科學家在幹細胞的研究方興未艾，陸續發現除了胚胎幹細胞，動物體內還有成體幹細胞的存在，負責器官細胞修補與再生的工作。中研院基因體中心幹細胞實驗室的團隊在幹細胞實驗室主持人/中研院細生所所長游正博特聘研究員的領導下，經過不斷的實驗及驗證，發現一種新型態的原始肺部幹細胞，雖然極為少量，卻是肺部正常機制運作的根本；在SARS疫情相關的研究中，他們發現，SARS病毒對這種幹細胞獨有青睞，對它產生近似『斬首行動』式的攻擊；這也說明，為什麼患者最後均有肺功能衰竭的現象。

肺部幹細胞於人體內之圖示

 

早在SARS疫情爆發之際，游正博特聘研究員就對SARS病患從病毒感染最嚴重到後來肺部機制受損的現象感到好奇；由於他本身具有醫師及幹細胞研究的專業，他提出一個觀察的現象：『兩者間隔的時間恰好是由幹細胞再產生新細胞所需的時間』。在身體內，百分之九十的肺部細胞負責氣體交換的工作，被分類為第一型肺泡細胞(type I pneumocytes)，科學家已知，這些肺泡細胞是由另一種肺泡細胞，被稱之為第二型肺泡細胞(type II pneumocytes)所產生。然而科學界早已懷疑，其實，另有一種更原始的肺部幹細胞存在，它才是所有肺臟細胞生息不斷的源頭。

目前任教於台灣大學醫學院的林泰元博士回憶，當時，他持續地在游正博的幹細胞實驗室內培養出動物的肺部細胞，透過與國防大學的合作，在P4級的安全實驗室內，將這些肺部細胞作SARS病毒的感染，經過連續的實驗與觀察發現，培養出的肺部細胞只有一群特殊的細胞才會被SARS病毒所感染。經由各種反覆的驗證，利用胚胎幹細胞的標幟蛋白OCT-4 以及 SSEA-1，分離出這個新型的原始肺部幹細胞，林泰元更進一步證明，該原始肺部細胞的數目很少 (0.004%) ，僅出現於微支氣管與肺泡囊交界點。而且分離出來的肺部幹細胞可以被誘導分化形成第二型肺泡細胞，隨後變成第一型肺泡細胞。游正博表示，很有可能在動物體成型時，就在體內各關鍵器官藏匿了這些具胚胎幹細胞部分特性的器官原始幹細胞。

 

左：游正博，右：林泰元

 

這個新型的肺部幹細胞是完全由台灣特有的題材與本土研究團隊所發現的。這個研究不但第一次將器官原始幹細胞與胚胎幹細胞在發育特性上銜接，而且更具體解釋出SARS病毒與其受侵者相互的關係，同時也將幹細胞研究首次用來解釋感染性疾病引起肺部衰竭病變的原因。另外，肺部幹細胞的研究也替常見的肺部衰竭的疾病治療引領出一條更清晰可行的細胞治療的策略。這次參與計劃的成員來自中研院基因體研究中心、細生所、國防大學、和台北醫學大學。這個研究成果將在最新一期的美國國家科學院期刊上(Proceedings of National Academy of Sciences, U.S.A., 2006, Vol.103, 9530-9535) ，也已申請專利中。