脂肪来源干细胞的生物学特性及细胞表型
中国组织工程研究与临床康复第14卷第36期 2010–09–03出版
Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research September 3, 2010 Vol.14, No.36 ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: ZLKHAH
6685 1Department of
Plastic Surgery, Sichuan Academy of Medical Sciences, Sichuan Provincial People’s Hospital, Chengdu 610072, Sichuan Province, China; 2Seventh Department of Plastic Surgery, Plastic Surgery Hospital, Peking Union Medical College, Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing 100144, China
Cai Zhen☆, Doctor, Attending physician, Department of Plastic Surgery, Sichuan Academy of Medical Sciences, Sichuan Provincial People’s Hospital, Chengdu 610072, Sichuan Province, China caizhen1976@126. com
Correspondence to: Jiang Hai-yue, Professor, Doctoral supervisor, Seventh Department of Plastic Surgery, Plastic Surgery Hospital, Peking Union Medical College, Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing 100144, China jianghaiyue@sohu. com
Received:2010-05-28 Accepted:2010-06-24
脂肪来源干细胞的生物学特性及细胞表型☆
蔡震1，潘博2，林琳2，蒋海越2，庄洪兴2
Biological characteristics and phenotypes of adipose tissue-derived stem cells
Cai Zhen1, Pan Bo2, Lin Lin2, Jiang Hai-yue2, Zhuang Hong-xing2
Abstract
BACKGROUND: Adipose-derived stem cells (ADSCs) are capable of multi-directional differentiation and exist in human processed lipoaspirate. However, no in-depth studies have addressed biological characteristics of adipose tissue-derived stem cells (ADSCs) in vitro, and there are some disputes on the results from phenotype studies.
OBJECTIVE: To investigate biological characteristics and phenotypes of human ADSCs.
METHODS: Human adipose tissue was collected from persons undergoing fat extraction. The ADSCs were digested with collagenase, cultured and subcultured in vitro. Cell morphology was observed and growth curves were drawn. The phenotypes of ADSCs were identified by immunohistochemistry and flow cytometry.
RESULTS AND CONCLUSION: ADSCs grew well, presented fibroblast-like growth. No significant change in cell morphology was detected within passage 15. The results from immunohistochemistry showed that cells were positive for CD29, CD44, CD105, but negative for CD34, CD45. Flow cytometry results have shown that cells were positive for CD29, CD44, CD105, MHC-Ⅰ, but negative for CD3, CD14, CD19, CD31, CD33, CD34, CD45, CD106, CD117, CD184. Results have suggested that ADSCs can be abundantly harvested and have stable proliferation in poorly differentiated status in vitro. Stem cell-related antigens were highly expressed in ADSCs.
Cai Z, Pan B, Lin L, Jiang HY, Zhuang HX. Biological characteristics and phenotypes of adipose tissue-derived stem cells. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2010;14(36): 6685-6688.
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摘要
背景：研究证实脂肪组织提取物中存在脂肪来源的干细胞，并表现出多向分化的潜能，但是关于其体外的生物学特性研究不够深入，其细胞表型的研究结果存在一定争议。
目的：观察脂肪来源的干细胞的生物学特性与细胞免疫表型。
方法：取吸脂手术中废弃的人脂肪组织，胶原酶消化法获得脂肪来源的干细胞，体外传代培养，并进行细胞形态学观察，细胞生长曲线测定，免疫组织化学及流式细胞仪检测其细胞表型。
