基因|脂肪间充质干细胞或能让许多不治之症成为过去基因

【基因|脂肪间充质干细胞或能让许多不治之症成为过去】脂肪间充质干细胞 ( adipose-derived stemcells ， ADSCs)源自于胚胎发育时期的中胚层，是一类具有自我更新和多分化潜能的成体干细胞。其可以在特定的条件下诱导分化为脂肪、骨、软骨、胰岛 β 细胞和心肌等多种细胞，另外其免疫原性较低，因此，广泛应用于临床。
ADSCs通常是从脂肪组织中获取含量丰富且取材方便因此能够为临床的使用及科研提供便利?ADSCs 原代细胞培养24h后可见少量细胞贴壁48 h后细胞呈成纤维化细胞形态并且快速生长?根据国际细胞治疗协会的规定MSCs 表达 CD105?CD73?CD44和CD90而不表达 CD45?CD34?CD11b?CD19 和HLA-DR?目前ADSCs并无明确的细胞表面分子有一些报道提示:ADSCs 表达许多表面分子标志包括CD29?CD44?CD49e 和CD54?由于ADSCs 的分化并不局限于脂肪细胞谱系其还可以分化为成骨?软骨?心肌和胰岛β细胞等因此将 ADSCs 应用于临床充满前景?
ADSCs 在临床上的应用
1?ADSCs在皮肤修复中的应用
ADSCs 来源于胚胎发育时期的中胚层其分化为终末细胞需要跨胚层诱导?Trottie 等使用ADSCs诱导出了完整的三层皮肤替代物:表皮?真皮和皮下脂肪其可以替代皮肤功能为ADSCs用于临床修复皮肤损伤奠定基础?最初许多学者认为ADSCs 修复皮肤损伤的机制是 ADSCs 迁徙到皮肤损伤部位再诱导分化为皮肤组织后来发现迁徙到损伤部位的 ADSCs 数量有限仅凭迁徙的干细胞诱导分化的皮肤终末细胞是无法对损伤部位进行修复的并且无法解释短期内急性功能的改善?那么ADSCs 是否通过其他途径来修复损伤的皮肤呢?王维等发现ADSCs通过抑制 Wnt/β-catenin 信号通路而抑制硬皮病小鼠皮损组织成纤维细胞的增殖和胶原沉积?还有学者认为人 ADSCs 可以通过其释放的外泌体促进皮肤无瘢痕愈合真正对皮肤修复起作用的是ADSCs分泌的蛋白有研究者将人 ADSCs 条件培养基水凝胶发现可有效促进烫伤皮肤伤口愈合提高再生皮肤质量?
2? ADSCs 在糖尿病治疗中的应用
谢敏等将 ADSCs 通过尾静脉输注到糖尿病大鼠体内?结果发现ADSCs 可以在短时间内有效改善 2 型糖尿病大鼠的高血糖状态同时肝脏内糖酵解相关限速酶表达水平显著性上调?得出结论其机制可能是通过促进肝脏糖酵解而调节血糖水平?研究发现肥胖促进骨桥蛋白甲基化导致脂肪来源的间充质干细胞成脂分化在2型糖尿病患者中ADSCs 成脂肪分化能力明显高于健康者其可能是T2DM 患者容易并发肥胖的原因之一即肥胖与ADSCs分化呈正相关?因此ADSCs 的研究有助于解决糖尿病及并发症等问题?杨晨等发现高血糖症能够导致糖尿病大鼠心肌肥大及基质纤维化而 ADSCs 可以降低糖尿病大鼠血糖水平改善心肌损伤及心功能障碍?还有学者发现 ADSCs 可通过增加心脏内 M2 抗炎型巨噬细胞的比例和数量减轻心脏及大鼠体内的炎症反应减轻心脏组织损伤促进心肌的修复?
3?ADSCs 在免疫调节中的作用
ADSCs 可逃避异体的T细胞和NK细胞的识别而在异种体内长期存活因此它们具有低免疫原性和双向免疫调节的能力?这也是其不同于其他成体干细胞的特殊之处?王建军等研究发现将 ADSCs 与淋巴细胞共培养在体外能够明显抑制淋巴细胞的增殖并且干细胞的数量越多抑制效果越好?同时ADSCs 能够显著激活 CD4/CD25 双阳性调节性 T 细胞且这些 T 细胞在体外和体内都是强大的免疫反应抑制剂说明 ADSCs 具有极低的免疫原性?朱希山等使用 Transwell 实验证明:ADSCs 对 T 细胞增殖作用是通过间充质干细胞分泌的细胞因子而发挥作用的?同时ADSCs 与T 细胞共培养时并没有对T细胞的凋亡起显著性诱导作用得出结论ADSCs 抑制T细胞的增殖不是通过诱导T细胞凋亡导致?
4?ADSCs 在骨关节炎中的作用
膝关节骨关节炎以膝关节软骨退变为主要特征主要症状为疼痛?肿胀及关节功能障碍?早在 2012 年骨髓间充质干细胞被证实可以用于膝关节骨关节炎动物模型得关节软骨再生?孙玺淳等通过在关节腔内给予ADSCs 复合纤维蛋白胶加关节腔注射透明质酸钠治疗结果发现 ADSCs 加透明质酸钠注射对早期膝关节骨性关节炎具有治疗效果?韩健等将骨关节炎病人的自体ADSCs注入关节腔内发现患者膝疼痛减轻关节活动度较前增大核磁共振可见关节面斑片状影较治疗前显著减少低信号区显著减少未见明显关节腔积液关节面厚度增加延缓关节退化?原理可能就是 ADSCs 在体内微环境条件下诱导分化为软骨细胞随着软骨细胞的增生传代达到了修复软骨的治疗效果?另外还有一种机制目前得到了广泛学者认可即ADSCs 是通过外泌体转运不同生物活性蛋白质核酸等活性分子来促进骨关节组织再生其与滑膜间充质干细胞协同可抑制炎性软骨细胞的退变?目前研究者将人ADSCs与丝素蛋白/羟基磷灰石支架材料复合构建组织工程化骨为修复大面积骨缺损奠定基础?