本文主要探討利用誘導性多功能幹細胞 (iPSCs) 在體外製造紅血球的潛力，以解決目前血液供應短缺的問題。文章指出，雖然每年有超過一億單位的血液捐贈，但由於戰爭、天災和疾病等因素，對血液的需求不斷增加。此外，許多慢性病患者，如鐮刀型貧血症患者，也高度依賴輸血。然而，現有的血液庫難以滿足所有需求，且由於人類有超過三百種血型，使得配對輸血變得複雜。因此，科學家們正積極研究如何利用iPSCs來製造紅血球，作為一種更安全可靠的替代方案。iPSCs技術可以從成人細胞產生，避免了使用胚胎的倫理爭議。
文章接著深入探討iPSCs如何被誘導分化成紅血球的過程。這個過程大致分為三個階段：中胚層誘導、造血定向和紅血球分化。研究人員已開發出兩種主要方法：與飼養細胞共培養和利用胚狀體 (EBs)。共培養方法似乎能產生更高的去核率，這可能歸因於紅血球細胞和其他系統組件如巨噬細胞之間的相互作用。然而，目前的技術仍存在挑戰，例如成本高昂、耗時、以及對生長因子和細胞激素的高度依賴。儘管如此，一些研究顯示，透過調整培養條件、使用特定的微RNA和長鏈非編碼RNA，以及採用三維支架培養技術，可以提高紅血球的產量和成熟度。
儘管在體外製造紅血球方面取得了許多進展，但仍有許多障礙需要克服，才能將這項技術應用於臨床。這些障礙包括：確保細胞的安全性、遵循良好生產規範 (GMP)、降低生產成本、提高細胞產量和去核效率、以及驗證細胞的長期功能。此外，科學家們還需要進一步了解誘導分化過程中使用的分子和因子的作用機制，並確保產生的紅血球具有與生理紅血球相似的壽命和攜氧能力。儘管如此，iPSCs在紅血球製造方面的應用前景廣闊，未來可能成為解決輸血醫學中血液短缺問題的重要方案。
註：本文僅為科學期刊討論，並無醫學治療的建議。
參考文獻：In vitro erythropoiesis: the emerging potential of induced pluripotent stem cells (iPSCs). Chukwuemeka CG, Ndubueze CW, Kolawole AV, Joseph JN, Oladipo IH, Ofoezie EF, Annor-Yeboah SA, Bello AE, Ganiyu SO. Blood Sci. 2024 Dec 26;7(1).