结果与结论：脂肪来源的干细胞生长旺盛，呈成纤维细胞样生长，15代以内细胞形态未见明显变化；免疫组织化学染色显示，细胞表面标记CD29，CD44，CD105表达阳性，CD34，CD45表达阴性；流式细胞仪检测显示，CD29，CD44，CD105，MHC-Ⅰ为阳性，CD3，CD14，CD19，CD31，CD33，CD34，CD45，CD106，CD117，CD184为阴性。结果说明脂肪来源的干细胞体外生长能力旺盛，高表达干细胞相关抗原，可长期传代且保持低分化状态。
关键词：表型；脂肪来源的干细胞；流式细胞仪；生物学特性；干细胞
doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.36.008
蔡震，潘博，林琳，蒋海越，庄洪兴.脂肪来源干细胞的生物学特性及细胞表型[J].中国组织工程研究与临床康复，2010，14(36):6685-6688. [https://www.360docs.net/doc/a212529334.html, https://www.360docs.net/doc/a212529334.html,]
0 引言
间充质干细胞是一群存在于身体各个组织内较原始的细胞，具有自我更新及多向分化潜能[1]，基于这些能力，间充质干细胞在其临床应用上有很大的潜力。自2001年Zuk证实了经吸脂术获得的脂肪组织中存在具有多向分化潜能的细胞群后[2]，脂肪来源的干细胞(adipose tissue-derived stem cells, ADSCs)的概念得以明确，ADSCs因为其取材容易也被广泛研究。有研究表明ADSCs在体外培养中能迅速增长，累积细胞倍增数在第13代时仍无明显的下降趋势；更为重要的是细胞传至第10代时，仅有5%的细胞进入了细胞衰老期。因此ADSCs可以作为组织工程的种子细胞，成为具有广阔治疗应用前景。关于ADSCs的细胞表型研究，目前的研究结果没有得到统一的认定。本课题通过对ADSCs进行体外培养及对其体外生长的生物学性状及其细胞免疫表型做初步研究，为以后深入进行细胞组织工程的应用研究奠定了实验室基础。
1 材料和方法
设计：细胞体外培养与鉴定。
时间及地点：于2008-01/2008-06在中国医学科学院整形外科医院中心实验室完成。
材料：
实验标本：来自中国医学科学院整形外科医
6686
院吸脂手术中废弃的脂肪组织，与供者及家属签订知情同意书，供者均为20~45岁的患者。
主要实验试剂：
试剂
来源
DMEM 高糖培养基、IMDM 培养基、M199培养基、 胎牛血清
美国Hyclone 公司 间充质干细胞培养基 美国Invitrogen 公司胶原酶、胰蛋白酶 美国Sigma 公司 流式细胞检测的相关抗体 美国BD Bioscience 公司
FITC 标记的荧光二抗与PE 标记的荧光二抗
美国Santa Cruz 公司
SP9000免疫组织化学试剂盒
北京中杉金桥公司
实验方法：
ADSCs 的培养：收集吸脂术中废弃的脂肪组
织，用含青链霉素的PBS 缓冲盐溶液冲洗3遍，测量脂肪的体积，加入0.5%Ⅰ型胶原酶，使其终浓度为0.075%，37 ℃消化30 min ，每5 min 振荡1次。加入同体积的含体积分数10%FBS 的高糖DMEM 培养基终止消化，充分混匀后，1 500 r/min 离心5 min ，弃去上清液，加入含体积分数2%FBS 的间充质干细胞培养基5 mL ，重悬沉淀；200目滤网过滤，吹打均匀后用锥虫蓝排斥试验计数，细胞浓度为5×107 L -1，移入25 cm 2培养瓶内中，在37 ℃、体积分数5%CO 2饱和湿度的培养箱内培养。倒置显微镜每日观察细胞生长状况，细胞贴壁后每两三天更换一次培养液。待细胞融合达85%后传代。
ADSCs 生物学特性：取第3代生长良好的
ADSCs ，用细胞表面标记物单克隆抗体进行免疫组化染色，流式细胞技术检测细胞表型，细胞生长曲线及倍增时间测定。
ADSCs 倍增时间的测定：分别取第1，3，5
代细胞，消化计数，接种于24孔板内(5×103细胞/孔)，每天取2个复孔细胞计数，计算均值，绘制生长曲线。在指数生长期细胞生长t D =0.301t/logNt -logNo, t 为细胞培养时间(h)，No 及Nt 分别代表接种时及培养t 小时的细胞数。
免疫组织化学染色检测ADSCs 表型：
细胞固定：软骨细胞0.25%胰酶消化后接种于置有盖玻片的24孔板中，待细胞爬满后取出玻片，0.01 mol/L PBS 清洗2次，40 g/L 多聚甲醛固定60 min ，0.01 mol/L PBS 清洗 5 min×4次，室温下风干2 h ，-20 ℃保存备染。
染色方法：按照试剂盒提供的方法进行操
作，抗体的工作浓度为1∶50。细胞玻片室温下复温1 h ；0.4%Triton X-100浸泡30 min ； 0.01 mol/L PBS 洗5 min×3次；体积分数0.3%双氧水孵育10 min ，消除内源性过氧化物酶活
性；0.01 mol/L PBS 洗5 min×3次；滴加兔抗人单克隆抗体，4 ℃过夜；0.01 mol/L PBS 洗5 min×3次；滴加聚合物辅助剂，室温下孵育20 min ；0.01 mol/L PBS 洗5 min×3次；滴加
辣根酶标记羊抗兔小鼠IgG ，室温下孵育 30 min ；0.01 mol/L PBS 漂洗5 min×3次；0.05%DAB 溶液显色3~10 min 。显微镜下观察，适时终止反应，自来水冲洗；梯度乙醇脱水，二甲苯透明，中性树胶封固；镜下观察。
流式细胞仪检测ADSCs 表型：0.25%胰蛋白酶+0.02%EDTA 消化待检ADSCs ，收集细胞，1 200 r/min 离心5 min 。每管细胞2×105个，用含有0.1%叠氮钠和0.5%BSA 的PBS 洗2遍，PBS 重悬细胞，加入一抗，4 ℃ 30 min ，PBS 洗2遍。加入异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate, FITC)或藻红蛋白(phycoerythrin, PE)标记的小鼠抗人IgG 二抗，4 ℃ 30 min ，PBS 洗2遍。用不含BSA 的PBS 重悬细胞，上流式细胞仪检测CD3，CD14，CD19，CD29，CD31，CD33，CD34，CD44，CD45，CD105，CD106，CD117，CD184，MHC-I 的表达。此次检测由中国医学科学院北京协和医学院基础研究所实验室完成。
主要观察指标：ADSCs 形态，细胞生长曲线及测细胞表型。
设计、实施、评估者：由全体作者共同完成。
2 结果
2.1 ADSCs 生物学特性 原代培养的细胞大部分于24 h 内贴壁，
呈梭形。经过换液、传代，造血细胞基本消失，视野中均为成纤维样细胞，见图1。7 d 后细胞融合成单层，排列出现方向性，放射状或漩涡状。传代后的ADSCs 生长旺盛，细胞形态保持长梭形，15代以内细胞形态无明显变化，见图2，3。
ADSCs 生长曲线显示第1~3天细胞生长缓慢，处于停滞期；第四五天细胞处于快速增殖期；第8天以后细胞生长变慢，处于相对平台期；第8天以后细胞数目不再增加，生长停止，群体倍增时间大约为56 h 。第1，3，5代细胞生长曲线无明显变化。见图4。
1
