脂肪干細(xì)胞促進(jìn)脂肪移植血管化的研究進(jìn)展

尹鈺佳 顧婕妤 李東 袁捷

【提要】 自體脂肪移植時(shí)，其組織基質(zhì)血管片段（Stromal vascular fraction，SVF）中存在脂肪干細(xì)胞（Adipose-derived stem cells，ADSC），具有強(qiáng)大的促血管化作用。本文對(duì)近年來(lái)有關(guān)ADSC促進(jìn)脂肪移植血管化的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為ADSC促血管化作用在脂肪移植領(lǐng)域的應(yīng)用提供新方向。

自體脂肪移植已廣泛應(yīng)用于先天畸形、外傷、腫瘤術(shù)后等造成的軟組織缺損的修復(fù)，脂肪組織工程技術(shù)也受到缺血性疾病、糖尿病、肥胖等多疾病領(lǐng)域的關(guān)注。但是，脂肪組織具有特殊的組織結(jié)構(gòu)和血供系統(tǒng)，移植后因血供不足而導(dǎo)致成活率低下，是一直備受關(guān)注的問(wèn)題。成熟脂肪組織中僅有10%單房脂肪細(xì)胞如“葡萄串”樣排列于血管支架上，卻占據(jù)了90%的空間體積，其耗能高，血供要求高，而移植早期脂肪組織僅靠浸潤(rùn)和滲透維持營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)[1-2]。因此，移植后所處微環(huán)境的血管化程度與移植脂肪成活率息息相關(guān)。ADSC被認(rèn)為是一類(lèi)來(lái)源于脂肪組織中血管基質(zhì)成分的間充質(zhì)干細(xì)胞，具有自我更新、多種分化潛能和強(qiáng)大的旁分泌功能。ADSC在脂肪移植中具有突出的促血管化作用，已被廣泛應(yīng)用于組織工程及臨床各個(gè)領(lǐng)域。大量研究表明，脂肪移植前的預(yù)處理及脂肪移植中ADSC發(fā)揮的作用，均能有效促進(jìn)血管化的程度，從而提高脂肪移植物存活率。本文對(duì)預(yù)處理及ADSC的促血管化作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 脂肪移植促血管化預(yù)處理

利用移植ADSC進(jìn)行組織修復(fù)過(guò)程中，由于血管化程度不足或處于低氧環(huán)境，所得的脂肪體積常遠(yuǎn)小于移植物。然而，在脂肪移植前進(jìn)行有效預(yù)處理可促進(jìn)ADSC成血管化過(guò)程，提高移植成活率。就組織工程研究而言，在確定了種子細(xì)胞為ADSC的前提下，合適的三維支架和ADSC生長(zhǎng)的微環(huán)境已經(jīng)成為了ADSC移植預(yù)處理的主要方向。其中，微環(huán)境的改善可以通過(guò)聯(lián)合其他細(xì)胞共培養(yǎng)、額外添加的生長(zhǎng)因子和血小板、缺氧環(huán)境的改善以及一些物理手段等途徑達(dá)到。

1.1 支架材料

支架材料可分為天然材料、人工合成材料以及脫細(xì)胞脂肪組織基質(zhì)。良好的支架材料通常具有高表面積/體積比，有助于細(xì)胞的黏附、增殖、遷移和分化。脫細(xì)胞化生物支架去除了免疫組分細(xì)胞外基質(zhì)，優(yōu)點(diǎn)在于保留了天然的細(xì)胞增殖分化的微環(huán)境。同時(shí)，脫細(xì)胞脂肪組織基質(zhì)經(jīng)不同脫細(xì)胞方法獲得后，組織特異性與誘導(dǎo)ADSC成脂分化的能力不變[3]。Duisit等[4]應(yīng)用SDS/極性溶劑法進(jìn)行灌注脫細(xì)胞并移植帶血管蒂的人耳，獲得良好的耐受性和抗炎性，證明了灌注脫細(xì)胞方法在組織移植方面的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1.2 聯(lián)合內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)

