間充質幹細胞（Mesenchymal Stem Cells; MSCs）為源自中胚層的成體幹細胞，廣泛分布在人體裡，具有自我更新和分化成不同細胞的能力。在適當的物理或化學因子的誘導下，間充質幹細胞可以分化成具有類似肝臟細胞、成骨細胞、或神經細胞功能的細胞。間充質幹細胞亦可經由旁分泌效應對受損傷的組織進行修復，再加上其免疫調節的特性，間充質幹細胞在細胞治療和再生醫學上具有不可忽視的潛力。

本實驗室的研究方向為探討間充質幹細胞生長與分化的調控，以及在細胞治療與再生醫學上的應用。目前的研究主題為 :

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1. 生物機械力對幹細胞定向分化的影響以及分子機制

我們已鑑定出瞬時感受電位蛋白 TRPM7 在間充質幹細胞中的表達受流體剪力所影響，並調控間充質幹細胞的成骨分化。TRPM7 是一個可通透鈣離子的非選擇性陽離子通道，具有對鎂離子有感受性的激酶結構域，此激酶結構域在細胞質內與細胞骨架形成複合體。已知 TRPM7 參與許多細胞生理過程，包括鎂離子的體內平衡，細胞生長、粘附、和遷移，以及癌症的惡性度。然而，TRPM7 在間充質幹細胞中與力學傳導相關的角色以及其分子機制仍然不清楚。我們將探討 TRPM7 以及其他機械力感受器對細胞外機械力刺激的感受機制以及與間充質幹細胞分化相關的訊號傳導。

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2. 生物晶片的在幹細胞培養上的應用與研發

我們之前的研究已知不同的流場強度與流場型態會影響間充質幹細胞的生長與分化，因此改變培養幹細胞所使用的生物晶片的流場參數，可以優化幹細胞在臨床應用上的成效。此外，利用細胞共培養的微流道系統，除了化學與物理因素 (例如流體剪力與靜水壓) 外，也可研究不同種類細胞之間的交互作用。目前實驗室探討的題目是靜水壓對間充質幹細胞的調控。

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3. 癌症免疫療法：使用新穎多功能奈米粒子阻斷 CTLA-4 以復蘇抗癌反應

本計畫為國際合作計畫，測試二氧化矽奈米粒子 (MNPs) 對於黑色素瘤的抑制能力，以期建立新型態的精準醫療癌症治療模式。研究計畫測試的新型 MNPs 上修飾有類似 ipilimumab、可抑制 CTLA-4 的寡胜肽，用以阻斷 T 細胞的免疫檢查點、同時加載 ICER mRNA 的 RNA干擾以維持 IL-2 刺激免疫細胞增殖的功能。