四川省医学科学院，四川省人民医院整形外科，四川省成都市
610072；2
中国医学科学院北京协和医学院整形外科医院整形七科，北京市 100144
蔡震☆，男，1976年生，天津市人，汉族， 2008年中国医学科学院北京协和医学院毕业，博士，主治医师，主要从事组织移植与组织工程研究。
caizhen1976@ https://www.360docs.net/doc/a212529334.html,
通讯作者：蒋海越，教授，博士生导师，中国医学科学院北京协和医学院整形外科医院整形七科，北京市 100144 jianghaiyue@ https://www.360docs.net/doc/a212529334.html,
中图分类号: R394.2 文献标识码:A
文章编号:1673-8225 (2010)36-06685-04
收稿日期：2010-05-28 修回日期：2010-06-24 (20100520003/ GW ·Q)
P .O. Box 1200, Shenyang 110004 https://www.360docs.net/doc/a212529334.html, www.CRTER .org
蔡震，等.脂肪来源干细胞的生物学特性及细胞表型
蔡震，等.脂肪来源干细胞的生物学特性及细胞表型
ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: ZLKHAH
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2.2 脂肪来源的干细胞的免疫表型
免疫组织化学染
色检测了
ADSCs
的
CD29
，CD44
，CD105
，CD34，CD45的表达，其中CD29，CD44，CD105表达阳性，CD34，CD45表达阴性。见图5。
流式细胞仪检测ADSCs 的CD3，CD14，CD19，CD29，CD31，CD33，CD34，CD44，CD45，CD105，CD106，CD117，CD184，MHC-I 的表达。结果显示：CD29，CD44，CD105，MHC-Ⅰ为阳性，CD3，CD14，CD19，CD31，CD33，CD34，CD45，CD106，CD117，CD184为阴性。见图6。
Figure 1 Primary culture of adipose tissue-derived stem cells (Digestion method)
图1 脂肪来源的干细胞原代培养(消化法)
a: × 40 b: × 100
Figure 2 The third passage of adipose tissue-derived stem
cells
图2 脂肪来源的干细胞第3代培养
a: × 40 b: × 100
Figure 3 The fifteenth passage of adipose tissue-derived stem cells
图3 脂肪来源的干细胞第15代培养
a: × 40 b: × 100
Figure
5 Immunohistochemical staining of adipose tissue- derived stem cells at the third passage (×200)
图5 第3代脂肪来源的干细胞免疫组织化学染色 (×200)a: CD29 b: CD44
c: CD105 d: CD34
e: CD45 f: Blank control
Figure 6 Phenotypes of adipose tissue-derived stem cells at
the third passage
图6 第3代脂肪来源的干细胞表型
6688 3 讨论
ADSCs 是一类存在于脂肪组织基质中，增殖能力强、具有多向分化潜能的成体干细胞[2-3]。ADSCs 最早提出于2001
年，Zuk 等从人抽脂术中抽取的脂肪组织悬液中第一次分离获取，命名为PLA 细胞群[4]，因其经过相关的诱导条件能向骨、软骨、脂肪和肌细胞及神经组织定向诱导分化，因此PLA 细胞被正式命名为ADSCs ，也有学者将此类细胞称为脂肪组织来源的间质细胞，还有将其称之为脂肪来源的成人干细胞[5]。
本实验应用干细胞培养基培养的ADSCs 在第1，3，5代细胞的生长曲线无明显变化，在15代以内细胞能够维持良好的细胞形态，未发现细胞衰老表现，这都表明了ADSCs 在体外培养生长能力旺盛，体外扩增和自我更新能力强，通过传代培养易于获得大量有分化能力的干细胞。ADSCs 的生物学特性结果在一定程度上说明：脂肪组织可以作为人干细胞库的重要来源，ADSCs 作为种子细胞应用于组织工程的研究潜力是巨大的，临床应用前景是广阔的。
细胞表型的研究对于干细胞的鉴定及干细胞诱导分化条件、过程及结果的研究都具有指导作用。目前在干细胞研究领域均公认，间充质干细胞没有特异的表面标志[6-8]，
Gronthos 等[9]于2001年首先利用流式细胞仪和免疫组化技术检测人脂肪源基质细胞表面分子表达情况后，认为人脂肪源基质细胞表达CD9，CD10，CD13，CD29，CD34，CD44，CD49d ，CD49e ，CD54(ICAM-1)，CD55，CD59，CD105，CD106(VCAM-1)，CD146，CD166和HLA-ABC ，不表达CD14，CD11a ，CD11b ，CD11c ，CD18，CD45，CD50，CD56，CD62e ，HLA-DR 和骨髓基质细胞表面分子STRO-1。但是Zuk 等[10]在2002年的研究结果却与Gronthos 等的结果并完全不一致，他们发现人PLA 细胞表达CD13，CD29，CD44，CD49d ，CD71，CD90，CD105，SH2/SH3，并表达STRO-1，不表达CD14，CD16，CD31，CD34，CD45，CD56，CD61，CD62E ，CD104，CD106。De Ugarte 等[11]认为人PLA 细胞表达CD13，CD29，CD44，CD90，CD105，SH-3，和STRO-1，不表达CD49d ，CD54，CD34和CD106。Aust 等[12]又认为ADSCs 表达CD10，CD13，CD29，CD44，CD49e ，CD59，CD90和HLA-ABC ，不表达CD11b ，CD45，HLA-DR 。
目前的研究发现ADSCs 与间充质干细胞表面标记方面没有明显的差别，如CD29、CD44、CD105、 CD166与CD49e ，二者均阳性表达；CD31、CD34、CD45、HLA2DR 、CD133、CD11b 均为阴性，其中的
差别在于ADSCs 表达CD49 d ，不表达CD106；而间充质干细胞则相反[13]。
有研究表明ADSCs 的免疫标志物随着传代会发生变化，CD13、CD29、CD44、CD63、CD73、CD90、CD166等表达随着传代次数表达会显著增加，但是CD34一直持续高表达[14]。
