１ １．１
ＡＤＳＣ的分离和培养及鉴定
ＡＤＳＣ的分离
是存在于脂肪组织中的间充质干细胞（ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ ｃｅｌｌｓ，ＭＳＣ），具有多向分化的潜能。该细胞由 Ｚｕｋ等…于２００１年首次从人抽脂术中抽取的脂肪 组织悬液中分离获得。目前，发现ＡＤＳＣ广泛分布 于不同物种，如人、鼠、猪、犬及兔等不同部位的脂肪 组织中。由于提取方法简单、创伤小、获得的细胞数 量大，ＡＤＳＣ已成为组织工程中种子细胞研究的
ａｎ
ａｔｔｅｍｐｔ
ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅｉｒ ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ａｄｉｐｏｓｅ—ｄｅｒｉｖｅｄ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ；Ｔｉｓｓｕｅ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ； 热点‘２１。
Ｓｅｅｄ・ｃｅｌｌ
Ｏ引
言
ｓｔｅｍ
脂肪干细胞（ａｄｉｐｏｓｅ－ｄｅｒｉｖｅｄ
ｓｔｅｍ
ｃｅｌｌｓ，ＡＤＳＣ）
・１０８８・
第２２卷第１０期 ２００９年１０月
医学研究生学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐｏｓｔｇｒａｄｕａｔｅｓ
Ｖ０１．２２
Ｎｏ．１０
Ｏｃｔ．２００９
・综
述・
脂肪干细胞的研究进展
张勇综述，赵建宁审校
（南京军区南京总医院骨科，江苏南京２１０００２）
摘要：脂肪干细胞（ＡＤＳＣ）是一种来源广泛、含量丰富、分离简单的闻充质干细胞（ＭＳＣ），可能是组织Ｔ程的理想 种子细胞。文中回顾了ＡＤＳＣ的分离、培养、鉴定、多向分化潜能、临床应用前景和存在的问题，以求推动ＡＤＳＣ作 用机制的研究，为其临床应用提供理论依据。 关键词：脂肪干细胞；组织工程；种子细胞 中图分类号：Ｒ３２９．２ 文献标识码：
Ａｄｉｐｏｓｅ－ｄｅｒｉｖｅｄ ｓｔｅｍ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：
ｃｅｌｌｓ（ＡＤＳＣ）ｃａｎ
ｂｅ ｅａｓｉｌｙ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｉｎ ｌａｒｇｅ ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｗｉｔｈ ｍｉｎ—
ｉｍａｌ ｄｉｓｃｏｍｆｏｒｔ．Ａｓ ｓｅｅｄ—ｃｅｌｌｓ，ＡＤＳＣｓ ｍａｙ ｂｅ ｗｅｌｌ ｓｕｉｔｅｄ ｔｏ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ｍｅｄｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｐｒｅｓｅｎｔｓ
胞基因，如Ｓｏｘ－２、Ｒｅｘ一１、ＦＧＦ－４、№，ｗ、Ｎｅｓｔｉｎ、
ＢＳＴ－１、ＦＺＤ－９和Ｏｃｔ－４的表达，表明ＡＤＳＣ的分化能 力下降了。最近，有学者发现，经硒处理后的ＡＤＳＣ 增殖活性和多向分化能力均明显增强，其机制可能 是通过抑制ＳＡＰＫ／ＪＮＫ和调节Ｋ１／２和ＡＫｔ信号通 路发挥作用¨“。 ＡＤＳＣ的需求量大，常需冻存。研究表明，长时 间冻存对ＡＤＳＣ的表型、增殖和分化没有影响¨引。 有学者比较不同冻存液对ＡＤＳＣ的影响，结果发现
收稿日期：２００９－０４４１２；修订日期：２００９４３６－０１
分离ＡＤＳＣ的脂肪组织主要
来源于抽脂术后废弃和切取的脂肪组织。从脂肪组 织中分离细胞的方法最早由Ｒｏｄｂｅｌｌ等【３ ３于２０世纪 ６０年代报道，随后又不断的被改进。显然，良好的 分离技术可获得更多数量的ＡＤＳＣ，保证ＡＤＳＣ的活 性功能和维持其多向分化潜能。脂肪组织供体的
抗原９０％以上都是一致的。但有学者发现ＡＤＳＣ 存在ＣＤ４９ｄ，不存在ＣＤｌ０６，而ＢＭＳＣ情况正相
