脂肪間充質(zhì)干細胞在創(chuàng)面愈合中的應(yīng)用

王彤 劉毅

[摘要]皮膚的創(chuàng)面愈合是一個相對復(fù)雜的生物學(xué)過程，此過程中需密切協(xié)調(diào)級聯(lián)反應(yīng)來恢復(fù)和修復(fù)損傷部位，包括細胞遷移和增殖、血管生成、細胞外基質(zhì)沉積和重塑。在愈合過程中，ADSCs起著不可或缺的作用，而經(jīng)過特殊處理后的ADSCs可大大加快創(chuàng)面愈合過程，特別是對類似于癌性創(chuàng)面、失神經(jīng)創(chuàng)面、內(nèi)分泌疾病等引發(fā)的難愈性潰瘍創(chuàng)面等特殊創(chuàng)面的治療，ADSCs的應(yīng)用還有待開發(fā)。本文從ADSCs在創(chuàng)面愈合中的作用機制、經(jīng)過特殊處理的ADSCs在創(chuàng)面尤其是在難愈性創(chuàng)面的應(yīng)用等方面進行綜述。

[關(guān)鍵詞]脂肪間充質(zhì)干細胞;創(chuàng)面愈合;細胞-支架復(fù)合物;難愈性創(chuàng)面;外泌體

[中圖分類號]R641? ? [文獻標(biāo)志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2022）02-0172-06

Application of Adipose Mesenchymal Stem Cells in Wound Healing

WANG Tong， LIU Yi

（Department of Burn and Plastic Surgery， Wound Repair，the Lanzhou University Second Hospital， Lanzhou 730050，

Gansu， China）

Abstract： Wound healing is a relatively complex biological process.A closely coordinated cascade of responses is required to restore and repair damages， including cell migration and proliferation，angiogenesis， and extracellular matrix deposition and remodeling.ADSCs play an indispensable role in the healing process， ADSCs after special handing can greatly accelerate the wound healing process， especially for the treatment of peculiar wounds such as carcinomatous wounds， denervation wound， refractory ulcer wounds caused by endocrine diseases. The application of ADSCs has yet to be exploit. In this paper， the mechanism of action of ADSCs in wound healing and the application of ADSCs after special handing in wound healing， especially in refractory wounds， were reviewed.

Key words： adipose-derived stem cells; wound healing; cell-scaffold complex; refractory wound; exosome

隨著組織工程的興起，干細胞相關(guān)研究也如火如荼地進行，ADSCs作為一類來源廣泛、獲取簡易的干細胞群，逐漸在學(xué)科領(lǐng)域與臨床方面廣泛應(yīng)用，在整形美容領(lǐng)域，ADSCs是良好的填充材料，后來經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)在創(chuàng)面的愈合過程中也扮演著不可或缺的角色，ADSCs通過影響多種細胞的功能來分泌多種生物活性因子促進血管形成，且在體內(nèi)、外均可以向多種細胞分化，促進創(chuàng)周細胞組織增殖來參與損傷的修復(fù)，最終實現(xiàn)促進創(chuàng)面愈合的作用。細胞療法與組織工程的飛速發(fā)展給臨床促進創(chuàng)面愈合提供了新的可能。

1? 脂肪干細胞在創(chuàng)面愈合中的作用機制

1.1 ADSCs向成纖維細胞、表皮細胞定向分化，促進創(chuàng)面再上皮化：已經(jīng)發(fā)現(xiàn)ADSCs能夠分化為成纖維細胞，向創(chuàng)基遷移并通過增加I型膠原和III型膠原的合成促進皮膚傷口愈合，Zhou等[1]提出這種分化是由CK19、波形蛋白和I、III型膠原表達增加引起的，可能是由脂肪細胞外基質(zhì)誘導(dǎo)的。誘導(dǎo)ADSCs向表皮細胞定向分化表達CK10、CK14、CK19，此種誘導(dǎo)分化效果高于使用單純的EGF。有學(xué)者利用EGF及維甲酸等誘導(dǎo)ADSCs分化10 d后，細胞即出現(xiàn)鋪路石樣改變并高效表達CK19。同時，ADSCs在全反式維甲酸的誘導(dǎo)作用下分化為上皮細胞，表達上皮細胞表面標(biāo)記物CK18，不再表達波形蛋白（Vimentin）等干細胞特有標(biāo)記物。Ebrahimian將ADSCs在角質(zhì)細胞條件培養(yǎng)基中培養(yǎng)3周后發(fā)現(xiàn)ADSCs向角質(zhì)形成細胞分化并且表達K14和K5[2]。

1.2 產(chǎn)生刺激新血管形成的生長因子，增加血管生成：新生血管形成是修復(fù)受損組織，創(chuàng)建新的血管網(wǎng)絡(luò)并增加再生所需的氧氣和營養(yǎng)供應(yīng)的重要過程。脂肪組織的血管密度較其他組織更高，也可歸結(jié)于ADSCs的這一特性。

Samberg M等[3]研究了接種在富血小板的血漿水凝膠中的ADSCs，參與新生血管生成的特定基因的表達，包括α-平滑肌肌動蛋白、血管內(nèi)皮生長因子、血管生成素-1和血管生成素-2等。ADSCs不僅通過分化為上皮細胞刺激血管生成，而且還通過旁分泌活性血管生成因子。ADSCs分泌血管內(nèi)皮生長因子和轉(zhuǎn)化生長因子（TGF-β1），并與血管生成表達增加相關(guān)。與血管內(nèi)皮生成密切相關(guān)的標(biāo)記物，如：CD34，CD133和ABCG2，內(nèi)皮祖細胞被驅(qū)動以分化成內(nèi)皮細胞表型。超過30種miRNA上調(diào)或下調(diào)血管生成，miRNA可能具有影響血管生成的下游作用，包括VEGF表達增加，特別是miR-126和miR-132參與了血管內(nèi)皮細胞的增殖和遷移，miR-296也與新血管生成有關(guān)[4]。