本部分实验对ADSCs 的细胞表型做了较为全面的鉴定，分别从免疫组织化学染色和流式细胞仪检测两个方面进行，研究发现ADSCs 的间充质干细胞表面标志物CD29，CD105，CD44，MHC-Ⅰ均表达为阳性；CD31，CD34和CD45表达阴性，排出了造血干细胞的污染；同时流式细胞仪检测未发现CD3，CD14，CD19，CD33，CD106，CD117和CD184在ADSCs 中的表达。本实验结果与Zuk ，De Ugarte ，Aust 的结果是一致的，与Gronthos 的实验结果存在部分差异，造成上述结果不一致的原因可能与ADSCs 所处状态或纯度有关。目前，通过胶原酶消化脂肪组织得到的多能性干细胞，其实是混合细胞群，主要为ADSCs ，同时还有低水平的造血细胞、内皮细胞、平滑肌细胞和周细胞；随着不断传代，这些混杂的非间质干细胞类型细胞将消失，尤其是造血细胞和内皮细胞。
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蔡震，等.脂肪来源干细胞的生物学特性及细胞表型 P .O. Box 1200, Shenyang 110004 https://www.360docs.net/doc/a212529334.html,
脂肪干细胞研究进展与应用前景
◇综 述◇ 脂肪干细胞研究进展与应用前景 周紫微综述 赵 宇审校 2013-01-24接收 基金项目：安徽省教育厅自然科学基金重大项目（编号： KJ2011ZD04、KJ2012ZD09）；国家自然科学基金（编号： 81171829） 作者单位：安徽医科大学第一附属医院整形外科，合肥 230022作者简介：周紫微，女，硕士研究生； 赵 宇，男，教授，主任医师，硕士生导师，责任作者，E? mail ：zhaoyuzj@https://www.360docs.net/doc/a212529334.html, 摘要 脂肪干细胞是一类存在于脂肪组织中，能够自我更新、具有多向分化潜能的成体干细胞，在一定的条件下可以分化成许多有特定功能的细胞系，具有一般干细胞的特点，可作为多种组织工程的种子细胞。现就脂肪干细胞的生物学特性、多向分化的潜能以及在骨组织工程领域中的研究进展作一综述。 关键词 脂肪干细胞；生物学特性；多向分化潜能中图分类号 R 318 文献标志码A 文章编号1000-1492（2013）07-0846-04 再生医学的兴起激发了人们对各种干细胞、组织工程支架和细胞生长因子的研究热潮，选用合适的干细胞作为种子细胞的来源已经成为研究的焦点。脂肪组织在人体内储量丰富，获取简便，通过抽脂从中获得大量的脂肪干细胞（adipose tissue?de? rived cells ， ADSCs ）不仅在体内外具有多向分化潜能，在不同的诱导因子作用下可以像脂肪细胞、软骨 细胞、肌细胞、成骨细胞、神经细胞、神经胶质细胞及胰岛细胞分化，而且可以分泌多种促血管生成因子和抗凋亡因子。现就这一领域新的研究进展与应用作一综述。 1 ADSCs 的来源与培养 Zuk et al ［1］ 首次从人脂肪抽吸物中分离出AD? SCs ， 其方法简述如下：首先将脂肪抽吸物用生理盐水反复冲洗，加0.075%胶原酶，37℃消化1h ，1200r /min 离心10min ，弃上清，取细胞沉淀加入DMEM 培养液［含10%胎牛血清（FBS ）］。细胞计数，每100mm 2培养皿接种1×106个细胞，37℃、5% CO 2、100%饱和湿度条件下培养。24h 后首次换 液，以后每周换液2次，细胞融合达80%时传代，细 胞以2×104个/cm 2接种于新的培养皿内。初分离的细胞接种4h 后开始贴壁，24~48h 细胞形态呈小圆形，色深。48h 后细胞呈梭形，生长有方向性。 5~6d 后细胞呈集落样生长。传代后细胞仍呈成纤维细胞样生长，经多次传代，细胞增殖速度无减慢，这表明ADSCs 体外扩增能力强，易于传代培养。 Kurita et al ［2］ 研究不同的离心力对分离ADSCs 的影 响，发现过度离心会破坏ADSCs ，1200r /min 为最 佳离心力，能获得最大量的ADSCs 。Matsumoto et al ［3］研究发现，人脂肪吸取物在4℃下过夜保存，不 会影响ADSCs 的数量和生物活性。有研究者将ADSCs 冻存后复苏，发现其扩增和分化能力未丢失，形成的脂肪组织与新鲜分离的ADSCs 形成的一样。这使得建立脂肪来源干细胞库成为可能，为 ADSCs 的应用提供了广阔的前景。 2 ADSCs 的生物学特性 培养的ADSCs 传代后，形态上与骨髓来源的间 质干细胞没有区别。Dominici et al ［4］提出根据3个 标准来限制间充质干细胞：能黏附到塑料制品上、具有向成骨细胞、脂肪细胞和成软骨细胞分化的多向 分化潜能及特殊的表面抗原表达。De Ugarle et al ［5］比较了ADSCs 和骨髓干细胞间表面抗原表达 的差异，发现两类细胞的表面标记相似，都表达CD13、CD29、CD44、CD58、CD90、CD105和CD166， 均不表达CD11c 、CD19、CD31、CD33、CD38、CD45 等。Kevin et al ［6］发现新分离的ADSCs 表达一些造 血干细胞的标记，包括普通白细胞的抗原CD45、单核/巨噬细胞标记CD11a 和CD14、MHCII 类DR 组织相容性抗原和协同刺激分子CD86，但传代后，以上的大多数表面标记会消失。3 ADSCs 的多向分化潜能 脂肪细胞来源于中胚层，实验证明其具有向骨、软骨、神经元、肌腱、脂肪等方向分化的潜能。 3.1 向成骨方向分化 Zuk et al ［7］用二羟维生素 D3、抗坏血酸磷酸酯、磷酸甘油诱导ADSCs 向成骨方向分化，并进行总钙测定及RT?PCR 检测骨钙素 ·648·安徽医科大学学报 Acta Universitatis Medicinalis Anhui 2013Jul ；48（7） 万方数据
脂肪细胞的基础知识
脂肪细胞的基础知识 脂肪细胞的生长全过程及其形态变化脂肪母细胞，是指能向脂肪细胞分化的ADSCs在激素、生物活性因子、寒冷等因素刺激下均能逐渐分化成为单能干细胞。它可保持着干细胞增殖活跃的特性，脂肪母细胞再进一步分化为前脂肪细胞，即通常人们所说的脂肪细胞前体。前脂肪细胞再经历细胞融合、接触抑制和克隆扩增等步骤启动向成熟脂肪细胞分化，并在胰岛素、地塞米松等诱导剂作用下完成向成熟脂肪细胞的分化。全过程可以表示为：多能干细胞——脂肪母细胞——前脂肪细胞——不成熟脂肪细胞——成熟脂肪细胞。生长期前脂肪细胞的形态与成纤维细胞相似，经诱导分化，其细胞骨架和细胞外基质发生变化，开始进入不成熟细胞向成熟细胞转变。细胞形态由成纤维细胞样逐渐趋于类圆或圆形，胞体逐渐增大，胞质中开始出现小脂滴，脂质开始累积，以后小脂滴增多并融合为较大的脂滴，可经油红“O”染色等方法于显微镜下显色，从而获得成熟脂肪细胞的形态特征。此时的细胞无分裂增殖能力，为脂肪细胞分化的终末阶段。 张高娜,梁正翠.动物脂肪细胞的研究进展[J].饲料工业,2009,30(2):42-44. 脂肪细胞由起源于中胚层的间充质干细胞逐步分化形成,按间充质干细胞→脂肪母细胞→前脂肪细胞→不成熟脂肪细胞→成熟脂肪细胞的过程发展。前脂肪细胞在多种转录因子调控下,激活脂肪组织相关基因,并在这些基因的顺序性调控下,经一系列复杂的步骤分化为成熟脂肪细胞。 张艳.脂肪细胞分化过程中的分子事件[J].儿科药学杂志,2008,14(1):56-57.
