脂肪干細(xì)胞的分化功能及對(duì)游離脂肪移植后組織修復(fù)的應(yīng)用研究進(jìn)展

王子鴻，謝戰(zhàn)杰

·講座與綜述·

脂肪干細(xì)胞的分化功能及對(duì)游離脂肪移植后組織修復(fù)的應(yīng)用研究進(jìn)展

王子鴻，謝戰(zhàn)杰

組織工程主要包括3大要素，生物材料、干細(xì)胞以及細(xì)胞因子［1］。其中對(duì)干細(xì)胞的研究是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究的挑戰(zhàn)。脂肪干細(xì)胞富含于人體體表的脂肪組織中，來源比較充足，通過吸脂術(shù)采集也很安全，且創(chuàng)傷小，在成脂分化方面也有突出優(yōu)勢(shì)，因此受到廣泛關(guān)注［2］。本文擬對(duì)脂肪干細(xì)胞的分化功能及對(duì)游離脂肪移植后組織修復(fù)的應(yīng)用研究進(jìn)展作一綜述，報(bào)道如下。

1　生物學(xué)特點(diǎn)

研究表明，脂肪組織是一種含有復(fù)雜成分的組織，其中有90％為成熟的脂肪細(xì)胞，但也含有前脂肪細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管上皮細(xì)胞以及血管平滑肌細(xì)胞。研究表明，脂肪組織中的干細(xì)胞儲(chǔ)備量高于其他的組織，在一般情況下，一次門診局部麻醉下的吸脂肪手術(shù)可以抽取0.2 ～1.0L脂肪組織，而且每抽取300ml的脂肪組織就可以提取1×105個(gè)脂肪干細(xì)胞。由此可以表明，脂肪干細(xì)胞有著豐富的來源。但是脂肪干細(xì)胞的生物學(xué)特點(diǎn)受到供體年齡、部位等多種因素的影響［3］。白色脂肪組織中的脂肪干細(xì)胞的含量高于內(nèi)臟脂肪組織，并且上臂也會(huì)高于腹股溝，提供者的年齡越小，脂肪干細(xì)胞的增殖能力就會(huì)越強(qiáng)，就更加的容易分化成為成熟的脂肪干細(xì)胞，上臂組織中的脂肪干細(xì)胞的抗凋亡能力強(qiáng)于上臂、大腿內(nèi)側(cè)以及腹腔內(nèi)的脂肪組織，所以在上腹壁中脂肪干細(xì)胞的體外培養(yǎng)存活率比較高。

2　多向分化能力

脂肪干細(xì)胞作為多能干的細(xì)胞，在不同的條件下可以誘導(dǎo)分化為脂肪、軟骨、心肌、肌肉、血管和上皮血管等多種組織細(xì)胞［4］。有研究報(bào)道顯示，脂肪干細(xì)胞的表觀基因中有脂肪的形成的啟動(dòng)因子，證明了脂肪干細(xì)胞有向脂肪細(xì)胞譜系分化的傾向。而神經(jīng)細(xì)胞一直被認(rèn)為是非再生組織，這一發(fā)現(xiàn)有望給神經(jīng)系統(tǒng)損傷患者的修復(fù)帶來極大的福音。有研究報(bào)道顯示，將脂肪干細(xì)胞靜脈注射至患者的脊髓受傷的動(dòng)物模型體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)脂肪干細(xì)胞出現(xiàn)向受傷部位遷移并且向神經(jīng)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。有研究表明，患者大腦缺血和出血的患者接受靜脈注射脂肪干細(xì)胞，在治療后患者的腦積水以及腦萎縮發(fā)生率減少［5］。

脂肪干細(xì)胞也被應(yīng)用于心肌梗死的治療中。Guastad等將人體的脂肪干細(xì)胞暴露于兔子的心肌細(xì)胞提取物中，通過形態(tài)學(xué)、免疫組織化學(xué)和自主搏動(dòng)性試驗(yàn)證實(shí)了脂肪干細(xì)胞能夠向具有心肌細(xì)細(xì)胞分化；并且在體外誘導(dǎo)下降脂肪干細(xì)胞使得其具有心肌細(xì)胞的形態(tài)，然后將其注射至具有心肌梗死的動(dòng)物模型體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)脂肪干細(xì)胞有利于心臟結(jié)構(gòu)以及功能的恢復(fù)。除此之外，脂肪干細(xì)胞具有向內(nèi)胚層細(xì)胞分化的潛能［6］。邱獻(xiàn)禮等研究結(jié)果表明，脂肪干細(xì)胞可以表達(dá)類似干細(xì)胞的表型特征。脂肪干細(xì)胞很有可能會(huì)應(yīng)用到肝炎和肝硬變的治療之中，以此來修復(fù)受到損傷的肝細(xì)胞；并且將脂肪干細(xì)胞變現(xiàn)出類似有胰腺的功能，分泌胰島素以及生長(zhǎng)激素的抑制素，所以脂肪干細(xì)胞為治療內(nèi)分泌疾病也提供了一條新的思路。