1.3 旁分泌作用促進組織修復(fù)：近年來，研究發(fā)現(xiàn)ADSCs外泌體對創(chuàng)面的修復(fù)有一定效果。ADSCs通過胞吐的方式向細胞間質(zhì)分泌微粒（Micro-vesicles）及出芽方式分泌外泌體（Exosomes）來實現(xiàn)免疫調(diào)節(jié)等功能。這些微粒通過細胞間的信息傳遞來促進細胞生長與組織修復(fù)[5]。

成纖維細胞可以吸收內(nèi)化ADSCs的外泌體，并且以劑量依賴的方式刺激細胞遷移、增殖和膠原合成，增加N-cadherin、cyclin-1、PCNA和膠原Ⅰ型和Ⅲ型的基因表達。體內(nèi)跟蹤實驗表明，ADSCs的外泌體可以在小鼠皮膚切口模型中被募集到軟組織創(chuàng)面，顯著促進皮膚傷口愈合;組織學(xué)分析顯示，在創(chuàng)面愈合早期，外泌體通過全身給藥的方式增加了Ⅰ型和Ⅲ型膠原的合成，而在創(chuàng)面愈合后期，外泌體可以通過抑制膠原的合成來減少瘢痕形成。總之，ADSCs外泌體可通過優(yōu)化成纖維細胞的特性促進皮膚傷口愈合[6]。

Choi等[7]研究表明，ADSCs-exo表達外泌體標(biāo)記CD63、CD9和HSP70，而這些標(biāo)記在ADSCs裂解物中均不存在;流式細胞儀分析顯示，ADSCs-exo對CD63、CD9和CD81呈陽性。將PKH26標(biāo)記的ADSCs-exo與人真皮成纖維細胞（HDF）共同孵育24 h后，發(fā)現(xiàn)PKH26的紅色熒光位于HDF的細胞質(zhì)內(nèi)，表明ADSCs-exo可以內(nèi)置到HDF中顯示與皮膚再生相關(guān)的基因，其與CD34、I型膠原蛋白、彈性蛋白和角質(zhì)形成細胞生長因子（KGF）的表達以劑量依賴性方式增加。ADSCs-exo刺激了HDF增殖，其遷移率以類似的方式增加。同樣，通過FACS進行細胞周期分析表明，經(jīng)ADSCs-exo處理能顯著增加S期細胞數(shù)量。

1.4 促進細胞增殖和遷移作用：ADSCs可以通過細胞間的直接接觸或者分泌多種細胞因子促進相鄰組織細胞的增殖和遷移來提高創(chuàng)面愈合速度。ADSCs通過Transwell培養(yǎng)方式可促進HDF增殖以及遷移[8]，經(jīng)過TGF-β1[9]處理后的ADSCs對HFD的遷移作用更強。胰島素[10]促進了ADSCs對血管內(nèi)皮細胞的遷移作用?；|(zhì)細胞衍生因子1 （SDF-1）是一種有效的趨化細胞因子，通常由骨髓基質(zhì)細胞產(chǎn)生，在干細胞動員、炎癥細胞浸潤和血管生成中具有特殊功能，已發(fā)現(xiàn)SDF-1在傷口愈合過程中調(diào)節(jié)和控制ADSCs的遷移[11]。

2? ADSCs應(yīng)用于創(chuàng)面的治療方式

ADSCs應(yīng)用于創(chuàng)面的治療方式分為以下幾種：單純ADSCs、預(yù)處理后的ADSCs、ADSCs-支架復(fù)合物、植皮和皮瓣移植物中應(yīng)用ADSCs、ADSCs衍生的微泡或胞外體。近年來，對于預(yù)處理后干細胞與細胞-支架復(fù)合物的療效研究頗有成效。

2.1 預(yù)處理后的ADSCs促進創(chuàng)面愈合

2.1.1 低氧處理ADSCs：Haubner F等[12]證實在體內(nèi)低氧通過上調(diào)HIF-1α的表達，促進FGF、VEGF、HGF、胎盤生長因子（PGF）的分泌，促進微血管生成，提高組織的氧含量。在體外，HIF-1α在ADSCs中的過度表達減輕了高糖誘導(dǎo)的MAEC細胞增殖和遷移缺陷，并顯著抑制ADSC活性氧和8-羥基脫氧葡萄糖水平，從而減少細胞凋亡和提高存活率。HIF-1α在ADSCs中的過度表達可有效緩解高糖誘導(dǎo)的旁分泌功能障礙，減少氧化應(yīng)激和DNA損傷，提高生存能力，并增強ADSCs對糖尿病傷口愈合的治療作用[13]。缺氧預(yù)處理的大鼠ADSCs條件培養(yǎng)基可通過調(diào)節(jié)炎癥細胞浸潤，促進傷口上皮和膠原蛋白沉積來加速全層皮膚缺損傷口的愈合[14]。低氧環(huán)境下的ADSCs-CM亦能促進毛囊中毛乳頭細胞以及表皮角質(zhì)形成細胞的增殖，從而誘導(dǎo)毛發(fā)進入生長期，促進毛發(fā)再生[15]。