间充质干细胞 概念： 不同文献中，分别命名为抽脂处理细胞（processed lipoaspirate cells, PLA），脂肪基质微管碎片细胞（stromal vascularfraction cells, SVF），脂肪组织源基质细胞（adipose-tissue derived stromal cells, ATSCs），脂肪源中胚层干细胞（adipose-derived mesodermal stem cells, ADMSCs）等。这些不一致的名称均指从脂肪组织中分离的、可在体外大量扩增并具有多向分化潜能的细胞。 李惠侠,屈长青. 脂肪组织源性干细胞研究进展[J]. 生理科学进展,2007,38(2) 脂肪细胞是由起源于中胚层的间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC)逐步分化、发育而来，MSC主要分布于脂肪组织和骨髓中。脂肪细胞不同发育阶段的两类细胞系为多能干细胞系和前体脂肪细胞系，前者为不定向的细胞系，能转变为稳定的脂肪细胞、肌细胞和软骨细胞，后者为定向的细胞系，是目前体外研究脂肪细胞分化应用最为广泛的细胞系。 庞卫军,李影. 脂肪细胞分化过程中的分子事件[J]. 细胞生物学杂志,2005,27: 497-500. 脂肪来源的间充质干细胞(adipose tissue derived mesenchymal stem cells, ADMSCs) 间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)具有自我更新及多向分化潜能,是一种 具有潜力的组织工程种子细胞。目前研究得比较多的是骨髓来源的MSCs,但骨髓中的间 充质干细胞数量很少(约占细胞总数的1/105),且存在取材困难等问题。MSCs广泛分布于 其他组织中,包括肌肉、血管、肝脏、胰腺和脂肪等。 ADMSCs表面有CD29、CD44、CD71、CD90、CD105/SH-2、SH-3、STRO-1等多 种抗原标志。 李冬艳,宇丽. 脂肪来源的间充质干细胞分离方法的改进[J]. 暨南大学学报(医学版),2007,28(6). 脂肪源性干细胞（adipose-derived stem cells，ADSCs） Zuk等从脂肪组织中分离出了一种成纤维细胞样细胞，它与骨髓间充质干细胞(MSCs)形态相似，称之为脂肪干细胞（ADSCs)，平均每300 ml脂肪组织可获得2×108～ 6×108个这样的细胞。ADSCs和MSCs具有相同的表现型，对CD29、CD44、CD71、 CD70、CD105/SH2和SH3为阳性反应，对CD31、CD34和CD45为阴性反应。此外， 它们还具有各自特征性的表达分化抗原：ADSCs具有特征性表达分化抗原CD49d，而MSCs具有特征性表达分化抗原CD106。 张高娜, 梁正翠. 动物脂肪细胞的研究进展[J]. 饲料工业,2009,30(2) 间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是一类具备干细胞特点的细胞系，具有自我更新能力、长期的活性和多系分化潜能。 脂肪来源的间充质干细胞（adipose tissue-derived mesenchymal stem cells，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（bone marrow-derived mesenchymal stem cells，BMSCs）。 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。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5%～20%；几乎所有的ADSCs表达CD49f和CD54，而BMSCs极少表达。 周苏娜,张明鑫. 脂肪来源的间充质干细胞的生物学特征及临床应用[J]. 中国现代普通外科进展,2009,12(1). 不同细胞的表面标志是不同的，脂肪干细胞的表面标记为：CD9、CD10、CD13、CD29、CD10、CD44、CD49e、CD49d、CD54、CD55、CD59、CD90、CD105、CD107、CD146、
脂肪组织来源的干细胞提取、制备及储存质量管理专家共识
脂肪组织来源的干细胞提取、制备及储存质量管理专家共识 脂肪组织来源的干细胞(adipose tissue-derived stromal/stem cells，ASCs)是从脂肪组织中分离提取得到的，具有取材容易、对机体损伤小、体内储备量大、体外可大规模培养、可多向分化等优点。ASCs在人体修复重建、免疫调节及组织再生等方面的应用成为近年来干细胞研究的重要内容，也是组织工程及再生医学的研究热点。 大量研究表明，自体脂肪组织移植到软组织缺损部位后，其中40%~60%会被吸收，自体脂肪组织结合ASCs移植，能明显减少自体脂肪组织移植的吸收、液化、坏死及纤维化等情况发生，有利于构建具有生物学结构和功能的脂肪组织。同时，利用脂肪组织可以进行大规模的ASCs提取、制备、储存，为再生医学提供种子细胞。 目前，国内外尚缺乏ASCs提取、分离、制备及储存的标准和质量管理规范，导致各制备机构或研究应用机构之间无法进行统一评估和交流，严重制约了ASCs在皮肤软组织修复重建等相关领域的发展。为了建立安全、规范、稳定、可追溯的行业共识、指南及标准，从源头保证ASCs的提取、制备、储存的高质性和安全性，中国医药生物技术协会皮肤软组织修复与重建技术分会联合从事细胞制备和存储、皮肤软组织修复重建、分子生物学及整形和美容外科等多学科的专家，参照中国医药生物技术协会《细胞库质量管理规范》及《干细胞制剂制备质量管理自律规范》，组织起草脂肪组织采集及ASCs制备、检测、储存的标准和质量管理专家共识，旨在促进ASCs在皮肤软组织修复重建技术等领域研究成果的转化，进一步促进多学科的交流和发展。 1 脂肪组织采集 1.1 脂肪组织采集机构要求 脂肪组织的采集工作应在取得《医疗机构执业许可证》的医疗机构中实施。采集人员应持医师或者护士执业证书，经过相应的专业技术培训。采集机构应具有完整的标准化操作规程(standard operation procedure，SOP)，并备有采集过程中的应急预案。采集过程应在层流手术室内进行无菌操作，最大限度地减少污染和交叉感染的发生。 1.2 脂肪组织供者要求 对供者健康状况进行全面检查(如一般信息、既往病史和家族性遗传病等)及病原微生物的感染筛查和在危险疫区停留情况的调查。身体状态良好、有完整体检报告、无遗传性家族病史、无恶性肿瘤、无急慢性传染病及血液系统疾病；血常规及分类、肝肾功能正常；人源性特定病毒(包括但不仅限于HIV、HBV、HCV、HTLV、EBV、CMV等)阴性、梅毒螺旋体阴性(提供脂肪组织的同时，另需提供不少于8ml外周血用于复检，ABO血型、HLA-Ⅰ类和Ⅱ类分型检查，以备追溯性查询)。