人脂肪源性微血管內(nèi)皮細(xì)胞 （Human adipose microvascular endothelial cells，HAMEC）和間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）都已被證明具有血管生成能力。Pedersen等[5]將血管內(nèi)皮細(xì)胞（Endothelial cells，EC）、MSC 與支架結(jié)合，以確保移植后的組織具有充分的氧氣及高度血管化。Shandalov等[6-8]基于構(gòu)建帶有自身蒂的厚血管化組織的前期研究，在多孔生物降解聚合物中共同培養(yǎng)HAMEC和MSC作為移植體植入大鼠股骨血管周?chē)?，形成高血管化皮瓣，以治療大面積全層軟組織缺損。

1.3 生長(zhǎng)因子

脂肪組織中各種細(xì)胞通過(guò)旁分泌多種細(xì)胞因子，如VEGF、bFGF、EGF、IGF-1、HGF、PDGF 等，促進(jìn)移植脂肪的血管化。有研究對(duì)ADSC進(jìn)行基因修飾，使其過(guò)表達(dá)VEGF，或在缺氧條件下預(yù)培養(yǎng)ADSC以誘導(dǎo)產(chǎn)生血管生成表型[9-10]。另外，在含 4種血管生成生長(zhǎng)因子 （EGF、FGF-2、IGF-1和VEGF）的內(nèi)皮生長(zhǎng)培養(yǎng)基（EGM-2）中預(yù)培養(yǎng)ADSC的效果優(yōu)于普通的內(nèi)皮培養(yǎng)基或添加單種生長(zhǎng)因子的培養(yǎng)基[11]。

1.4 血小板

血小板內(nèi)含有大量的細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子和信號(hào)分子，可在損傷部位釋放，并促進(jìn)組織修復(fù)、血管再生和分化。此外，血小板形成的纖維蛋白，即富含血小板的纖維蛋白（Platelet-rich fibrin，PRF）也可以成為 ECs生長(zhǎng)的支架[12]。 因此，血小板的濃縮，如富含血小板的血漿（Platelet-rich plasma，PRP）和血小板裂解液，可提供更多的生長(zhǎng)因子來(lái)達(dá)到治療效果[13]。PRF可自然形成纖維蛋白支架，含有高濃度的白細(xì)胞，同時(shí)具有促進(jìn)傷口愈合和防止感染的作用[14]。然而，ADSC的細(xì)胞活力和成脂分化能力與添加的血小板濃度密切相關(guān)，10%～20%的PRP起促進(jìn)作用，而大于20%濃度的PRP則起抑制作用。此外，PRP的副產(chǎn)品缺乏血小板的血漿（Plateletpoor plasma，PPP）也能用于 ADSC 的擴(kuò)增[15]。

1.5 缺氧環(huán)境

正常氧培養(yǎng)條件（21%氧）下的ADSC生長(zhǎng)潛能低下，可能與ADSC生存條件（2%～8%氧）或體內(nèi)缺血損傷所致氧化應(yīng)激條件在氧合水平上的差異有關(guān)。缺氧預(yù)處理（2%氧）可以提高ADSC的生物活性和組織再生潛能，促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移、血管生成，減少衰老和凋亡[16-17]，其機(jī)制可能與其促進(jìn)血管生成和神經(jīng)保護(hù)有關(guān)[18]。不同氧濃度對(duì)血管生長(zhǎng)的影響不同，對(duì)不同成熟度的血管也會(huì)有不同影響。低氧抑制新生血管生長(zhǎng)，卻不影響成熟血管繼續(xù)生長(zhǎng)[19]。

1.6 其他

一些物理手段也可以作為ADSC移植的預(yù)處理方式。Yin等[20]證明體外沖擊波聯(lián)合ADSC的抗炎和促血管作用可以治療股四頭肌急性缺血再灌注損傷。Constantin等[21]利用CO2激光預(yù)照射ADSC增加其潛能。低水平光治療，尤其是紅光也可以提高ADSC的促血管化能力[22]。

2 ADSC在脂肪移植中成血管作用機(jī)制

2.1 ADSC通過(guò)分化作用促進(jìn)血管網(wǎng)形成和穩(wěn)定

ADSC作為間充質(zhì)干細(xì)胞具有多能性，通過(guò)分化成為軟骨細(xì)胞、骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞等發(fā)揮作用，甚至可分化成為心肌細(xì)胞作用于心肌梗死小鼠模型恢復(fù)其部分心肌功能，增加左心室射血分?jǐn)?shù)[23]。ADSC可直接或經(jīng)自分泌和旁分泌作用間接分化成內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、周細(xì)胞促進(jìn)血管網(wǎng)的形成和穩(wěn)定，提高脂肪移植成活率。體外培養(yǎng)基通過(guò)誘導(dǎo)ADSC向EC表型分化聯(lián)合脂肪吸取物共同進(jìn)行體內(nèi)脂肪移植培養(yǎng)證實(shí)，EC聯(lián)合培養(yǎng)較協(xié)同SVF片段移植具有更高的脂肪移植存活率、移植物形態(tài)完整性和更豐富的內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)志物CD31和vWF的表達(dá)[24]。