2.1.2 機械因素處理ADSCs：機械拉伸預(yù)處理可增強ADSCs引導(dǎo)的巨噬細胞從M1極化到M2極化，巨噬細胞與拉伸型ADSCs（ms-ADSCs）共培養(yǎng)后，iNOS、TNF-α和IL-6mRNA水平顯著降低，而Arg-1、CD2016和IL-10mRNA水平則相反。組織學(xué)研究和免疫組織化學(xué)研究表明，傷口中TNF-α、IL-1β和IL-6呈低表達，而IL-10、VEGF和胰島素樣生長因子-1則呈高表達。此外，根據(jù)iNOS/Arg-1免疫熒光，ms-ADSCs處理導(dǎo)致M1/M2比值下降證明ms-ADSCs治療可顯著加速傷口愈合和炎癥反應(yīng)[16]。

有研究表明[17]單細胞懸液的注射導(dǎo)致了島狀聚集體的形成和注射細胞的壞死，研究者們常用溫敏培養(yǎng)基技術(shù)、磁化目標(biāo)細胞等技術(shù)制備細胞膜片（CS），ADSCs片顯示出有效的旁分泌活性，它們可分泌VEGF，并潛在地分化成血管周圍細胞以支持新血管的構(gòu)建。Yuka Kato等研究中表明[18]，糖尿病創(chuàng)面在植入ADSC-CS 2周后與對照組相比，移植組傷口中的血管密度增加了約2.5倍，VEGF、HGF、TGF-β1、IGF-1、EGF和KGF也較對照組顯著增多。

2.1.3 對ADSCs進行基因修飾：在基因?qū)用鎸DSCs進行加工修飾可取得更好的治療效果。轉(zhuǎn)錄因子E2F1是調(diào)節(jié)ADSCs旁分泌作用的重要靶點，抑制E2F1的表達可以增強ACSCs的旁分泌功能。研究表明：敲除E2F1基因后的ADSCs能夠上調(diào)其旁分泌細胞因子中VEGF和TGF-β1的表達，促進成纖維細胞的增殖和遷移及創(chuàng)面血管化和膠原沉積，加快創(chuàng)面愈合進程。Kang 等利用病毒轉(zhuǎn)染使ADSCs過表達VEGF，明顯加快缺損骨再生和促進新生血管增殖[19]。

2.1.4 ADSCs與其他細胞共培養(yǎng)：人原代表皮角質(zhì)形成細胞（HPEK）與hADSCs在膠原-玻璃凝膠膜上共培養(yǎng)后，細胞增殖和黏附能力增強，其分化受到抑制，提示hADSCs可維持HPEK的未分化狀態(tài)，促進HPEK增殖以修復(fù)創(chuàng)面[20]。

2.2 ADSCs-支架復(fù)合物應(yīng)用：用于軟組織修復(fù)的支架應(yīng)具有可降解性，這種降解性最好是與創(chuàng)面愈合具有同步性，以免在創(chuàng)面愈合過程中形成異物殘留;具有一定的孔隙率，可以均勻整合細胞或細胞因子等共同應(yīng)用于創(chuàng)面;同時具備低免疫原性、較好的生物組織相容性，絕不能引起局部組織發(fā)生異物免疫反應(yīng);有一定的機械強度和良好的可塑性，以便于根據(jù)創(chuàng)面的形狀進行重塑，但植入創(chuàng)面后可以持久維持一定的機械強度;有一定黏附性，與細胞共同植入創(chuàng)面后便于細胞黏附與遷移。近年來，各種支架材料層出不窮，研究者致力于尋找創(chuàng)面修復(fù)效果良好、制備簡易及造價適宜的支架材料。

ADSCs與支架合成真皮替代品[21]，Meruane MA等從離心沉淀中獲得的“新鮮細胞”不做擴增與純化直接接種于支架創(chuàng)面替代皮膚覆蓋創(chuàng)面，這種方法的主要優(yōu)點是縮短了取樣后細胞制備的時間，更適合臨床使用，與單獨的支架相比，將ADSCs接種到支架上產(chǎn)生了更大的局部血管化能力，這種差異在接種于創(chuàng)面的第三周更加明顯。

廖筱梅等[22]制備的ADSCs與溫敏氯化殼聚糖（Chitosanchloride，CSCl）凝膠復(fù)合物應(yīng)用于小鼠深Ⅱ度燒傷創(chuàng)面，術(shù)后7d，創(chuàng)面修復(fù)進入纖維增生期，較之單純使用溫敏 CSCl凝膠和空白對照組，其膠原沉積及真皮層炎細胞浸潤更為豐富;術(shù)后21d，新生表皮厚度與創(chuàng)面新生微血管數(shù)也顯著增加CD31陽性表達細胞數(shù)明顯高于其他兩組，表明ADSCs/溫敏CSCl凝膠復(fù)合物可以通過增加大鼠深Ⅱ度燒傷皮膚微血管數(shù)量來加速創(chuàng)面修復(fù)。

聚羥基乙酸/聚乳酸（PGA/PLA）具備良好的機械性能、適宜的降解能力和可個性化定制的特性，很容易地進行調(diào)整和優(yōu)化，并且能夠構(gòu)建具有指定孔隙大小和機械強度的支架結(jié)構(gòu)，hADSCs-PGA/PLA在體外具有低免疫原性和良好的免疫抑制能力。該支架在誘導(dǎo)hADSCs獲得成熟內(nèi)皮細胞表型方面具有協(xié)同作用，hADSCs-PGA/PLA直接參與新生組織血管化，加快皮膚損傷愈合的速率，同時可促進毛囊和皮脂腺等組織的再生，也有利于新生皮膚組織膠原纖維排列的正?；?，最終提高皮膚組織愈合質(zhì)量[23]。