若供者HBV、HCV、HTLV、EBV、CMV检查结果为阳性，实验室应具有处理感染性样本的独立物理空间、独立的空调系统，能做到使用后的器具和相关物品可经过灭活处理后再移出该区域。感染性样本与非感染性样本的处理及制备不使用同一设备，方可进行脂肪组织的采集，但必须使供者知情，同时通知接收、制备、质控及医护人员等做好防护措施。当实验室不具备上述相对应病原体阳性制备/培养区时，不得采集上述阳性供者的脂肪组织。若供者HIV、梅毒螺旋体检查结果为阳性时，不得采集供者的脂肪组织。高度怀疑HIV感染或者考虑HIV感染窗口期的供者不予采集。 1.3 采集方式、采集部位和采集量 1.3.1 采集方式 用肿胀液(生理盐水250ml＋2%利多卡因10~15ml＋肾上腺素0.25mg)局部浸润麻醉供脂肪组织区域，以20ml注射器配备口径1.5~3.5mm、侧孔3.0~5.0mm的吸脂针，进入供区，形成负压，呈扇形手动均匀吸取脂肪组织，吸出3~5mm3脂肪组织颗粒，若脂肪组织颗粒
脂肪源性干细胞与整形美容医学
脂肪源性干细胞与整形美容医学 一、脂肪干细胞介绍 二、ADSCs研究应用的三优势（脂肪干C应用及三大优势） 三、ADSCs在整形美容领域的应用研究 四、展望 一、脂肪干细胞介绍 1976年Fridenstein等首先报道从骨髓中分离出克隆源性的具有多向分化潜能的基质细胞-骨髓间充质干细胞（marrow-derived mesenchymal stem cells，MSCs）。Zuk等于2001年发现脂肪组织中除了含有已经定型的前脂肪细胞外，也包含一种具有多向分化潜力的细胞群，其性质与MSCs十分相似，但又不完全相同。 这些细胞已被证实不仅具有分化成为骨骼、软骨、脂肪、心肌、神经等组织的能力，而且同样具有促进伤口愈合、损伤组织细胞再生和减少疤痕的能力及抗衰老能力。 这种细胞被称为脂肪来源干细胞（adipose-derived stem cells，ADSCs）、脂肪来源成体干细胞（adipose-derived adult stem cells，ADAS cells）、脂肪来源成体间质细胞（adipose-derived adult stromal cells）、脂肪来源间质细胞（adipose-derived stromal
cells，ADSCs）、脂肪间充质干细胞（adipose mesenchymal stem cells，AdMSCs），成脂肪细胞（lipoblast）等等。现在被统称为脂肪源性干细胞（adipose-derived stem cells，ADSCs）。 二、ADSCs研究应用的三优势（脂肪干C应用及三大优势） 作为以修复重建为主旨的整形外科及以年轻化为核心的美容医学，再生医学一直是备受关注与研究探索的领域。由于MSCs获取途径与疾病治疗性价比的差异，整形外科领域再生医学研究与临床应用受到限制。脂肪源性间充质干细胞一经报道，首先在整形外科领域引起轰动效应，这种关注大大推动了ADSCs的研究，它的临床应用也正在追赶着MSCs的步伐。 首先，来源取材方便不仅是ADSCs一个最大的优势，也是整形外科的优势。一方面，脂肪组织在体内分布广泛，储量丰富；另一方面，吸脂术是整形外科成熟的常规手术，手术风险小，其作为常规“废弃的副产品”获取容易。 对患者来说，吸脂雕塑体形的同时享受干细胞的年轻化神奇功效是一次双赢的生命重塑，痛苦与恐惧感少于骨髓提取，亦无血源污染与免疫排斥风险，由此形成临床应用的优势。据国外报道，1994~2000年开展吸脂术的初期阶段，进行的66570例吸脂手术中，死亡率为0，发生
人脂肪来源间充质干细胞库的初步建立
人脂肪来源间充质干细胞库的初步建立 徐潇，张旭毅，闫俊灵，陈冲，赵欣，李明辉，汤苏阳 【摘要】［摘要］目的探讨建立生物学性状稳定的人脂肪来源间充质干细胞(hADSCs)库的可行性，旨在为组织工程种子细胞提供更多来源。方法对分离得到的hADSCs采用液氮低温冻存,并在一定时间复苏培养,以流式细胞仪检测其表面抗原Z在诱导培养基中对其进行成脂和成骨诱导培养,光镜下观察细胞形态Z 免疫组织化学方法检测成骨诱导的特异标志物碱性磷酸酶(ALP)的表达, 观察hADSCs在复苏前后的分化能力。结果从脂肪组织中分离培养扩增获得数目稳定的hADSCs ,经冻存并复苏后的hADSCs形态和表面抗原保持不变Z可继续扩增10代以上，倍增时间为48h o复苏后第2、第6、第10代hADSCs 均保持了较强的成脂及成骨分化能力。结论初步建立hADSCs库,可为再生医学修复重建组织工程提供较好的种子细胞。 【期刊名称】解放军医学杂志 【年(卷),期］2016(041)012 【总页数】6 【关键词】［关键词］脂肪来源间质干细胞；干细胞库；低温保存；可行性研究近年来，再生医学的迅速发展为组织工程修复组织缺损提供了种子细胞和可利用的细胞基质，其中脂肪干细胞与其他干细胞相比具有来源丰富、取材简单、便于培养、无组织配型及免疫排斥问题、可跨胚层多向分化、增殖速度快等显著优点Z是优秀的组织工程种子细胞［1-3］O人脂肪来源间充质干细胞(human adipose-derived Stem CeIlS , hADSCs)是从脂肪组织中分离获得的一种具有自我更新及多向分化潜能的干细胞［4］,是极具前景的组织工程和基因治
脂肪源性干细胞在整形美容中的应用
脂肪源性干细胞在整形美容中的应用 施雨辰一、技术原理 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，并具有较高的端粒酶活性，是人体的青春活力因子。随着年龄的增长，人体内的干细胞数量会不断降低，增殖分化潜能也不断的衰弱，直接导致衰老和疾病的发生发展。 而选择脂肪源性干细胞是因为，脂肪移植后成活率难以预测，且随着时间而发生变化。但绝大多数研究表明，脂肪源性干细胞可以通过种种方式显著提高脂肪移植后的成活率，而其他方法提高脂肪成活率的程度相对不明显，甚至其价值有待考证。 脂肪源性干细胞就是从脂肪组织中分离提取出来的具有多样分化功能和可塑黏附性的细胞群,所以可以代替病变细胞和老化细胞,起到治疗的作用。同时，脂肪源性干细胞较其他成体干细胞的分化能力强，抗衰老效果显著，疗效更持久。 在整形美容医学中，首先对患者实施常规肿胀麻醉，通过在患者脂肪比较集中部位进行脂肪的抽取，抽取脂肪50mL，然后在其中置入适量的胶原酶液进行震动，以220r/min的条件进行离心处理，混合物充分消化后进行过滤处理；当混合液离心后，会出现脂肪层、生理盐水层以及沉淀层；借助移液管将脂肪予以抽出，并将抽出的脂肪注射进患者的皮肤真皮层中，来重整功能细胞的供应系统，增加正常细胞的数量、活性，从而达到恢复肌肤状况，起到“表面”对抗衰老的目的。 二、技术应用 目前，干细胞医学美容技术在欧美、日本等国发展较为迅速。在中国，在美容整形外科中脂肪源性干细胞主要是应用于凹陷的填充或者各部位的年轻化治疗，且多用于临床试验，在广泛的临床应用中仍存在障碍。同时，一些打着“干细胞”技术的产品使得市场质量参差不齐，市场上销售的大部分“干细胞”技术或产品不是很规