三種分化細(xì)胞間可通過(guò)信號(hào)通路互動(dòng)調(diào)節(jié)，參與血管網(wǎng)的構(gòu)建和穩(wěn)定[25]：①內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)TβR/ALK-1和TβR/ALK-5通路調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和分化，同時(shí)激活潛在TGF-β，促進(jìn)壁細(xì)胞（血管平滑肌細(xì)胞和周細(xì)胞）分化；②壁細(xì)胞經(jīng)Ang-1/Tie2通路促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞穩(wěn)定；③毛細(xì)血管出芽時(shí)內(nèi)皮細(xì)胞遷移的頂端細(xì)胞合成并分泌PDGF-B同壁細(xì)胞上PDGFR-β結(jié)合，促進(jìn)周細(xì)胞的增殖和遷移；④內(nèi)皮細(xì)胞S1P/S1P1信號(hào)通路有利于召集壁細(xì)胞，促進(jìn)血管穩(wěn)定；⑤內(nèi)皮細(xì)胞和壁細(xì)胞可通過(guò)不同的Notch信號(hào)通路形成各自的動(dòng)靜脈特性。

但Yuan等[26]提出，ADSC早期成血管化主要依賴(lài)分泌作用產(chǎn)生各種成血管因子，而不是其分化作用產(chǎn)生各具功能的細(xì)胞。一系列心肌梗死模型ADSC作用機(jī)制探查試驗(yàn)顯示，ADSC以其旁分泌作用釋放的細(xì)胞因子為重點(diǎn)達(dá)到保護(hù)心肌、血管化重構(gòu)、治療缺血性疾病的目的[27]。在ADSC和EC聯(lián)合培養(yǎng)的3D模型中，兩種細(xì)胞皆表達(dá)Wnt配體，且血管生成也受經(jīng)典Wnt途徑調(diào)節(jié)。β-連環(huán)蛋白在兩種細(xì)胞內(nèi)積累后完成核轉(zhuǎn)位，這種核轉(zhuǎn)位提高了核輔因子Lef-1和細(xì)胞周期蛋白D1的表達(dá)，同時(shí)也促進(jìn)VEGF-A、bFGF、IGF-1等相關(guān)血管生成調(diào)節(jié)因子完成轉(zhuǎn)錄，Wnt途徑由此調(diào)節(jié)以ADSCs介導(dǎo)的旁分泌信號(hào)[28]。

2.2 ADSC通過(guò)自分泌和旁分泌作用調(diào)控血管化過(guò)程

2.2.1 VEGF和ADSC

在脂肪移植中，VEGF在調(diào)節(jié)血管生成和淋巴管生成方面有決定性作用。在ADSC移植后的第7天，VEGF分泌顯著增加，之后逐漸下降[29]。在缺氧情況下，VEGF分泌增加，同時(shí)其可誘導(dǎo)ADSC分化為內(nèi)皮細(xì)胞，該途徑受到受體酪氨酸激酶（RTKs）活性的影響[29-31]。