體外實驗表明，接種于聚乙烯醇水凝膠中的ADSCs促進成纖維細胞的增殖和遷移[24]，與不含ADSCs的聚乙烯醇水凝膠相比，聚乙烯醇水凝膠中的ADSC表現(xiàn)出更快的傷口愈合。接種在脫細胞真皮基質(zhì)（ADM）上的ADSCs可以促進傷口愈合，促進血管生成，并有助于新形成的血管系統(tǒng)，細胞追蹤實驗表明，術(shù)后第14天，標(biāo)記的ASCs與血管內(nèi)皮生長因子或內(nèi)皮細胞標(biāo)記物vWF染色共定位。與硅、硅-ADSCs、單純ADM組相比，ADM-ADSCs組的肉芽厚度最大。ADM-ADSCs組愈合率約80%，ADM組約為60%，而在第14天，兩組的再上皮化幾乎完成。ADM-ADSCs組的血管密度顯著增加[（7.79±0.40）條血管/視野]，而單純ADM組的血管密度為（5.66±0.23）條血管/視野（n=4，P=0.05）。

綜上所述，這些結(jié)果表明ADSCs促進了傷口愈合，其表現(xiàn)為肉芽沉積、上皮形成和血管侵襲的增強[25]。當(dāng)ADSC植入納米纖維-ADM支架時[26]，傷口閉合率較高，愈合過程明顯加快。同時，發(fā)現(xiàn)與沒有細胞的雙層支架相比，使用雙層-ADSCs組在第14天炎癥減輕。同種異體ADM中的ADSCs[27]，無細胞真皮基質(zhì)，可減輕攣縮，特別是接種成纖維細胞或SVF細胞后。真皮基質(zhì)提供了抵抗收縮的結(jié)構(gòu)支撐。當(dāng)上皮形成完成時，負責(zé)收縮的肌成纖維細胞消失，因此，更快的表皮再生抑制了傷口收縮。Glyaderm是人類同種異體供體皮膚，通過甘油保存和NaOH孵育，所有抗原結(jié)構(gòu)和細胞都已被去除。Glyaderm由正常的膠原蛋白-彈性蛋白纖維網(wǎng)絡(luò)組成，因此，為向內(nèi)生長的成纖維細胞、血管或接種在其上的其他細胞提供了最佳的三維纖維結(jié)構(gòu)。通過無細胞基質(zhì)將它們引入傷口的局部缺血環(huán)境中，可以通過促進炎癥、肉芽和新血管形成來有效加速傷口愈合。除了這種間接的旁分泌效應(yīng)外，通過分化為內(nèi)皮和上皮譜系直接促進傷口愈合。與正常Glyaderm處理的傷口相比，ADSCs接種的Glyaderm觀察到顯著加速的愈合。組織學(xué)結(jié)果表明，在第3天至第7天，ADSCs側(cè)的炎癥期增加，肉芽組織和血管形成明顯增多。

與傳統(tǒng)的ADM支架相比較，新型膠原海綿支架（NCSS）具有完整纖細的膠原纖維，以及更加柔軟、疏松的形態(tài)，孔隙率更高（×600 vs ×500）[28]。該膠原支架具有明顯的三維結(jié)構(gòu)，有利于細胞的黏附、增殖和生長;生物孔隙直徑大，有利于細胞浸潤生長;細胞黏附率和遷移率高，無明顯細胞毒性，但有一定的機械強度和良好的可塑性;還可以完全覆蓋傷口，防止細胞感染。ADSCs聯(lián)合NCSS修復(fù)裸鼠背部全層皮膚缺損后，創(chuàng)面愈合率明顯高于其他組，表明構(gòu)建的新型組織工程皮膚替代物能顯著促進創(chuàng)面愈合。將P4ADSCs接種到傳統(tǒng)的ADM支架材料上后第3天、第7天，H&E染色顯示細胞在支架基底膜表面僅以單層形式生長，無明顯的皮內(nèi)浸潤;而ADSCs接種到NCSS后的第3天和第7天，干細胞突破基底層呈浸潤性生長;浸潤深度也隨著時間的延長而明顯增加，細胞數(shù)量也顯著增加。

ADSCs植入PRP水凝膠支架，PRP中含有高濃度血小板，可釋放生長因子和細胞因子，包括PDGF、bFGF、VEGF、IGF-10以及TGF-β。PRP聯(lián)合ADSCs局部移植可能通過增加血管生成和神經(jīng)發(fā)生，在促進壓力性損傷（Pressure injury，PI）傷口愈合方面發(fā)揮協(xié)同作用，PRP延長了ADSCs的存活時間。然而單純血小板凝膠拉伸強度小，且不能保持形狀，需隔絕水，或者更重要的是，無法保留現(xiàn)存的生長因子。但在血小板凝膠化之前將血漿聚乙二醇化。該過程可以將溶液中的纖維蛋白原以及其他蛋白質(zhì)和生長因子交聯(lián)，一旦形成了水凝膠，這些因子可以緩慢釋放到傷口中，并有助于協(xié)調(diào)傷口愈合過程[29-30]。

ADSC和明膠基水凝膠（GBH）創(chuàng)傷敷料[31]，明膠具有化學(xué)和生物特性的獨特組合，例如可熱降解、最佳的細胞向內(nèi)生長、低免疫原性和優(yōu)異的生物相容性等，對未來的細胞治療和臨床應(yīng)用非常有吸引力。在Hsu LC等初步研究測試中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用自行建立的GBH結(jié)合ADSCs及其培養(yǎng)基時，受損皮膚顯示出明顯更強的修復(fù)和促進傷口愈合的作用。研究發(fā)現(xiàn)，明膠海綿傷口敷料不僅能產(chǎn)生凝膠結(jié)構(gòu)作為細胞接種載體，還能為ADSCs在愈合皮膚傷口時釋放細胞因子和組織生長因子模擬良好的微環(huán)境。