干细胞生物特性及其应用
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造血干细胞移植技术临床应用质量控制指标2017版
附件2 造血干细胞移植技术临床应用 质量控制指标 （2017年版） 一、造血干细胞移植适应证符合率 定义：造血干细胞移植术适应证选择正确的例数占同期造血干细胞移植术总例数的比例。 计算公式： 造血干细胞移植适应证符合率 =造血干细胞移植术适应证选择正确的例数同期造血干细胞移植术总例数×100% 意义：体现医疗机构开展造血干细胞移植技术时，严格掌握适应证的程度，是反映医疗机构造血干细胞移植技术医疗质量的重要过程性指标之一。 二、异基因造血干细胞移植植入率 定义：异基因造血干细胞移植术后100天内，实现造血重建（患者外周血中性粒细胞＞0.5×109/L 与血小板＞20×109/L ）的患者例次数占同期异基因造血干细胞移植患者总例次数的比例。 计算公式： 异基因造血干细胞移植植入率 =异基因造血干细胞移植术后100天内实现造血重建的患者例次数同期异基因造血干细胞移植患者总例次数×100% 意义：反映医疗机构造血干细胞移植技术水平的重要指标之一。 三、重度（Ⅲ-Ⅳ度）急性移植物抗宿主病发生率 定义：急性移植物抗宿主病（aGVHD ），是指造血干细胞移植术后100天内，由于移植物抗宿主反应而引起的免疫性疾病，主要表现为皮疹、腹泻和黄疸，是异基因造血干细胞移植的主要并发症和主要死亡原因。重度（Ⅲ-Ⅳ度）急性移植物抗宿主病发生率，是指异基因造血干细胞移植术后发生重度（Ⅲ-Ⅳ度）急性移植物抗宿主病患者例次数占同期异基因造血干细胞移植患者总例次数的比例。
计算公式： 重度（Ⅲ?Ⅳ度）急性移植物 抗宿主病发生率=重度 Ⅲ?Ⅳ度 异基因造血干细胞移植术后 发生急性移植物抗宿主病患者例次数同期异基因造血干细胞移植患者总例次数×100% 意义：体现医疗机构对不同移植方式造血干细胞移植术后aGVHD 预防水平，是反映医疗机构造血干细胞移植技术医疗质量的重要过程性指标之一。 四、慢性移植物抗宿主病发生率 定义：慢性移植物抗宿主病（cGVHD ），是指造血干细胞移植术100天后，由于移植物抗宿主反应而引起的慢性免疫性疾病。慢性移植物抗宿主病发生率，是指异基因造血干细胞移植术后发生慢性移植物抗宿主病患者例次数占同期异基因造血干细胞移植患者总例次数的比例。 计算公式： 慢性移植物 抗宿主病发生率=异基因造血干细胞移植术后发生慢性移植物抗宿主病患者例次数同期异基因造血干细胞移植患者总例次数×100% 意义：体现医疗机构对造血干细胞移植术后cGVHD 预防水平，是反映医疗机构造血干细胞移植技术医疗质量的重要过程性指标之一。 五、异基因造血干细胞移植相关死亡率 定义：异基因造血干细胞移植术后100天内非复发死亡患者数占同期异基因造血干细胞移植患者总数的比例。 计算公式： 异基因造血干细胞移植相关死亡率 =异基因造血干细胞移植术后100天内非复发死亡患者数同期异基因造血干细胞移植患者总数×100% 意义：体现医疗机构对造血干细胞移植术后患者的综合管理水平，是反映医疗机构造血干细胞移植技术医疗质量的重要结果指标之一。 六、异基因造血干细胞移植总体生存率 定义：异基因造血干细胞移植后1年和3年随访（失访者按未存活患者统计）尚存活的患者数占同期异基因造血干细胞移植患者总数的比例。 计算公式：
脂肪来源干细胞免疫原性和免疫调节作用的实验研究_韩铮
收稿日期：2009-05-22 作者简介：韩铮(1982-)，硕士，E-mail:allenhz520@https://www.360docs.net/doc/a212529334.html, 脂肪来源干细胞免疫原性和免疫调节作用的实验研究 韩铮，姜平，高建华，鲁峰，付冰川，陈晓炜（南方医科大学南方医院整形外科，广东广州510515） 摘要：目的探讨脂肪来源干细胞(ADSCs)在体外的免疫原性，以及ADSCs 在家兔同种异体皮片移植中的免疫调节作用。方法将家兔淋巴细胞分别与自体和异体ADSCs 混合培养48h 后加入CCK-8试剂，并用酶标仪检测OD 值；在家兔同种异体移植皮片下注射自体ADSCs ，观察移植皮片的坏死时间，并于术后第7日切取移植皮片的周边组织进行组织学观察。结果家兔淋巴细胞与自体、异体ADSCs 混合培养后用酶标仪检测OD 值分别为（1.527±0.402）和（1.615±0.351），两组OD 值差异无统计学意义；家兔同种异体移植皮片下注射ADSCs 的移植皮片的坏死时间为（7.170±1.472）d ，未注射ADSCs 的对照组移植皮片的坏死时间为（5.830±1.169）d ，两组皮片坏死时间差异具有统计学意义；术后第7日组织学观察见实验组皮下浸润的炎症细胞较少，皮下组织结构完整、清晰；对照组皮下浸润的炎症细胞较多。结论脂肪来源干细胞在体外的免疫原性低，对家兔同种异体皮片移植有免疫调节作用。关键词：脂肪来源干细胞；免疫原性；免疫调节；组织工程中图分类号：Q813 文献标识码：A 文章编号：1673-4254(2009)10-2144-03 脂肪来源干细胞(ADSCs)是成体干细胞的一种，自Zuk 等［1］报道以来，以其来源广泛、取材简便的特点和可多向分化的潜能，成为干细胞及组织工程研究领域的热点［2］。近年来有关ADSCs 的研究主要集中于其多向分化潜能［3-6］，而对其免疫学特性仍未展开较深入的研究。本实验以家兔作为动物模型，对家兔 ADSCs 的体外免疫原性及体内的免疫调节作用开展 初步探讨，试为扩充组织工程种子细胞的来源及拓展ADSCs 的应用领域提供实验基础。1材料和方法 1.1实验动物与试剂 健康新西兰大白兔10只，雌雄兼有，体质量 2.0~2.5kg ，由南方医科大学SPF 级动物实验中心提供并饲养。DMEM 高糖培养基，RPMI 1640培养基， 胰酶，FBS （Hyclone ），Ⅰ型胶原酶，CCK-8试剂盒， Percoll 淋巴细胞分离液，PHA （植物凝集素）。1.2方法 1.2.1家兔ADSCs 的分离及体外培养取家兔腹股 沟皮下脂肪5ml ，PBS 缓冲液反复冲洗后剪成约1 mm 3大小的脂肪颗粒，0.1%胶原酶在37℃条件下消化30min 左右。使用等量完全培养基（含10%FBS 的DMEM 高糖培养基）中和，离心（1200r/min ）5min 后 去除上清，沉淀混悬后尼龙网过滤并接种于细胞培养瓶中，于37℃、5%CO 2孵箱培养。