脂肪干细胞的研究及临床应用进展

ｓｔｅｍ
２
ＡＤＳＣｓ在临床上的应用 干细胞的临床应用价值主要表现在其组织修复与重建
中．ＡＤＳＣｓ能向各细胞系分化，包括中胚层来源的骨细胞、脂 肪细胞、软骨细胞、平滑肌细胞、血管内皮细胞及神经细胞等，
１ １．１
现在临床上主要的应用策略为定向诱导、体外扩增Ｔｌ细胞后， ｃｅｌｌｓ，ＭＳＣｓ） 与载体支架一起移植入人体或实验动物体内一Ｊ．
只需要抽取少量ＡＤＳＣｓ就能够很快培植出很多的ｒ细胞，用 来进行移植手术．此外，来自脂肪组织的干细胞在培养后也 比其它来源的干细胞生长均匀，所以ＡＤＳＣｓ已成为新的焦 点．目前的研究发现ＡＤＳＣｓ与ＭＳＣｓ多向分化潜能、表面标 记等方面没有明显的差别，ＡＤＳＣｓ的表面标｝己也与ＭＳＣｓ非 常类似，如ＣＤ２９，ＣＤ４４，ＣＤｌ０５，ＣＤｌ６６与ＣＤ４９ｅ，二者均阳性 表达；ＣＤ３１，ＣＤ３４，ＣＩＭ５，ＨＬＡ－ＤＲ，ＣＤｌ３３，ｃ—ｋｉｔ，Ｌｉｎ与ＣＤｌｌｂ 均为阴性，其中的差别在于ＡＤＳＣｓ表达ＣＤ４９ｄ，不表达 ＣＤｌ０６；而ＭＳＣｓ则相反。２ｊ．
２．１
的区别
ＭＳＣｓ能向各种细胞系分化，包括中胚层来源的骨细
成骨细胞ＡＤＳＣｓ可以在一定的培养条件下分化为成
胞、脂肪细胞、软骨细胞、平滑肌细胞、血管内皮细胞及神经细 胞等…．传统的方法是在令麻或椎管内麻醉Ｆ从骨髓中取得 干细胞，但在每毫升的骨髓中仅能获取１００—１０００集落生成 单位（ｃｏｌｏｎｙ—ｆｏｒｍｉｎｇ ｕｎｉｔ－ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ，ＣＦＵ－Ｆ）的骨髓ＭＳＣｓ，且 必须经过体外扩增才能获得临床需要的细胞数目，此方法不 仅价格昂贵，增加患者痛苦，而且需要消耗一定的时间．相比 之下，ＡＤＳＣｓ来源丰富，在每克动物的脂肪组织中即町获得
ｔｉｓｓｕｅ．ｄｅｒｉｖｅｄ ｓｔｅｍ
ｔｉｎ一１，Ａｎｇ－１）；低表达的因子有Ａｎｇ一２∞Ｊ．如何保存ＡＤＳＣｓ而 又不影响其功能？研究。４１认为可利用深低温保藏人ＡＤＳＣｓ， 能够有效地保存ＡＤＳＣｓ的增殖分化、分泌细胞因子等特性．
１．３
【文献标识码】Ｂ
ＡＤＳＣｓ的抗炎抗氧化作用
将生物材料植入体内时所
孙晓龙１，李 青２
（第四军医大学：１口腔医学系十队，
子（ｈｅｐａｔｏｃｙｔｅ
ｇｒｏｗｔｈ
ｆａｃｔｏｒ，ＨＧＦ）、血管内皮牛长因子（ｖａｓｃｕ— ｆａｃｔｏｒ，ＶＥＧＦ）、胎盘生长因子（ｐｌａｃｅｎｔａｌ
ｌａｒ ｅｎｄｏｔｈｅｌｉＭ ｇｒｏｗｔｈ
ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒ，ＰＧＦ）、转化牛长因子－Ｂ（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃ．
收稿日期：２００８—１ｌ一１０：接受日期：２００８—１２－１６ 通讯作者：李青．Ｔｅｌ：（０２９）８４７７４５３８
Ｅｍａｉｌ：ｌｉｑｉｎｇ＠ｆｍｍｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
作者简介：孙晓龙．第四军医大学２００６级本科学员．Ｔｅｌ：（０２９）
８２５０２５４０ Ｅｍａｉｌ：ｆｍｍｕｌｏｎｇ＠ｑｑ．ｃｏｒｎ
万方数据
