脂肪来源的间充质干细胞的生物学特征及临床应用

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1、脂肪来源的间充质干细胞的生物学特征及临床应用作者：周苏娜　张明鑫　王健生【摘要】间充质干细胞（mesenchymalstemcells，MSCs）是一类具备干细胞特点的细胞系，广泛应用于各种细胞和基因水平的治疗。脂肪来源的间充质干细胞（adiposetissue-derivedmesenchymalstemcells，ADSCs），以其取材方便、来源丰富等多种优势逐渐取代骨髓间充质干细胞（bonemarroesenchymalstemcells，BMSCs）。本文就ADSCs的生物学特性、应用现况﹑前景展望及亟待完善的问题等方面做一综述。【关键词】间质

2、干细胞·生物学特性·临床应用　　1991年Caplan［6］将在骨髓中发现的非造血功能干细胞命名为骨髓间充质干细胞（bonemarroesenchymalstemcells，BMSCs），此后研究证实BMSCs具有多向分化潜能。而脂肪来源的间充质干细胞（adiposetissue-derivedmesenchymalstemcells，ADSCs）较BMSCs在获取方式上具有更多优点（表1），且细胞性质更稳定，多次传代仅出现低水平的衰老。更为重要的是ADSCs具有极强的迁移能力和肿瘤趋向性，易被病毒感染，感染后仍能保持生长增殖活性，并能稳定表达转染的外

3、源性基因［9-10］。ADSCs的这些特性为其用于肿瘤治疗提供了基础。1　ADSCs的分离　　吸脂术1次可获得200mL脂肪，从中可分离出约1×106间质干细胞［11］，是骨髓分离获得量的40倍。2001年Zuk等［12］首次从吸脂所得的脂肪组织中分离获得ADSCs。此技术经多次改进，形成目前常用的分离培养方法。无菌条件下将获取的脂肪组织用同体积PBS液反复冲洗，加入0.075%Ⅰ型胶原酶，37℃振荡、消化60min，然后以含10%胎牛血清的DMEM培养基终止消化。1200r/min离心10min，弃上清液及悬浮的残存组织，重悬细胞，加入2倍体积的红细

4、胞裂解液（NH4Cl154mmol/L+KHCO310mmol/L+EDTA0.1mmol/L）静置10min，离心、弃上清液。用适量的PBS液清洗3次，200目筛网过滤，所得细胞接种于25cm2的培养瓶，加5mL10%胎牛血清的高糖DMEM培养基，混合均匀，置于37℃、5%的CO2饱和湿度培养箱内培养。相差显微镜观察细胞形态特征及增殖情况，36～48h后首次换液，以后每72h换液1次。待细胞融合超过培养瓶底80%时，常规胰酶消化传代。2　ADSCs的生物学特性2.1　细胞形态　接种24h后，细胞多已贴壁，换液除去未贴壁细胞。培养2～3d后贴壁细胞开始

5、分裂增殖，呈梭形或星状外观。1周后细胞融合单层达80%时进行消化传代。经过2代扩增后，ADSCs呈现形态较为均一的梭形［13］，形态与BMSCs相同。2.2　免疫表型　研究发现ADSCs主要表达CD13、CD44、CD73、CD90、CD105、CD106、CD166、CD29、CD49e和HLA-ABC，而不表达CD34、CD3、CD19、CD45、CD14、CD117、CD31、CD62L、CD95L和HLA-DR［2］。这个结果和其他的MSCs几乎一致。但ADSCs与BMSCs也有差别：大部分BMSCs表达CD10，而表达CD10的ADSCs仅占

6、5%～20%；几乎所有的ADSCs表达CD49f和CD54，而BMSCs极少表达。2.3　染色体组型和多向分化潜能　经检测发现扩增20代后的ADSCs仍具有正常的染色体组型，无异常改变［13］。体外特定的培养环境可诱导ADSCs分化成成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、神经细胞以及内皮细胞等不同的细胞系［14-18］（表2），在特定的诱导培养基中ADSCs还可向骨骼肌、心肌、平滑肌细胞分化［19-21］。3　ADSC的临床应用3.1　在组织工程中的应用　通过组织工程技术实现缺损组织或器官的修复与替代具有重要的临床意义，而理想的种子细胞是组织工程的基础。作为候

7、选细胞的BMSCs由于取材困难、获取率低、分化能力和细胞数量随体外传代培养逐渐下降等应用受限。ADSCs具备更多优势，有望成为种子细胞的热门选择。已有研究利用脂肪干细胞和支架成功地修复了鼠、兔、犬骨缺损模型中的缺损［22-24］。BMSCs已被证实具有向牙源性细胞分化的能力并能形成类牙齿样组织［25-26］，而ADSCs不仅具备BMSCs的多向分化能力，且自身优势明显，有望取代BMSCs作为牙齿重生工程的种子细胞。Zuk等［27］用β-巯基乙醇诱导人ADSCs向神经细胞分化，发现30min后即有10%的细胞出现神经元样形态，3h后70%的细胞呈神经元样

8、表型，免疫组织化学显示神经元特异性烯醇化酶阳性表达，这一研究为周围神经损伤患者的康复带来了希望