VEGF 家族包括 VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D以及胎盤(pán)生長(zhǎng)因子，其中VEGF-A是主要的促血管生成因子，在促進(jìn)移植物血管新生的初期作用最強(qiáng)。VEGF-A可與兩種受體結(jié)合，即 VEGFR-1（Flt-1）和 VEGFR-2（KDR/Flk-1），并影響內(nèi)皮細(xì)胞存活、增殖、遷移、分泌和調(diào)節(jié)血管滲透性[32-33]。VEGFR-2對(duì)促血管生成的信號(hào)可以產(chǎn)生很強(qiáng)的RTKs活性，而可溶的VEGFR-1（sFlt-1）卻是一種內(nèi)源性VEGF抑制因子[33]。雖然VEGFR屬于PDGFR超基因家族，但不同于PDGFR家族的下游信號(hào)通路 PI3K-Akt，VEGFR主要利用 PLCγ-PKC-MAPK通路傳遞信號(hào)。除了直接調(diào)節(jié)其下游信號(hào)通路，VEGF-VEGFR還與其他血管生成調(diào)節(jié)系統(tǒng)協(xié)同調(diào)節(jié)血管生成，如 Ang-Tie和Delta（DLL4）-Notch 系統(tǒng)[33-34]。 而在缺血情況下，VEGFR-2/mTOR/Akt途徑可被激活，此時(shí)mTOR和Akt經(jīng)磷酸化可作為VEGF/VEGFR-2的下游靶標(biāo)[35]。在糖尿病缺血性皮瓣成活率的研究中，HIF-1α/VEGF通路也作為缺血缺氧環(huán)境下重要的調(diào)節(jié)機(jī)制被廣泛關(guān)注[36]。

2.2.2 bFGF與ADSC

bFGF通過(guò)調(diào)節(jié)RTKs的活性，可參與到ADSC分化為內(nèi)皮細(xì)胞的誘導(dǎo)過(guò)程[29]，同時(shí)bFGF具有促進(jìn)血管樣結(jié)構(gòu)形成的能力。Khan等[31]使用FGF受體阻斷劑PD173074后，抑制了其在mRNA和蛋白質(zhì)水平對(duì)于內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）的誘導(dǎo)激活作用，同時(shí)也使毛細(xì)管柱狀結(jié)構(gòu)的形成能力受到抑制。Hoseini等[37]將編碼FGF-1的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到ADSC中進(jìn)行移植培養(yǎng)，證明FGF-1具有促進(jìn)脂肪移植中血管增殖和管形成的作用。另外，F(xiàn)GF過(guò)表達(dá)也可促進(jìn)基質(zhì)金屬蛋白酶 1（MMP-1）介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞遷移[38]。

2.2.3 HGF與ADSC

HGF是一種特異的促內(nèi)皮生長(zhǎng)因子，主要由成纖維細(xì)胞分泌，具有促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞分裂增殖，抑制凋亡的作用[39]。抑制ADSC中HGF的表達(dá)降低了內(nèi)皮祖細(xì)胞和成熟內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移過(guò)程，導(dǎo)致缺血組織的血管再生受到抑制[40]。HGF促進(jìn)ADSC成血管化可能主要通過(guò)HGF/c-MET通路，增加細(xì)胞外基質(zhì)中FGF-2的含量。在腫瘤生成的過(guò)程中，HGF/c-MET通路可介導(dǎo)VEGF靶向制劑拮抗作用并通過(guò)促血管化作用促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)[41-42]。早期研究發(fā)現(xiàn)，HGF可促進(jìn)基質(zhì)中FGF-2的釋放，但不參與誘導(dǎo)FGF-2表達(dá)的過(guò)程[43]。近期Ding等[39]發(fā)現(xiàn)，腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞產(chǎn)生的HGF可通過(guò)PI3K/AKT和ERK1/2信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤發(fā)生、血管生成擬態(tài)和嵌合血管的形成。

2.2.4 PDGFs與ADSC

PDGFs是由 PDGF-A、PDGF-B、PDGF-C、PDGF-D 等 4種配體構(gòu)成的二聚體，在腫瘤生長(zhǎng)、血管形成、胚胎發(fā)育和調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移增殖等方面有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，僅有PDGFA、PDGF-C、PDGF-D、PDGF 受體 （PDGFRα 和 PDGFRβ）在ADSCs 中被表達(dá)[44]。

隨著ADSC向脂肪譜系分化，PDGFRα表達(dá)下調(diào)，而PDGFRβ在促進(jìn)ADSC成血管化過(guò)程中占據(jù)重要地位。PDGFRβ可抑制白色脂肪細(xì)胞分化，還可促進(jìn)ASDC增殖、遷移、血管化，并增加其旁分泌作用[45]。此外，PDGF-A與ADSC上的PDGFRα結(jié)合后，通過(guò) PI3K/AKT/eNOS途徑，促進(jìn)血管化，并促進(jìn)傷口愈合[46]。內(nèi)源性的PDGF-D通過(guò)線粒體電子傳遞系統(tǒng)產(chǎn)生ROS，并在體內(nèi)調(diào)節(jié)ASDC的自分泌環(huán)，比PDGF-B具有更強(qiáng)的促有絲分裂作用[45]。