將ADSCs和纖維蛋白凝膠構(gòu)建的支架復(fù)合物植入皮膚缺損部位，對比單純自體皮瓣移植組、ADSCs移植組及纖維蛋白凝膠移植組，在皮膚血流量、微血管密度、創(chuàng)面愈合速度、皮瓣成活率方面都有明顯優(yōu)勢[32]。纖維蛋白凝膠作為良好的結(jié)構(gòu)支撐，為干細胞的定向分化、遷移和修復(fù)功能提供了穩(wěn)定的微環(huán)境和活性場所。與模型組自體皮膚移植相比，對皮膚損傷的修復(fù)效果更好，證明工程技術(shù)提供的修復(fù)替代物具有更好的安全性和有效性。

在角質(zhì)細胞包被的ADSCs接種纖維蛋白組織支架復(fù)合物中，ADSCs通過直接血管分化或旁分泌方式刺激新生血管生成和膠原合成，增強局部微血管網(wǎng)絡(luò)和膠原沉積來加快組織再生，ADSCs在纖維蛋白組織支架內(nèi)的增殖、遷移和自發(fā)分化是由血管生成引起的，血管生成是通過營造出適宜ADSCs和內(nèi)皮細胞生長繁殖的微環(huán)境來促進的。三維纖維蛋白基質(zhì)提供了足夠的物理支撐和表面積，增加了ADSCs的活性，它是一種可生物降解的自體材料，尚未有組織反應(yīng)的報道[33]。此外，ADSCs在纖維蛋白組織支架內(nèi)三維分散并形成周圍的細胞外基質(zhì)對于組織再生、快速血管生成和受體部位的準(zhǔn)備尤為重要。

3? ADSCs在一些難愈性創(chuàng)面治療中的應(yīng)用

現(xiàn)階段臨床上對于難愈性創(chuàng)面的界定標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，通常認為基于多種因素所引發(fā)的，經(jīng)超過8周的常規(guī)治療仍未愈合或是未呈現(xiàn)出愈合趨勢的創(chuàng)面[34]。大致包括外傷性創(chuàng)面、壓迫性潰瘍、脈管源性潰瘍、代謝性與自身免疫性潰瘍、耐藥菌或特殊病原菌所致感染性潰瘍等慢性創(chuàng)面。難愈性創(chuàng)面的特征包括：①多伴隨血運不良的骨、肌肉、肌腱等深部組織的外露;②伴隨異物、壞死組織殘留或潛腔形成等;③創(chuàng)面周圍組織血液循環(huán)差[35]。

3.1 脈管相關(guān)疾病創(chuàng)面：有研究證實鐮狀細胞病患者中有8%～10%患有下肢潰瘍。慢性鐮狀細胞性下肢潰瘍的成功愈合需要招募新的細胞群來永久改善創(chuàng)面愈合條件。有人采用皮膚移植結(jié)合脂肪移植，治療慢性鐮狀細胞潰瘍[36]。Marino等使用ADSCs用于治療動脈性下肢慢性潰瘍，在所有的病例中，注射到潰瘍邊緣都會使?jié)兊闹睆胶蜕疃葴p小，說明ADSCs移植可顯著改善非血管化危重肢體缺血患者的血管重建和組織灌注。肌注ADCSs可作為一種安全的替代方法，以實現(xiàn)對其他治療方法無效的危重肢體缺血患者的促血管生成治療[37]。

3.2 糖尿病創(chuàng)面：ADSCs用于創(chuàng)面治療時，首先需要一個健康和干凈的傷口床，無失活組織，引流通暢，傷口周圍組織沒有浸漬或硬化[37]。在植入ADSCs之前還需糾正蛋白酶水平，這對于治療效果是否滿意至關(guān)重要。局部創(chuàng)面的環(huán)境會損害創(chuàng)基細胞和趨化細胞，具體表現(xiàn)為由氧供不足和血液灌注不良所導(dǎo)致的代謝產(chǎn)物的積聚，而所有的慢性創(chuàng)面的細菌都是由來自周圍皮膚或局部環(huán)境進行二次定植的。在慢性創(chuàng)面愈合過程中，創(chuàng)面滲液中的促炎性趨化因子升高增強了ADSCs的遷移能力;而MMP-9參與細胞外基質(zhì)的降解，無論是在重塑還是再上皮化過程中都起著關(guān)鍵作用，慢性創(chuàng)面滲液可誘導(dǎo)ADSCs中VEGF和角質(zhì)形成細胞MMP-9的表達進一步增強，促進創(chuàng)面加速愈合[38]。ADSCs參與的細胞療法可以為糖尿病創(chuàng)面愈合提供最大的益處，因為細胞持續(xù)提供的生長因子隨著傷口愈合的不同階段而適應(yīng)不斷變化的微細胞環(huán)境，以至于在創(chuàng)面愈合的所有階段都能夠發(fā)揮細胞治療的優(yōu)勢，最終達到促進創(chuàng)面愈合的效果[39]。Lang Chen等[40]實驗證明，ADSCs可以通過促進血管生成和抗炎來促進糖尿病創(chuàng)面的愈合過程，該過程與VEGF-PLCγ-ERK1/2信號通路和內(nèi)皮祖細胞的募集和分化有關(guān)，這些發(fā)現(xiàn)為糖尿病潰瘍創(chuàng)面的治療開辟了新的前景。