产生的炎症反应一直是医学上的一大难题．在生物材料植入 人体之前，利用合适的方法将ＡＤＳＣｓ附于生物材料上增殖覆 盖能够有效改善生物材料周围的伤口愈合炎症反应，而且不 影响ＡＤＳＣｓ的增殖代谢和分化能力，实验证实，在聚氨酯 （ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）和聚酰亚胺（ｐ０１）ｒｉｍｉｄｅ）２种生物材料上，ＡＤＳＣｓ 具有很高的覆盖率，但在硅酮弹性体（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）材料 上覆盖率则较低∞ｏ．ＡＤＳＣｓ具有抗氧化作用，可以抵抗在各 种状态下由自由基造成的皮肤损伤’６ Ｊ。
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８６ｌ
１０代后出现脂滴增多，突触伸长，细胞增殖减缓等衰老现象． 因此，在５代以前的这类细胞适于作为种子细胞运用于组织 工程，可以在体外扩增或定向诱导．另外，在软骨形态发生蛋 白（ＣＤＭＰＩ）体外诱导下，大鼠ＡＤＳＣｓ可以分泌软骨特异性基 质糖胺聚糖（ＧＡＧ）和Ⅱ型胶原，并使其向软骨方向增殖分化，
５０００
骨细胞，用于人ＡＤＳＣｓ分化的培养基需要维生素Ｄ３、Ｂ磷酸 甘油（ＢＧＰ）和抗坏血酸的联合作用，其中维生素Ｄ３发挥最蓖 要的作用，而后两者则起到协同作用ｉ Ｊ．用于鼠ＡＤＳＣｓ分化 的培养基需要维牛素Ｃ、地塞米松、Ｂ－磷酸甘油，将小鼠脂肪 组织提取的干细胞培养几代后，细胞表面形成突起，形态类 似于体内的成骨细胞，用茜素红染色，可见细胞内出现ｒ钙 小结．近期还发现，人类成骨蛋白Ｉ（Ｈｕｍａｎ
ｉｒｏｎ ｏｘｉｄｅ，
２．３肌细胞利用肌性培养基（ｍｙｏｇｅｎｉｃ ｍｅｄｉｕｍ，ＭＭ）可使 ＡＤＳＣｓ定向分化为肌前体细胞，在ＭＭ中培养３ ｗｋ后，町以 在光镜下观察到细胞牛成肌小管结构；利用免疫组化和ＲＴ— ＰＣＲ技术，可以检测到培养的细胞町表达ＭｙｏＤｌ蛋白及肌球 蛋白；培养６ ｗｋ之后，利用细胞计数法发现有大约１５％的细 胞为ＭｙｏＤｌ阳性细胞，证明了ＡＤＳＣｓ能分化为肌前体细 胞。”Ｊ．另外，有学者在体外培养环境下，应用ＴＧＦ－１３１，ＰＤＧＦ— ＢＢ联合诱导一定时间，使ＡＤＳＣｓ定向分化的细胞表达ｄ－ ＳＭＡ，Ｃａｌｐｏｎｉｎ，ＳＭ．ＭＨＣ，ＳＭ－２２ｃｔ血管平滑肌特异的细胞内标 记物‘”ｊ，可以认定ＡＤＳＣｓ具有向血管平滑肌分化的潜能．不 仅如此，ＡＤＳＣｓ还叮以分化为心肌细胞，通常用５一氮杂胞苷来 诱导，有效浓度为６～９ Ｉｘｍｏｌ／Ｌ，以终浓度为９斗ｍｏｌ／Ｌ对第３ 代ＡＤＳＣｓ诱导产生的心肌细胞数量最多．５一氮杂胞苷诱导后 最早于第９ ｄ形成肌管样结构，以肌纤维蛋白、ｄ一横纹肌肌动 蛋白和心肌肌钙蛋白Ｔ ｍＡｂ检测均为阳性．提示ＡＤＳＣｓ在体 外町有效转化为心肌细胞，它可能是心肌细胞移植的良好细 胞来源。“１． ２．４血管内皮细胞将ＡＤＳＣｓ置于添加甲基纤维素和血管 内皮生长因子（ＶＥＧＦ）的半固体培养基中培养，在光镜Ｆ可以 观察到细胞牛成分支状的管腔结构，同时利用免疫组化法，
１．２
ＡＤＳＣｓ在体液调节中的作用
ＡＤＳＣｓ能够分泌一定量
成纤维细胞因子（ｂａｓｉｃ ｆｉｂｍｂｌａｓｔ ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒ，ｂＦＧＦ）、ＩＴＳ、地 塞米松等诱导培养摹中进行诱导分化，经阿尔辛蓝染色、天 狼猩红染色以及免疫组化等方法分析，诱导的细胞町分泌软 骨细胞特异性的Ⅱ型胶原以及硫酸蛋白多糖，证实了ＡＤＳＣｓ 有向软骨细胞分化的潜能，同时研究者也发现，ＡＤＳＣｓ在传
ｃｅＨｓ，ＡＤＳＣｓ）不仅在体内体外具有多向分
