蠶絲蛋白 培養 跳動 心肌細胞sinoatrial node

榮陽交團隊研究登國際舞台 神奇蠶絲蛋白讓停止心臟恢復跳動 2021/12/04 〔記者林曉雲／台北報導〕台灣約有超過4萬人裝有心律調節器，陽明交大和台北榮總團隊，合作發現以蠶絲做成的生物材料，可以將原本不會放電的心肌細胞，轉換為可以自我跳動的心臟節律細胞，讓心臟恢復跳動，陽明交大今天發表這項重大發現，改變人們對治療心律不整的看法，成功刊登於「Nature Biomedical Engineering」，讓台灣本土的研究成功登上國際舞台。研究團隊說明，每分鐘約60至100下心跳，來自於心臟起搏器節律細胞（sinoatrial node）的放電，自發的電流讓心臟的肌肉能夠收縮，把血液打到全身，但隨年齡增長，器官用久會耗損，因為起搏器節律細胞老化故障，進而產生過慢的心跳，例如病竇症候群、房室傳導阻滯等，病人就會出現虛弱無力、呼吸困難、暈倒、甚至猝死等症狀，盛行率約1％到2％，如果是65歲以上長者可能更高。治療這類心臟傳導疾病的方法是花兩小時手術，在身體內裝設心律調節器，不過心律調節器約6到8年需換電池，侵入性手術也有手術感染風險，甚至在手機盛行的年代，這類安裝電子調節器的患者也必須盡可能讓手機遠離心臟，所以科學家無不希望找到可以替代方法。陽明交大生物醫學工程學系教授鍾次文，以及台北榮總心臟內科主治醫師胡瑜峰，組成共同研究團隊，成功利用來自農委會苗栗改良場所培養的蠶絲，經純化製成蠶絲蛋白凝膠，注射到小鼠心臟後，讓原本不會跳動的心肌細胞，轉換為可以放電跳動的起搏器節律細胞。胡瑜峰形容，當自己把心肌細胞培養在鍾次文的蠶絲蛋白上，竟發現心肌細胞「活過來」不斷跳動，才開始這項研究並找尋原因，這項研究在動物實驗上證實，除了幹細胞培養與基因療法外，生物材料也有機會治療心臟傳導疾病。鍾次文表示，研究團隊嘗試數十種生物材料，最終找到蠶絲蛋白的方法，蠶絲蛋白因為生物相容性高，作為生物材料其實有跡可循，包含人工皮膚、手術縫線、傷口敷料都可以發現它的蹤影。胡瑜峰表示，自己過去已經發表將特定基因注射到心肌細胞的基因療法，但這個方法必須用腺病毒做載體，就像現在武漢肺炎（新型冠狀病毒病，COVID-19）疫苗一樣，用病毒做載體的副作用大，多少有疑慮，所以才考慮用生物材料的方法。