3.3 脂肪營養(yǎng)不良創(chuàng)面：脂肪營養(yǎng)不良的臨床特征包括周圍性脂肪萎縮和中央性脂肪肥大，分為先天性和獲得性脂肪營養(yǎng)不良，脂肪萎縮是脂肪營養(yǎng)不良的一種形式，由于暴露部位（如：面部和四肢）的軟組織過度丟失，大大降低患者的生活質(zhì)量。

核苷逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑（NRTIs）引起的脂肪營養(yǎng)不良與其在線粒體中的作用有關(guān)，從而導(dǎo)致脂肪細胞凋亡;蛋白酶抑制劑（PIs）對線粒體的影響不如NRTIs，但很明顯，PIs通過在脂肪細胞中積累未處理的蛋白質(zhì)來誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）應(yīng)激，后者是未折疊蛋白反應(yīng)（UPR）依賴性凋亡的誘導(dǎo)因子。HIV感染者因接受高活性抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療（HAART）后所致的身體暴露部位（如：面部和四肢）的脂肪萎縮，大大降低了患者的生活質(zhì)量。Suzuki等研究證實，接受HAART治療的HIV感染患者分離的ADSCs仍然保留足夠的生物和生理活性，其生長動力學(xué)、飽和密度、克隆效率和脂肪細胞分化潛能和HIV未感染者相比無明顯差異，可用于重建皮下脂肪組織，填充面部及四肢凹陷。HIV感染患者的ADSCs是自體干細胞治療脂肪營養(yǎng)不良的理想來源。此外，使用ADSCs的組織再生涉及間接效應(yīng)，通過分泌生長因子加速傷口愈合。目前，面部脂肪營養(yǎng)不良已被公認為HAART常見的副作用，自體脂肪移植是一種有效的治療方法[41]。

3.4 放射性損傷創(chuàng)面：放療是惡性腫瘤的重要輔助治療措施，但電離輻射（Ionizingradiation，IR）在抑制腫瘤細胞的同時，也對正常組織造成了一定的放射性損傷（Radiation-induced injury，RII），降低了患者的生存質(zhì)量。早期擴大清創(chuàng)，皮瓣移植是有效的治療方法，但是IR通過釋放活性氧，損害微血管，導(dǎo)致組織缺氧和細胞因子分泌異常，最終導(dǎo)致微環(huán)境失衡，大大增加了放療區(qū)域創(chuàng)面愈合延遲或不愈合的風(fēng)險。研究證實ADSCs借助其分泌各種細胞因子，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、免疫反應(yīng)，促進新生血管生成，抗氧化、抗凋亡等作用直接分化替代受損的細胞，協(xié)同治療IR等原因引起的難愈性創(chuàng)面[42]。

全身性的輻射暴露通常會改善機體免疫反應(yīng)、細胞增殖和全身分化能力;因此，早期給藥的細胞，最好是抗輻射、細胞更新和高分化能力的細胞，來自骨髓或脂肪細胞的干細胞是最佳選擇。而當(dāng)局部輻射損傷發(fā)生在急性期時，體外細胞增殖曲線顯示hMSCs具有抗輻射能力，能夠產(chǎn)生蛋白，避免細胞凋亡，使用自體干細胞進行創(chuàng)新性治療的可能性很大。

體外照射20 Gy后，hMSCs仍具有較強的增殖能力。在體內(nèi)，4 Gy大鼠全身照射后MSCs在骨髓中仍能存活。在20 Gy照射的皮膚和軟組織上，立即用細胞和細胞因子浸漬人工真皮，可以顯著改善脂肪血管生成，重建真皮結(jié)構(gòu)，減少炎癥性。這些都給利用患者自身脂肪組織衍生干細胞對放射性損傷進行再生醫(yī)學(xué)和外科治療提供了可能性。對于全身性輻射損傷的治療，受損皮膚和皮下組織的早期修復(fù)與血液學(xué)和腸道系統(tǒng)復(fù)蘇同等重要。Sadanori Akita等的臨床實驗已表明有全身性疾病的老年患者成功地用自己的ADSCs治療頑固性局部放射損傷。ADSCs治療后81 d，慢性放射性損傷完全愈合，術(shù)后103 d對外界刺激有耐受性，皮膚、皮下組織、骨和肌肉再生愈合[43]。

有研究表明，頭頸癌患者放化療后的唾液腺組織功能損傷嚴(yán)重，傳統(tǒng)療法療效差，Eun-JaeChung等以透明質(zhì)酸水凝膠（HA-gel）為載體，將ADSCs局部輸送至因輻射損傷的唾液腺可有效還刺激輻射損傷腮腺組織再生[44]。

4? 總結(jié)與展望

間充質(zhì)干細胞的臨床應(yīng)用技術(shù)日趨成熟，而ADSCs因其具有自我更新和多向分化能力，可旁分泌多種生物活性因子、可塑性強、免疫原性低，同時致瘤致畸風(fēng)險較低，在適宜誘導(dǎo)環(huán)境下可定向分化為成骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞等。ADSCs已經(jīng)廣泛用于骨組織及軟骨組織缺損的修復(fù)，皮膚損傷的修復(fù)、糖尿病和免疫調(diào)節(jié)等疾病治療。雖然ADSCs療法被認為是一種實用有效的組織再生方法，但它也有一定的局限性，例如：與年輕供體細胞相比，缺乏來自較老供體的ADSCs，這些供體細胞數(shù)量較少，細胞衰老速度較快。此外，基于細胞療法需要足夠的細胞數(shù)量，且從年齡較大的供體中獲得的干細胞數(shù)量有限，不足以重復(fù)甚至二次使用。已有從豬或狗中獲得的干細胞用于異種移植，有效治療犬骨關(guān)節(jié)炎并且它不會引起任何炎癥或過敏反應(yīng)[45-46]。更多的治療目前僅限于動物實驗，其中的修復(fù)機制仍有待進一步的研究，ADSCs不僅僅用于組織工程構(gòu)建來修復(fù)各種組織缺損，也是聯(lián)合各種細胞因子促進創(chuàng)面愈合的有力武器。

[參考文獻]

[1]Zhou Z Q，Chen Y，Chai M，et al.Adipose extracellular matrix promotes skin wound healing by inducing the differentiation of adipose-derived stem cells into fibroblasts[J].Int J Mol Med，2019，43（2）：890-900.

