未來，我們有機會能夠治癒「禿頭」了！頂尖學術期刊《Cell》近日在線發表的一篇研究論文中，美國波士頓兒童醫院主導的一支科研團隊，帶來了利用幹細胞製造皮膚的重要進展。
團隊利用iPSC幹細胞培養出的皮膚類器官，經過4-5個月，不但形成了皮膚特有的多層組織，更重要的是包含了毛囊、皮脂腺和神經迴路，接近完整的真實皮膚。研究人員相信，這項發現不僅可以幫助科學家研究人類皮膚的發育，更有望為那些受掉髮、疤痕或遺傳性皮膚病之苦的人，帶來革命性的治療。
不起眼的毛孔卻是「人造皮膚」的巨大挑戰
都已經有那麼多人造器官了，「人造皮膚」的困難在哪裡？陽明大學生化所博士張薏雯指出，皮膚一種複雜的多層器官，主要由表皮層和真皮層組成，包括了毛囊、皮脂腺等各種附屬結構。毛囊和皮脂腺的開口—毛孔，它們對於皮膚的功能極為重要，參與體溫調節、體液維持及疼痛感知等各種過程。如果沒有這些結構，皮膚也就難以正常地出汗、分泌油脂，以及長出毛髮。
張薏雯表示：「人類想要培養皮膚，其實已經有 40 多年的歷史了，過去的嘗試包括真皮細胞和表皮細胞的培養，但這些皮膚就是無法擁有正常的功能。」
iPSC幹細胞長出具有毛囊的皮膚
在這項研究中，團隊從iPSC幹細胞出發，培育出具有各種皮膚特徵的結構。由於皮膚的表皮和真皮在發育時來源於不同的細胞類型，為了培養出包括這兩種成分的皮膚，研究人員仔細優化了培養條件，分步驟添加生長因子，先後誘導出表皮前體細胞和真皮前體細胞。
70多天后，這些球體開始長出了毛囊，包括皮脂腺、神經、肌肉和脂肪也逐漸發育，再經過4、5個月的培養期，長出了明顯表皮層和真皮層，而且含有毛囊、皮脂腺和緊密連接的神經。
除了體外分析外，張薏雯介紹，研究人員進一步透過動物移植實驗，展現了這些新造皮膚的治療潛力，他們在免疫缺陷小鼠的背部皮膚中植入了培養的皮膚。這些皮膚不僅能夠與小鼠表皮融合，在傷口處形成平面皮膚，而且其中55%的移植物繼續生長，長出了毛髮。
《自然》期刊予以高度評價！訂製個人化的組織器官不是夢
「這篇研究首度在體外使用多能幹細胞培養成完整的皮膚完整組織，將單一層細胞治療向上提升成組織器官化，不久的未來很可能改變皮膚缺損的患者的治療，達到全新的重建治療。」張薏雯指出。
《自然》同期的專文評述對這項研究給予了高度評價，認為「這項工作具有巨大的臨床轉化潛力」，為治愈禿頂的難題邁出了一大步。
張薏雯表示，細胞治療發展已久，結合胚胎學生物學生化學的研究，科學家們更了解如何應用幹細胞的潛能，隨著AI智能醫學的演進，結合3D組織工程，訂製個人化的組織器官或許不再久遠。
參考資料：Regenerative medicine could pave the way to treating baldness.
文/林以璿 圖/何宜庭
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June 22, 2020 at 01:00PM
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