万方数据
医学研究生学报 可靠。试验表明，脂肪组织中干细胞的数量至少是 骨髓的５００多倍，所以，ＡＤＳＣ可能更适合于软骨组 织工程。 改进体外诱导ＡＤＳＣ成软骨细胞的条件，促进 ＡＤＳＣ向软骨细胞分化，使诱导后细胞的生物特性 与软骨细胞一致，对软骨组织工程具有重要意义。 一般认为，低浓度胎牛血清有利于ＡＤＳＣ向软骨细 胞分化。但最近国内有学者报道，含１０％ＦＢＳ的软 骨诱导液更利于ＡＤＳＣ向软骨细胞方向增殖和分 化嵋７｜。研究还发现，高密度种植更利于ＡＤＳＣ向软 骨细胞分化，这可能因为密集种植ＡＤＳＣ，减少了细 胞间的间隔，使细胞间相互作用增加而促进ＡＤＳＣ 向软骨细胞分化ⅢＪ。多数研究认为，与单层培养相 比，三维培养的ＡＤＳＣ不仅更易向软骨分化，而且形 成的软骨更接近天然软骨。有报道认为，诱导ＡＤＳＣ
２００９年１０月第２２卷 能力，而促进其成骨能力。Ｓｃｈｅｉｄｅｌｅｒ等㈣１发现，大 约有６５个基因参与调控ＡＤＳＣ成脂与成骨的平衡。 深入研究这些基因，可能有助于理解调节ＡＤＳＣ的 成脂成骨分化的机制。与诱导ＡＤＳＣ分化成软骨细 胞一样，不同的培养条件对ＡＤＳＣ的影响不同。有 研究称无糖的Ｌ１５比高糖的ＤＭＥＭ或ＤＭＥＭ—Ｆ１２ 更能促进ＡＤＳＣ成脂分化旧¨。 ２．３向成骨细胞分化ＡＤＳＣ具有与ＢＭＳＣ相同 的向成骨细胞分化的能力，并且不受供体年龄的限 制。供体性别可能对ＡＤＳＣ的成骨分化有影响。雄 性新两兰大白兔的ＡＤＳＣ的成骨能力高于雌性大白 兔的ＡＤＳＣｌ ３２］。目前，多个研究小组对ＡＤＳＣ的成 骨机制进行了研究，发现Ｗｎｔ信号通路对调节 ＡＤＳＣ向成骨细胞分化起重要作用。Ｋｉｍ等ｃ３列认 为，抑制Ｗｎｔ信号通路可促进ＡＤＳＣ向成骨细胞分 化，同时也降低了ＡＤＳＣ的增殖。但也有相反报 道㈣】。也有学者报道，降低ＨＯＸＣ８的表达，可抑制 ＡＤＳＣ的增殖，促进ＡＤＳＣ的成骨分化，同时不影响 ＡＤＳＣ的成脂分化。可见，可能有多个信号途径参 与调节ＡＤＳＣ的成骨分化。研究还发现，适度的机 械刺激能促进ＡＤＳＣ向成骨细胞分化，这可能有助 于组织工程构建大块骨组织。 ２．４向其他细胞分化 现发现ＡＤＳＣ还可跨胚层 分化成中胚层以外的细胞，如肝细胞、内皮细胞、心 肌细胞、胰腺细胞和神经细胞等。目前，对ＡＤＳＣ的 这种跨胚层分化机制仍不了解。尽管对ＡＤＳＣ在体 内能否分化成具有功能的中胚层以外的细胞还有争 议，但这已经预示了ＡＤＳＣ具有广泛的应用前景。
ＥＳＣ的标记物，如ＯＣＴ－３／４，Ｎａｎｏｇ和ＲＥＸ・１¨…，这 可能是ＡＤＳＣ跨胚层分化的分子基础。目前尚未发 现ＡＤＳＣ的特异细胞标记物。一般认为，ＡＤＳＣ不 表达ＣＤ３１和ＣＤ３４等分子，因此，ＡＤＳＣ可能没有 造血干细胞特性。但最近有研究发现，ＡＤＳＣ的标 记物会随着培养时间的延长而有所改变。早期原代 培养的ＡＤＳＣ（也称为ＳＶＦ）中存在造血干细胞以及 内皮祖细胞的标志分子，培养３～５ ｄ后显著下 降【ｌ ７１，这可能与原代培养的ＡＤＳＣ含有多种细胞成 分有关。但也提示ＡＤＳＣ可能存在不同的“干细胞 亚群”¨引。在ＳＶＦ中已发现ＣＤ３４＋和ＣＤ３４一细胞 群里均含有ＡＤＳＣ。有学者报道，根据细胞表面标 记物已成功从ＡＤＳＣ中筛选出特定的“干细胞亚 群”【１９］。另外，对于人ＡＤＳＣ是否表达ＳＴＲＯ一１还存 在争议。这说明文献报道的ＡＤＳＣ细胞标记物的差 异也可能与检测技术有关。因此，对于差异表达的 ＡＤＳＣ细胞标记物还需进一步研究证实。 １．３．２其他鉴定方法众所周知。干细胞是一类具 有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可 以分化成多种功能细胞。由于目前尚未发现ＡＤＳＣ 的特异细胞标记物，因此，通过诱导细胞分化为多种 成熟功能细胞的方法可鉴定获得ＡＤＳＣⅢ１。
Ａ
文章编号：
１００８－８１９９（２００９）１０—１０８８－０５
Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｆ ａｄｉｐｏｓｅ－ｄｅｒｉｖｅｄ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ
ＺＨＡＮＧ Ｙｏｎｇ ｒｅｖｉｅｗｉｎｇ，ＺＨＡＯ Ｊｉａｎ—ｎｉｎｇ ｃｈｅｃｋｉｎｇ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＯｒｔｈｏｐｅｄｉｃｓ，Ｊｉｎｌｉｎｇ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００２，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）
Ｃｅｌｌ
ＡＤＳＣ的多向分化潜能
２．１向软骨细胞分化多次传代后的ＡＤＳＣ仍能 保持向软骨分化的能力。ｕｕ等旧¨研究表明，ＡＤＳＣ 向软骨分化后，长时间培养，其软骨细胞表型稳定。 有研究发现，不同部位来源的ＡＤＳＣ诱导成软骨细 胞能力不同，关节周围组织来源的诱导成软骨的能 力更强陋ｊ。最近还有报道发现，关节周围组织来源 的ＭＳＣ的基因图谱与关节软骨相似Ⅲｏ。 目前，对于ＡＤＳＣ和ＢＭＳＣ，哪种细胞更适合软 骨组织工程还存在争议Ⅲ∞］。由于体内关节软骨 处于相对缺血缺氧环境中。有学者发现，ＡＤＳＣ比 ＢＭＳＣ更能耐受无血清引起的凋亡，其增殖能力更 强Ⅲ】。低氧可显著提高被诱导的ＡＤＳＣ中蛋白多 糖和Ⅱ型胶原的合成，而且ＡＤＳＣ的提取方法简单、 创伤小、获得的细胞数更多，可不经体外扩增直接应 用，避免了体外长时间培养的不利影响，更加安全
３பைடு நூலகம்
成软骨的最佳条件是①至少诱导３周；②种植细胞
数为５×１０ ７—１０８；③三维支架和诱导液中必须加入 生长因子ⅢＪ。生长因子是影响体外培养的ＡＤＳＣ 向软骨分化的主要因素。目前，常用的生长因子有 转化生长因子Ｂ（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ
ｆａｃｔｏｒ ｎｅｔｉｃ ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒ
Ｂ，
ＴＧＦ—Ｂ）、胰岛素样生长因子Ｉ（ｉｎｓｕｌｉｎ—ｌｉｋｅ ｇｒｏｗｔｈ Ｉ，ＩＧＦ—Ｉ）、骨形态发生蛋白（ｂｏｎｅ
ａｎ
ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ，ｅｘｐａｎｓｉｏｎ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａ—
ａｓ
ｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ＡＤＳＣｓ，ａｓ ｗｅｌｌ
ｔｏ
ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ｉｎ ｔｈｅｉｒ ｓｔｕｄｉｅｓ，ｉｎ
１．２
反¨５｜。有研究表明，不同来源和分离培养的ＡＤＳＣ 表面抗原基本是一致的，其中，ＳＴＲＯ－１、ＣＤｌ０５、 ＣＤｌ６６、ＣＤｌ７７等为多向分化标志，表明ＡＤＳＣ具有 多向分化潜能。已经证实ＣＤｌ７７是一种干细胞因 子受体，在全能或多能干细胞中表达，包括胚胎干细 胞（ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ
ｓｔｅｍ
ｃｅｉｌｓ，ＥＳＣ），而且ＡＤＳＣ还表达
＠１６３．ｃｏｒｎ
万方数据
第１０期
张勇，等脂肪干细胞的研究进展
・１０８９・
差异可能也影响分离的ＡＤＳＣ活性。～般认为， ＡＤＳＣ的附着和增殖能力随供体年龄增加而降低。 但Ａｕｓｔ等Ｈ１认为，ＡＤＳＣ的衰老与供体的体质指数 呈负相关，而与年龄无关。由于不同部位脂肪组织 的生物代谢特点不同，来源于不同部位的ＡＤＳＣ数 量和分化潜能可能不同。Ｓｃｈｉｐｐｅｒ等【５ Ｊ发现，与腹 部、大腿和乳房来源的脂肪组织相比，人前臂脂肪组 织中含有更多的ＡＤＳＣ。有研究还发现，不同脂肪 组织中的ＡＤＳＣ含量不同。ＡＤＳＣ在鼠白色脂肪组 织中的含量明显高于棕色脂肪组织怕Ｊ。