Lopatina等[47]的體外實(shí)驗(yàn)證明，PDGF還可促進(jìn)HAMEC分泌細(xì)胞外囊泡，囊泡內(nèi)攜帶c-kit和干細(xì)胞因子（SCF），MMP含量增加，可促進(jìn)血管樣結(jié)構(gòu)的形成。

2.2.5 IGF-1與ADSC

IGF-1可由多種細(xì)胞產(chǎn)生，如血管平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、血小板等，在脂肪移植促進(jìn)血管生成過(guò)程中，IGF-1主要發(fā)揮抗凋亡作用，并促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞遷移?？偨Y(jié)Lin等[48]研究可得出以下觀點(diǎn)：①I(mǎi)GF-1可以促進(jìn)微血管生成，上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞中血管生成相關(guān)基因和蛋白質(zhì)表達(dá)，如VEGF-A、TGF-β、FGF-1、α-SMA、MMP-2 和 MMP-9 的表達(dá)水平上調(diào)，同時(shí)也上調(diào)ADSCs中周細(xì)胞相關(guān)基因和蛋白質(zhì)表達(dá)；②內(nèi)皮細(xì)胞和ADSCs共同培養(yǎng)，可以增強(qiáng)IGF-1的促血管生成作用；③IGF-1與其相應(yīng)的受體結(jié)合后，激活PI3K/Akt信號(hào)傳導(dǎo)途徑，并進(jìn)一步誘導(dǎo)細(xì)胞增殖、分化和遷移。但Balaji等[49]研究卻發(fā)現(xiàn)，IGF-1可能不會(huì)引起VEGF的直接上調(diào)，而是以其他方式影響血管生成過(guò)程，包括通過(guò)激活VEGF-2R和CD-147。此外，Haleagrahara等[50]在缺血性心肌應(yīng)用領(lǐng)域的研究證實(shí)，IGF-1可以增加血管生成因子IL-8的表達(dá)和促進(jìn)毛細(xì)血管發(fā)芽，增加心肌新生血管，從而保護(hù)缺血心肌。

2.2.6 Ang-1與ADSC

Ang-1是一種寡聚體分泌的糖蛋白，屬于血管特異性生長(zhǎng)因子，是促進(jìn)血管生成和新生血管成熟的必要條件。脂肪移植中，Ang-1與酪氨酸激酶受體Tie-2結(jié)合后受體磷酸化，并激活多種信號(hào)傳導(dǎo)途徑，促進(jìn)血管生成和內(nèi)皮細(xì)胞增殖，維持血管靜止和調(diào)節(jié)血管通透性；此外，Tie-2激活后還可以通過(guò)Akt通路激活eNOS，通過(guò)釋放一氧化氮誘導(dǎo)小動(dòng)脈舒張，調(diào)節(jié)血管阻力。當(dāng)eNOS被抑制后，MAT.Ang-1可以改善血管通透性和組織灌注，并通過(guò)VE-鈣黏蛋白起到穩(wěn)定內(nèi)皮屏障功能的作用[51]。

2.2.7 TGF-β與 ADSC

TGF-β在調(diào)節(jié)ADSC成血管化過(guò)程中起到雙重作用。TGF-β調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的功能，對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生兩種不同效應(yīng)主要是通過(guò)兩種信號(hào)傳導(dǎo)途徑間的平衡介導(dǎo)的：ALK1和ALK5。它們各自激活不同的下游Smad途徑：①表達(dá)Smad1/5的ECs通過(guò)特異性TβR/ALK-1信號(hào)通路促進(jìn)Ecs增殖和遷移；②相反，普遍表達(dá)Smad2/3的Ecs通過(guò)TβR/ALK-5信號(hào)通路則產(chǎn)生抑制的結(jié)果[32]。