化潜能，在不同的诱导因子作用下可以向脂肪细胞、软骨细 胞、肌细胞、成骨细胞、神经细胞、神经胶质细胞及胰岛细胞分 化，而且可以分泌多种促血管生成因子和抗凋亡凶子．最新 的研究发现，ＡＤＳＣｓ作为基因治疗的靶细胞具有抗炎、抗氧化 的作用，有望成为临床上用来修复受损的组织和器官的理想 干细胞来源，同时也为一系列疾病的治疗提供了新的思路． 本文综述丫这一领域新的研究进展． ＡＤＳＣｓ与间充质干细胞 ＡＤＳＣｓ与间充质干细胞（ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ
ＳＰＩＯ）不会影响ＡＤＳＣｓ的生存性、转分化潜能及细胞因子的 释放，也可以用来标记ＡＤＳＣｓ，利用ＭＲＩ技术町以明显的跟 踪到有活性的被标记的ＡＤＳＣｓⅢ１． ３脂肪干细胞的前景展望和挑战 ＡＤＳＣｓ以其优势具有很高的应用潜力．然而，在真正临 床应用前，还有很多的问题暧待解决，例如，干细胞移植时选 用自体旧源的ＡＤＳＣｓ呵以免除排斥反应等问题，有时要求 患者自身提供所需的细胞有很大难度，因此，异体ＡＤＳＣｓ的 移植备受关注．传代以后的人ＡＤＳＣｓ减少了表面组织相容 性抗原的表达，并且当与异基因外周ＩｆＩＬ单核细胞共同培养， 它们不能刺激混合淋巴细胞的反应，表明体外环境下ＡＤＳＣｓ 不会引起Ｔ细胞的细胞毒作用一“．但是，机体排斥反应的 机制比这复杂的多，今后需要有更多的实验来验证『司种异基 因ＡＤＳＣｓ移植不会引起强烈的免疫反应和后期的排斥反 应．另外，现在针对ＡＤＳＣｓ的特性大多数是在体外下验证 的，在体内复杂的各种体液因子的调控下会产生何种反应都 不甚明了，将来的蕈点应转移到体内和诱导分化时基因表达 变化和信号传导的精确机制中．同时，研究出在体内更好的 促进ＡＤＳＣｓ扩增与分化的载体支架也是临床应用ＡＤＳＣｓ的 保证． 综上所述，ＡＤＳＣｓ研究才刚刚起步，随着对其更多特性及 分子机制的深入研究，ＡＤＳＣｓ在组织工程和临床医学的研究 中极具潜力．
以５０ ｇ／Ｌ为ＣＤＭＰＩ诱导的最佳浓度‘”Ｊ．
神经元样细胞，它可以引起血管内皮生长因子、脑源性神经营 养因子等因子的高表达，从而减少细胞凋亡，加速神经功能修 复过程并达到保护脑组织的目的． ２．７脂肪细胞人体内存在棕色和白色两种脂肪．研究发 现多向分化潜能的十细胞在鼠的白色脂肪组织中很丰富，而 在棕色脂肪组织中它们的含量就相对要少了很多‘…．目前 在人体内哪一种脂肪组织町以作为最好的干细胞来源尚无定 论．将ＡＤＳＣｓ放在脂肪诱导培养基中，可以表达脂蛋白脂肪 酶，ａＰ２，ＰＰＡＲ（ｇａｍｍａ）２和Ｇｌｕｔ４等脂肪细胞相关基因‘…． 在体内，ＡＤＳＣｓ的成脂能力已得到证实．有研究。２¨将ＡＤＳＣｓ 与海绵状胶原复合后植入免疫缺陷小鼠体内，形成了脂肪样 组织．然而，脂肪组织本身就有大量的脂肪前体细胞，而且脂 肪细胞本身就有增殖能力，因此，下一步研究应进一步明确诱 导分化的脂肪组织的细胞来源问题． ２．８作为基因转移的靶细胞干细胞具有自我更新能力，并 可以将其遗传特性继承给其所有的子代细胞，利用干细胞的 基因治疗成为受损器官修复的潜在途径，其关键在于替换损 伤的基因，将目的基因转入干细胞中，最新研究弹１发现，多聚 乙烯基亚胺（ｐｏｌｙｅｔｈｌｅｎｅｉｍｉｎｅ，ＰＥＩ）可以作为转入ＤＮＡ与人 类ＡＤＳＣｓ的有效载体．将ＡＤＳＣｓ移植应用于临床还必须解 决如何在活体动态监测植入体内的ＡＤＳＣｓ的存活、迁移及分 化情况，研究发现Ｆｅｒｉｄｅｘ２ＰＬＬ复合物町安全高效标｝己ＡＤ－ ＳＣｓ，ＭＲＩ可应用于示踪植入受体脑内的ＡＤＳＣｓ，为将来临床 开展ＡＤＳＣｓ治疗中枢神经系统疾病提供ｒ活体示踪的技术 方法罔１．另外，超顺磁性氧化铁（ｓｕｐｅｒｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｅ