程中，會有大量流失的現象，且植入的MSC過於分散於心肌組織中，嚴重的限制了其治療的效果。本篇目的為利用實驗室先前所發發的甲基纖維素溫度敏感成膠特性，製備一細胞完全不貼附於其上的細胞培養皿。這項技術將用來大量生產MSC細胞團塊(Spheroids)，用於心肌梗塞病患的注射治療，以克服dissociated MSC心肌注射所遇到的問題。結果顯示，注射Spheroids的實驗組三個月後其左心室功能明顯優於對照組(dissociated MSC)。在病理組織切片分析中，注射Spheroids的實驗組其三個月後心肌梗塞的範圍較小。此外注射Spheroids的實驗組其梗塞區域心室壁與其心室壁的彈性皆明顯改善，進而避免心室持續擴大。在血管新生的免疫染色結果中發現注射Spheroids可以刺激受損組織的血管新生，且新生血管數量比注射dissociated MSC的對照組明顯增高。以上結果證明，利用甲基纖維素水膠培養Spheroids應用於急性心肌梗塞的治療，能增進移植後的細胞數量，並改善其心肌梗塞後的左心室功能。

    中文摘要 I 目錄 II 圖索引 IV 表索引 V 第一章 緒論 1 1.1 心肌梗塞 1 1.2 細胞移植治療 2 1.3 間葉幹細胞 4 1.4 細胞團塊 4 1.5 甲基纖維素 5 1.6 甲基纖維素成膠機制 6 1.7 研究動機與實驗目的 7 第二章 細胞團塊的形成 10 2.1 研究目的 10 2.2 材料與方法 10 2.2.1 甲基纖維素水膠製備 10 2.2.2 細胞培養 10 2.2.3 Spheroids的製備 11 2.2.4 細胞密度對Spheroids影響 12 2.2.5 活體影像系統 13 2.2.6 掃描式電子顯微鏡(SEM) 13 2.2.7 共軛聚焦顯微鏡 14 2.2.8 細胞存活率分析 14 2.2.9 Spheroids貼附性分析 14 2.3 結果 15 2.3.1 細胞密度對Spheroids的影響 15 2.3.2 掃描式電子顯微鏡(SEM) 17 2.3.3 共軛聚焦顯微鏡 17 2.3.4 Spheroids貼附性分析 19 2.4 結論 21 第三章 細胞團塊於急性心肌梗塞治療上之應用 22 3.1 研究目的 22 3.2 材料與方法 22 3.2.1 MSC體外誘導 22 3.2.2 MSC的標的 22 3.2.3 實驗組與對照組 22 3.2.4 大鼠急性心肌梗塞病症的建立 23 3.3 取樣前及取樣後的測試和分析 25 3.3.1 心臟功能量測 25 3.3.2 左心室血壓量測 26 3.3.3 取樣流程 27 3.3.4 組織切片觀察 27 3.3.5 梗塞大小、心室厚度的測量 28 3.3.6 梗塞區域的微血管數量測量 28 3.3.7 免疫螢光染色 30 3.4 結果 30 3.4.1 心臟功能量測 30 3.4.2 左心室血壓 31 3.4.3 組織切片觀察 32 3.4.4 梗塞大小、心室厚度的測量 33 3.4.5 梗塞區域的微血管數量測量 34 3.4.6 免疫螢光染色 35 3.5 結論 36 參考文獻 38

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