台大醫院研究團隊在國科會長期支持下，首度從實證角度解開「冷凍保存捐贈主動脈」用於氣管重建時，能誘發軟骨再生的關鍵生物機轉，為長年缺乏穩定材料的氣管大範圍重建難題提供突破性解方，研究成果近期發表於國際期刊《Advanced Healthcare Materials》。

由臺大醫院外科部陳晉興特聘教授暨部主任，與洪琬婷主治醫師率領的研究團隊，早年即投入3D列印人工氣管研究，並結合幹細胞技術，成功建立大小動物實驗模型，但在人體移植的生物相容性上仍面臨瓶頸。其後，研究方向轉向借鏡法國的臨床經驗，改以「冷凍保存主動脈」作為氣管重建材料。2021年，團隊完成亞洲首例以冷凍主動脈進行氣管重建的人體臨床試驗，成功治療嚴重氣管狹窄患者，迄今已累積6例臨床手術經驗。

臨床觀察顯示，冷凍主動脈植入後，會逐步轉化為類似氣管的組織，甚至生成新的軟骨；然而，「血管組織為何能誘發軟骨生成」長期缺乏清楚解釋，加上軟骨尚未完全再生前，患者仍需暫置氣管支架，存在肉芽增生等併發症風險，使臨床推廣仍具挑戰。

此次研究從臨床問題回到實驗室，透過動物實驗證實，主動脈移植物並非僅是填補缺損的被動材料，而是一種具有活性的「體內再生支架」，可引導受贈者自身細胞再生氣管軟骨。研究進一步確認，新生軟骨來源為受贈者的軟骨前驅細胞，而非捐贈主動脈中殘留的細胞，支持「誘導宿主再生」的核心概念。

團隊並歸納出促成再生的三大關鍵要素：其一，良好的生物相容性與早期血管新生，提供再生所需的養分與環境；其二，主動脈移植物中保留的關鍵訊號蛋白，如成纖維生長因子2（FGF-2），可吸引軟骨前驅細胞移行並促進分化；其三，主動脈本身的胞外基質結構，形塑有利於細胞黏附與移動的微環境。

研究成果不僅補足臨床應用上的關鍵知識缺口，也展現高度醫學轉譯潛力。未來可望發展為臨床操作準則與材料開發指引，優化主動脈移植物與受贈者氣管組織的對接技術，並建立捐贈主動脈的品質評估標準，以提升氣管重建療效的一致性與醫療品質。

研究團隊表示，將持續深化臨床與基礎機轉研究的整合，推動再生醫療新策略，讓氣管重建朝向更安全、也更具普及性的方向邁進。