2.2.8 SDF-1與ADSC

基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1（SDF-1），也稱(chēng)為CXCL12，被認(rèn)為是不同干細(xì)胞募集和遷移過(guò)程中最重要的趨化因子。ADSC衍生的SDF-1a在血管生成中具有至關(guān)重要的作用，主要由SDF-1/CXCR4軸和SDF-1/CXCR7軸介導(dǎo)。其中SDF-1/CXCR7的結(jié)合是ADSC增殖所必需的，而CXCR7也是SDF-1誘導(dǎo)的ADSC遷移所必需的，SDF-1/CXCR4軸卻相對(duì)更多地參與調(diào)節(jié)ADSC的運(yùn)動(dòng)性，其中CXCR4是ADSC歸巢的重要受體[52-53]。Xu等[54]通過(guò)向人乳腺脂肪來(lái)源的干細(xì)胞（HBASC）轉(zhuǎn)染SDF-1的受體CXCR4證實(shí)，轉(zhuǎn)染后ADSC募集內(nèi)皮細(xì)胞的能力增強(qiáng)，移植物的血運(yùn)重建加快，從而促進(jìn)血管化，減少脂肪細(xì)胞凋亡。

2.2.9 MMPs與ADSC

MMPs可協(xié)助ADSCs通過(guò)重塑細(xì)胞外基質(zhì)，調(diào)節(jié)血管生成。Song等[55]發(fā)現(xiàn)，將ADSC包埋在Ⅰ型膠原蛋白組成的3D水凝膠中并預(yù)培養(yǎng)7 d后，接種于頂部的單層人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）大量侵入水凝膠，證實(shí)MMPs通過(guò)水解基質(zhì)蛋白并使基質(zhì)重塑，起到促進(jìn)血管發(fā)芽的作用。其中，MMP-1可以降解Ⅰ型纖維膠原蛋白；MMP-2可以暴露膠原中促血管生成整合素的隱蔽結(jié)合位點(diǎn)，并激活促血管生成因子，包括TGF-β；MMP-9可以降解基底膜和其他細(xì)胞外基質(zhì)組分。除了分泌型MMPs，ADSC表達(dá)的MT-MMPs在促血管化中也起到重要作用。

2.2.10 瘦素與ADSC

脂肪組織不僅可以儲(chǔ)存脂肪，還可以分泌瘦素、脂聯(lián)素等內(nèi)分泌激素。瘦素（Leptin）是一種循環(huán)激素，通過(guò)下丘腦對(duì)飽腹感和能量消耗的反饋來(lái)調(diào)節(jié)脂肪組織的質(zhì)量。有研究顯示，瘦素能調(diào)節(jié)血管通透性，并通過(guò)上調(diào)FGF-2和VEGF促進(jìn)脂肪組織血管化[56]。Delle Monache等[57]提出，缺氧誘導(dǎo)后的ADSC中瘦素表達(dá)明顯增加，并激活HIF-2α，上調(diào)Flt-1和Tie-1等促血管生成受體。

2.2.11 其他

膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（GDNF）屬于轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β超家族，對(duì)多種神經(jīng)損傷具有潛在的神經(jīng)保護(hù)作用。脂肪移植中，ADSC可分泌大量GNDF，通過(guò)Ret-1特異性受體傳遞到下游的信號(hào)通路，誘導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3（STAT3）的磷酸化，而STAT3在血管生成中起關(guān)鍵作用，此信號(hào)通路不依賴(lài)VEGF通路而產(chǎn)生促血管生成作用[58]。乳腺癌脂肪移植術(shù)后復(fù)發(fā)模型分析認(rèn)為ADSC可分泌CXCL1/8，通過(guò)CXCR1/2信號(hào)通路促進(jìn)HUVEC的遷移和管形成[59]。ADSC還通過(guò)產(chǎn)生CCL-20經(jīng)COX2-PGE2軸產(chǎn)生抗炎、促新生血管形成和上皮重建的作用[60]。