[2]Ebrahimian T G，Pouzoulet F，Squiban C，et al.Cell therapy based on adipose tissue-derived stromal cells promotes physiological and pathological wound healing[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol，2009，29（4）：503-510.

[3]Samberg M，Stone R，Natesan S，et al.Platelet rich plasma hydrogels promote in vitro and in vivo angiogenic potential of adipose-derived stem cells[J].Acta Biomater，2019，87：76-87.

[4]Hutchings G，Janowicz K，Moncrieff L，et al.The proliferation and differentiation of adipose-derived stem cells in neovascularization and angiogenesis[J].Int J Mol Sci，2020，21（11）：3790.

[5]Rani S，Ryan A E，Griffin M D，et al.Mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles： toward cell-free therapeutic applications[J].Mol Ther，2015，23（5）：812-823.

[6]Hu L，Wang J，Zhou X，et al.Exosomes derived from human adipose mensenchymal stem cells accelerates cutaneous wound healing via optimizing the characteristics of fibroblasts[J].Sci Rep，2020，10（1）：6693.

[7]Choi E W，Seo M K，Woo E Y，et al.Exosomes from human adipose-derived stem cells promote proliferation and migration of skin fibroblasts[J].Exp Dermatol， 2018，27（10）：1170-1172.

[8]Kim W S，Park B S，Sung J H，et al.Wound healing effect of adipose-derived stem cells： a critical role of secretory factors on human dermal fibroblasts[J].J Dermatol Sci，2007，48（1）：15-24.

[9]Cho J W，Kang M C，Lee K S.TGF-β1-treated ADSCs-CM promotes expression of type 1 collagen and MMP-1，migration of human skin fibroblasts，and wound healing in vitro and in vivo[J].Int J Mol Med，2010，26（6）：901-906.

[10]折濤，胡大海，張軍，等.胰島素對脂肪干細胞旁分泌功能的影響[J].中華燒傷雜志，2009，25（4）：268-271.

[11]Wu Q，Ji F K，Wang J H，et al.Stromal cell-derived factor 1 promoted migration of adipose-derived stem cells to the wounded area in traumatic rats[J].Biochem Biophys Res Commun，2015，467（1）：140-145.

[12]Haubner F，Ohmann E，Pohl F，et al.Wound healing after radiation therapy： review of the literature[J].Radiat Oncol，2012，7：162.

[13]Xu J，Liu X，Zhao F，et al.HIF1α overexpression enhances diabetic wound closure in high glucose and low oxygen conditions by promoting adipose-derived stem cell paracrine function and survival[J].Stem Cell Res Ther，2020，11（1）：148.

[14]郜敏，張杰，王際壯，等.低氧預(yù)處理大鼠脂肪源性間充質(zhì)干細胞條件培養(yǎng)基對大鼠全層皮膚缺損創(chuàng)面愈合的影響[J].中華燒傷雜志，2020，36（9）：803-812.

[15]Park B S，Kim W S，Choi J S，et al.Hair growth stimulated by conditioned medium of adipose-derived stem cells is enhanced by hypoxia：evidence of increased growth factor secretion[J].Biomed Res，2010，31（10）：27-34.

[16]Shan S Z，F(xiàn)ang B，Xie Y.Mechanical stretch preconditioned adipose-derived stem cells improve impaired wound healing by inducing macrophage M2 polarization[J].Plast Reconstr Surg-Global Open，2019，7（8 Suppl）：113.

[17]Yang J，Yamato M，Kohno C，et al.Cell sheet engineering： recreating? tissues? without? biodegradable? scaffolds[J].Biomaterials，2005，26（33）：6415-6422.

[18]Kato Y，Iwata T，Morikawa S，et al.Allogeneic transplantation of an adipose-derived stem cell sheet combined with artificial skin accelerates wound healing in a rat wound model of Type 2 diabetes and obesity[J].Diabetes，2015，64（8）：2723-2734.

[19]儀臻.轉(zhuǎn)錄因子E2F1調(diào)節(jié)脂肪間充質(zhì)干細胞的旁分泌功能及其促進皮膚創(chuàng)面愈合的研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2019.

[20]Moriyama M，Sahara S，Zaiki K，et al.Adipose-derived stromal/stem cells improve epidermal homeostasis[J].Sci Rep，2019，9（1）：18371.

[21]Meruane M A，Rojas M，Marcelain K.The use of adipose tissue-derived stem cells within a dermal substitute improves skin regeneration by increasing neoangiogenesis and collagen synthesis[J].Plast Reconstr Surg，2012，130（1）：53-63.

[22]廖筱梅，羅興前，代蕾，等.脂肪間充質(zhì)干細胞-殼聚糖凝膠復(fù)合物治療大鼠深Ⅱ度燙傷創(chuàng)面實驗研究[J].中國修復(fù)重建外科雜志，2019，33（1）：101-109.

[23]鄧萌.脂肪來源間充質(zhì)干細胞復(fù)合PGA/PLA支架構(gòu)建微血管化工程組織的實驗研究[D]. 北京：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院，2016.