3　促血管化作用

在自體脂肪移植術(shù)中，因游離脂肪組織不能夠及時(shí)的生成滋養(yǎng)血管以便于提供養(yǎng)分，而導(dǎo)致移植物缺血壞死和吸收，也限制了脂肪移植的臨床應(yīng)用。在組織工程的研究中，如何提高移植物的血管化能力也是一個(gè)難點(diǎn)［7-8］。在我國(guó)的多項(xiàng)臨床研究結(jié)果中表明，脂肪干細(xì)胞具有促進(jìn)組織血管形成的作用：（1）脂肪干細(xì)胞在低氧環(huán)境下能夠分泌多種與血管化相關(guān)的細(xì)胞因子，如血管上皮生長(zhǎng)因子和成纖維生長(zhǎng)因子，這些血管化相關(guān)的下?lián)芤蜃涌纱龠M(jìn)血管生長(zhǎng)；（2）脂肪干細(xì)胞主要是位于脂肪毛細(xì)血管的血管壁上，并且具有一些周細(xì)胞的特征，對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的形成具有協(xié)同的作用［9］。所以脂肪干下?lián)懿粌H可以穩(wěn)定內(nèi)皮血管，還有利于血管網(wǎng)的形成和重塑。（3）有研究顯示，脂肪干細(xì)胞誘導(dǎo)可分化為血管上皮細(xì)胞，直接參與血管壁的形成，從而有利于血管化。

4　在脂肪組織修復(fù)重建中的應(yīng)用前景

脂肪干細(xì)胞作為人體儲(chǔ)量最為豐富的間充質(zhì)干細(xì)胞，已經(jīng)作為種子細(xì)胞被應(yīng)用到脂肪組織工程中的研究中［10］。有多項(xiàng)研究表明，復(fù)合了脂肪干細(xì)胞的生物材料內(nèi)出現(xiàn)更多成熟脂肪細(xì)胞核新生微血管，脂肪干細(xì)胞很容易誘導(dǎo)成脂，并且經(jīng)過多次傳代后依然具有成脂分化的能力［11］。在大面積燒傷、創(chuàng)傷等會(huì)造成脂肪來源緊張的情況下，成熟脂肪細(xì)胞無法進(jìn)行體外擴(kuò)張，利用脂肪干細(xì)胞增殖后在誘導(dǎo)分化成脂可以有效的提供更多的白色脂肪組織。更為重要的是，脂肪干細(xì)胞不僅在形態(tài)上像脂肪細(xì)胞分化，還能表現(xiàn)出一些成熟脂肪細(xì)胞的功能，所以脂肪干細(xì)胞是脂肪組織工程理想的種子細(xì)胞。

脂肪干細(xì)胞能夠分泌多種細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子，可招募宿主干細(xì)胞并且能夠促進(jìn)其分化，同時(shí)脂肪干細(xì)胞的抗缺氧能力強(qiáng)于成熟的脂肪細(xì)胞，而且脂肪干細(xì)胞在低氧的狀態(tài)下能夠善生抗氧物質(zhì)，自由基清除劑能夠有效的清除組織缺氧產(chǎn)生的有害物質(zhì)，從而有利于軟組織的創(chuàng)傷后修復(fù)。研究表明，脂肪干細(xì)胞在放療后軟組織細(xì)胞損傷的治療中，可以促進(jìn)脂肪血管化和真皮修復(fù)，減少軟組織感染。由此表明，將脂肪干細(xì)胞注射至糖尿病性潰瘍的動(dòng)物模型中，可以加速潰瘍的愈合［12］。在目前的臨床研究結(jié)果表明，自體脂肪組織移植已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于乳腺癌術(shù)后的乳房重建中，但是由于游離脂肪組織不能快速血管化，比較高的壞死吸收率影響了其治療效果。所以將脂肪干細(xì)胞應(yīng)用于脂肪組織的移植術(shù)中，能夠顯著的提高脂肪細(xì)胞的存活率，使得抑制物的體積得到更好的維持。

雖然有多個(gè)臨床醫(yī)學(xué)研究表明，在乳腺癌患者術(shù)后脂肪組織移植的治療中選用脂肪干細(xì)胞是最有效的，但是還是有小部分研究表明，間充質(zhì)干細(xì)胞可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖，減少其凋亡。有增加腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的潛在風(fēng)險(xiǎn)，且高濃度的脂肪干細(xì)胞對(duì)可造成移植物更加顯著的纖維化，所以脂肪干細(xì)胞在臨床應(yīng)用中還需要更多相關(guān)研究的支持和指導(dǎo)。

5　小結(jié)

脂肪干細(xì)胞有充足的來源，進(jìn)行分離培養(yǎng)容易；其對(duì)多種中胚層組織分化，具有比較強(qiáng)的成脂分化能力；且分泌功能能夠促進(jìn)脂肪組織的血管化，可以提高移植組織的存活率。由此表明，脂肪干細(xì)胞在脂肪組織工程、游離脂肪組織移植等方面具有比較遠(yuǎn)大的應(yīng)用前景。

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10.3969/j.issn.1671-0800.2016.08.076

R622

C

1671-0800（2016）08-1117-02

2016-05-10

（本文編輯：鐘美春）

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