2.3 ADSC通過(guò)釋放囊泡/外泌體介導(dǎo)血管化信號(hào)傳導(dǎo)通路

囊泡/外泌體是由細(xì)胞釋放和質(zhì)膜包被的小泡，通過(guò)裝載攜帶RNAs、蛋白和脂質(zhì)等，引發(fā)受體細(xì)胞下游信號(hào)通路，參與相鄰或遠(yuǎn)距離細(xì)胞間的信息交流。研究表明，ADSC除去分化和分泌細(xì)胞因子的作用外，還可通過(guò)分泌囊泡/外泌體參與到血管化的信號(hào)傳遞通路中，從而促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和管形成[61]：①促內(nèi)皮細(xì)胞分化培養(yǎng)基預(yù)處理的ADSC囊泡數(shù)量顯著上調(diào)，其通過(guò)攜帶miR-31作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞FIH1促進(jìn)人HUVEC遷移和管形成，小鼠動(dòng)脈環(huán)的微血管生長(zhǎng)[62]；②ADSC外泌體攜帶miR-125a作用于內(nèi)皮細(xì)胞，抑制DLL4（一種血管化抑制因子）以促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞頂端細(xì)胞的構(gòu)成介導(dǎo)血管化[63]；③應(yīng)用高表達(dá)MiR-126的ADSC外泌體可顯著促進(jìn)心肌缺血性損傷微血管的形成和遷移，同時(shí)通過(guò)抑制凋亡、抗炎、抗纖溶作用保護(hù)心肌細(xì)胞[64]；④富含microRNA-181b-5p的ADSCs外泌體于缺氧缺葡萄糖的環(huán)境下抑制大腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞TRPM7的表達(dá)，增加HIF-1和VEGF的表達(dá)，下調(diào)MMP-3組織抑制劑的表達(dá)，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞遷移和管形成，治療腦卒中[65]；⑤富含長(zhǎng)段非編碼RNA（lncRNA）MALAT1（Metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1）的外泌體通過(guò)增加FGF-2和bFGF表達(dá)，促進(jìn)人表皮成纖維細(xì)胞遷移和血管化，有利于創(chuàng)傷愈合[66]；⑥缺氧誘導(dǎo)下的囊泡可通過(guò)VEGF/VEGF-R通路促進(jìn)血管化[67]等。

3 ADSC在脂肪移植中促血管化作用的應(yīng)用

ADSC具有來(lái)源豐富、微創(chuàng)、易獲取、易擴(kuò)展、免疫原性低、體外增值能力強(qiáng)、不存在倫理問(wèn)題限制等優(yōu)點(diǎn)，使其在骨骼和肌肉系統(tǒng)疾病、慢性損傷的修復(fù)、心血管系統(tǒng)疾病、泌尿系統(tǒng)疾病、自身免疫性疾?。ㄈ珀P(guān)節(jié)炎、結(jié)腸炎、自身免疫性糖尿?。┑鹊闹委煼矫婢哂袕V泛的應(yīng)用前景，但ADSC應(yīng)用于臨床還需要進(jìn)行大量研究[68-70]。ADSC可通過(guò)上調(diào)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，促進(jìn)外周血嵌合體形成，抑制同種異體免疫作用[71]，并能加快血管化早期建立，改善缺血再灌注損傷，使得同種異體ADSC移植也成為近年來(lái)臨床研究的熱點(diǎn)。Alofisel（Cx601）作為一種局部注射的同種異體脂肪源性干細(xì)胞懸浮液，經(jīng)臨床試驗(yàn)證明，具有治療克羅恩病患者復(fù)雜性肛瘺的潛力，目前已被FDA批準(zhǔn)上市[72]。將同種異體的正常大鼠ADSC應(yīng)用于治療糖尿病大鼠皮膚損傷取得了明顯成效，但缺乏臨床試驗(yàn)支持[73]。

ADSC的分化潛能使之在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用十分廣泛，其旁分泌的各種因子（細(xì)胞因子、趨化因子和生長(zhǎng)因子等）更是在組織工程研究中獲得關(guān)注。ADSC作為干細(xì)胞的一員，因其強(qiáng)大的分化潛能、強(qiáng)旁分泌能力、強(qiáng)促血管化能力，使它正迅速成為脂肪工程細(xì)胞來(lái)源的金標(biāo)準(zhǔn)[74]。

4 結(jié)論和展望

綜上所述，ADSC來(lái)源廣泛，提取方便，具有穩(wěn)定的增殖能力和低衰老率，已獲得廣泛應(yīng)用。目前，移植成活率的問(wèn)題主要取決于如何提高移植后的血管化，這是主要的研究方向和難點(diǎn)：①脂肪組織工程研究中，已從支架構(gòu)造、種子細(xì)胞培養(yǎng)、微環(huán)境改善等多方面進(jìn)行了嘗試，然而還未得出完善的方案，具體如何組合各個(gè)影響因素、所用濃度劑量、作用方式等都要繼續(xù)研究；②ADSC促血管化的機(jī)制并未完全闡明明確；③雖然ADSC在組織工程和各疾病領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景，但距離臨床應(yīng)用還存在一定的距離，需要深入研究。