[24]Gao T，Jiang M，Liu X，et al.Patterned polyvinyl alcohol hydrogel dressings with stem cells seeded for wound healing[J].Polymers，2019，11（1）：171.

[25]Huang S P，Hsu C C，Chang S C，et al.Adipose-derived stem cells seeded on acellular dermal matrix grafts enhance wound healing in a murine model of a full-thickness defect[J].Ann Plast Surg，2012，69（6）：656-662.

[26]Mirzaei-Parsa M J，Ghanbari H，Alipoor B，et al.Nanofiber-acellular dermal matrix as a bilayer scaffold containing mesenchymal stem cell for healing of full-thickness skin wounds[J].Cell Tissue Res，2019，375（3）：709-721.

[27]Doornaert M，Depypere B，Creytens D，et al.Human decellularized dermal matrix seeded with adipose-derived stem cells enhances wound healing in a murine model： experimental study[J].Ann Med Surg （Lond），2019，46：4-11.

[28]Zhang A J，Jiang T，Li Q，et al.Experimental research on ADSCs-NCSS in wound repair[J].Exp Ther Med，2018，16（6）：4429-4436.

[29]Samberg M，Stone R，Natesan S，et al.Platelet rich plasma hydrogels promote in vitro and in vivo angiogenic potential of adipose-derived stem cells[J].Acta Biomater，2019，87：76-87.

[30]Liu Z，Xiao S，Tao K，et al.Synergistic effects of human platelet-rich plasma combined with adipose-derived stem cells on healing in a mouse pressure injury model[J].Stem Cells Int，2019，2019：3091619.

[31]Hsu L C，Peng B Y，Chen M S，et al.The potential of the stem cells composite hydrogel wound dressings for promoting wound healing and skin regeneration： in vitro and in vivo evaluation[J].J Biomed Mater Res Part B Appl Biomater，2019，107（2）：278-285.

[32]Zeng R X，He J Y，Zhang Y L，et al.Experimental study on repairing skin defect by tissue-engineered skin substitute compositely constructed by adipose-derived stem cells and fibrin gel[J].Eur Rev Med Pharmacol Sci，2017，21（3 Suppl）：1-5.

[33]Ozpur M A，Guneren E，Canter H I，et al.Generation of skin tissue using adipose tissue-derived stem cells[J].Plast Reconstr Surg，2016，137（1）：134-143.

[34]趙月強，牛萍，朱占永，等.成人脂肪干細胞老化模型的建立及其老化機制研究[J].中華實驗外科雜志，2016，33（2）：347-350.

[35]Fromer M W，Chang S，Alr H，et al.The endothelial cell secretome as a novel treatment to prime adipose-derived? stem? cells? for? improved? wound? healing? in? diabetes[J].J Vascul? Surg，2017，33（155）：458.

[36]Bartsich S，Morrison N.Composite fat and skin grafting for the management of chronic sickle cell ulcers[J].Wounds，2012，24（3）：51-54.

[37]Zollino I，Zuolo M，Gianesini S，et al.Autologous adipose-derived stem cells： Basic science， technique， and rationale for application in ulcer and wound healing[J].Phlebology，2017，32（3）：160-171.

[38]Thamm O C，Theodorou P，Stuermer E，et al.Adipose-derived stem cells and keratinocytes in a chronic wound cell culture model：the role of hydroxyectoine[J].Int Wound J，2015，12（4）：387-396.

[39]Irons R F，Cahill K W，Rattigan D A，et al.Acceleration of diabetic wound healing with adipose-derived stem cells，endothelial-differentiated stem cells， and topical conditioned medium therapy in a swine model[J].J Vasc Surg，2018，68（6S）：115S-125S.

[40]Chen L，Zheng Q，Liu Y，et al.Adipose-derived stem cells promote diabetic wound healing via the recruitment and differentiation of endothelial progenitor cells into endothelial cells mediated by the VEGF-PLCγ-ERK pathway[J].Arch Biochem Biophys，2020，692：108531.

[41]Suzuki K，Akita S，Yoshimoto H，et al.Biological features implies potential use of autologous adipose-derived stem/progenitor cells in wound repair and regenerations for the patients with lipodystrophy[J].Int J Mol Sci， 2019，20（21）：5505.

[42]陳猶白，王瑤，曲寶林，等.脂肪干細胞治療放射性皮膚和軟組織損傷的研究進展[J].中華損傷與修復(fù)雜志，2016，11（5）：366-369.

[43]Akita S，Akino K，Hirano A，et al.Mesenchymal stem cell therapy for cutaneous radiation syndrome[J].Health Physics，2010，98（6）：858-862.

[44]Ejca B，Ji S，Js D，et al.Prevention of irradiation-induced damage to salivary glands by local delivery of adipose-derived stem cells via hyaluronic acid-based hydrogels[J].J Industr Engineer Chem，2020，90：47-57.

[45]Guercio A，Di Marco P，Casella S，et al.Production of canine mesenchymal stem cells from adipose tissue and their application in dogs with chronic osteoarthritis of the humeroradial joints[J].Cell Biol Int，2012，36（2）：189-194.

[46]Tsai S Y，Huang Y C，Chueh L L，et al.Intra-articular transplantation of porcine adipose-derived stem cells for the treatment of canine osteoarthritis： A pilot study[J].World J Transplant，2014，4（3）：196-205.

[收稿日期]2020-12-10

本文引用格式：王彤，劉毅.脂肪間充質(zhì)干細胞在創(chuàng)面愈合中的應(yīng)用[J].中國美容醫(yī)學(xué)，2022，31（2）：172-177.

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