于24h 后更换培养液，此后每3d 换液1次。观察细胞生长情况，待 6~7d 细胞生长融合达80%~90%后，0.1%胰酶消化后按1∶3进行传代培养。1.2.2体外实验 1.2.2.1家兔淋巴细胞的刺激增殖实验取家兔耳缘静脉血5ml ，用Percoll 淋巴细胞分离液通过密度梯度离心法分离出外周血淋巴细胞，计数后与PHA 混 合培养于96孔培养板，具体实验分组如下，实验组：家兔淋巴细胞（1×104/孔）和PHA （100μg/ml ，20μl/孔）混合培养；对照组：单独家兔淋巴细胞培养组（1× 104/孔）。实验组与对照组各培养孔均培养48h 后加入CCK-8试剂（10μl/孔），继续混合培养4h 后用酶 标仪检测培养板上各孔的OD 值。 1.2.2.2家兔ADSCs 体外免疫原性检测实验通过前 述方法分离出家兔淋巴细胞，将其分别与自体 ADSCs 和同种异体ADSCs 混合培养于96孔培养 板，具体实验分组如下，对照组：家兔淋巴细胞（1× 104/孔）和自体家兔的ADSCs （3×103/孔）混合培养；实验组：家兔淋巴细胞（1×104/孔）和同种异体家兔的ADSCs （3×103/孔）混合培养。实验组与对照组各培养孔均培养48h 后加入CCK-8试剂（10μl/孔），继续 混合培养4h 后用酶标仪检测培养板上各孔的OD 值。 1.2.3体内实验家兔10只，随机分成5组（记为A 、B 、C 、D 、E 组），每组2只互为同种异体皮片移植对象。在每只家兔的两侧臀部设计直径为3cm 的圆形 皮片，切取后组内、同侧之间交互移植。实验组（左侧臀部）：皮片移植的同时在皮片下注射含自体ADSCs （1×106/kg ）的完全培养基2ml ；对照组（右侧臀部）：皮片移植的同时在皮片下注射不含自体ADSCs 的完全培养基2ml 。术后每天观察各组家兔臀部移植皮片的存活情况并记录移植皮片的坏死时间（移植皮片红润，质地柔软，视为皮片存活良好；若皮片变为暗褐色且质地坚硬的面积>2/3，视为皮片坏死），于术后第7日将C 组和E 组两组家兔的实验组及对照组移 南方医科大学学报(J South Med Univ)2009;29(10) 2144··
人脂肪组织来源的干细胞在骨组织工程中的应用
?综 述? 人脂肪组织来源的干细胞在骨组织工程中的应用 冯 林综述 张锡庆审校 中图分类号 R687 文献标识码 A 文章编号 1005-8478(2005)08-0620-02 作者单位:苏州大学附属儿童医院骨科, 215003 作者简介:冯林,女,河南郑州人,在读博士。研究方向:小儿矫形。 1987年,美国国家科学基金会(NSF )在加利福尼亚举行的专家讨论会上,首次提出了“组织工程”的概念,其定义为[1]:组织工程就是运用工程学和生命科学的原则和方法,研究哺乳类动物正常和病理组织的结构与功能的相互关系,并发展可恢复、保留或改善组织功能的生物替代品。骨组织工程是组织工程的一个重要分支,并且被认为是目前最具有前途和可行性的一个领域。骨组织工程学的研究中种子细胞、支架材料和细胞与材料的相互作用是研究重点。其中种子细胞是组织工程研究中最基本也是首要的环节。 脂肪干细胞是近年来从脂肪组织中分离得到的一群多能干细胞,具有向多种组织分化的潜能。2001年,Zuk 等[2]从人抽脂术中抽取的脂肪组织悬液中第一次分离取得了多向分化干细胞,命名为Pr ocessed L i poas p irate (P LA )。研究发现这些P LA 细胞可以在体外稳定的增殖且衰亡率低。免疫荧光和流式细胞仪检测表明P LA 细胞中的大部分来源于中胚层或间质。因为脂肪组织取材容易,因此虽然发现较晚,但研究非常迅速深入,目前已证实脂肪组织来源的干细胞能向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、肌肉细胞及心肌细胞定向转化,可作为组织工程的种子细胞,有很重要的研究价值。 1 人脂肪组织来源干细胞的多向分化能力1.1 向成骨细胞的定向分化 Zuk 等 [2] 通过实验发现:在向成骨方向诱导4d 后,P LA 细胞的结构开始发生变化,由一个狭长的类成纤维细胞形态转变为一种圆形、立体的形状。7d 后,这些细胞开始分泌出岛状的细胞外基质。2周后内源性碱性磷酸酶染色阳性并形成矿化结节。从第2～4周,培养孔中钙化的细胞外基质的量明显增加,具有统计学意义。而且,P LA 细胞向成骨细胞分化的能力可以维持相当长的时间,其表达碱性磷酸酶活性最迟可达培养的175d 。研究证明了P LA 细胞向成骨细胞分化的能力。 1.2 向软骨方向诱导 Huang 、Zuk [3] 等应用组织学和分子生物学的方法证实在 高密度的培养条件下,培养基中加入TGF 2 β、胰岛素、干扰素和抗坏血酸,48h 内可以诱导P LA 细胞形成明显的软骨结节并表达软骨特异性标记Ⅱ型胶原,硫酸软骨素-4和硫酸角质素。逆转录多聚酶链反应分析也确认了Ⅱ型胶原和软骨 特异性蛋白聚糖—聚集蛋白聚糖的表达。因此认为这种多能干细胞确实具有向软骨方向转化的能力。尽管P LA 细胞不是真正的软骨细胞,但是它们所显示出来的原始软骨组织的特征使得其有望成为软骨组织工程的种子细胞。国内的余方圆等[4]从新西兰大白兔体内切取的脂肪组织进行一系列处理后,将获得的脂肪组织干细胞向软骨方向进行了诱导分化,结果发现细胞逐渐变圆,并聚集形成软骨样结节,Ⅱ型胶原呈强阳性、聚集蛋白聚糖表达阳性、番红0、阿利新蓝染色阳性,也说明了干细胞向软骨的定向分化。 1.3 向肌肉方向诱导 M izuno 等 [5] 将P LA 细胞置于肌源性诱导条件下6周后通 过结构学、组织学和逆转录多聚酶链反映观察到肌源性标记 MyoD1和肌球蛋白重链的表达。研究者发现,诱导3周后,P LA 细胞形成多核巨细胞并提示有肌管形成。另外;MyoD1 和肌球蛋白重链表达的时间不同,在P LA 细胞分化的过程中 MyoD1的表达先于肌球蛋白重链。研究结果揭示:大约有15%的P LA 细胞在诱导6周后向肌肉方向分化。目前,骨骼 肌组织工程主要用来治疗原发性的骨骼肌病变和因创伤和缺血继发的骨骼肌的丧失。对于这些疾病现今尚无有效的治疗,尽管P LA 细胞向肌肉方向分化与其向脂肪组织和成骨方向分化的水平相比较低,但通过应用一些外源性的因素进行干扰以及改善培养条件有希望提高P LA 的分化水平,提高其临床应用价值。 1.4 向非中胚层组织的分化 P LA 细胞为多能干细胞,它可以分化成为多种中胚层来 源的组织,如骨、软骨、脂肪和肌肉。A shjian 等[6]则通过研究发现P LA 细胞可以诱导分化为外胚层来源的早期神经祖细胞。未分化的P LA 细胞本身就表达一些特征性的神经细胞标记,如神经原特异性烯醇化酶(NSE )、波形蛋白和神经原特异性核蛋白(Neu N )。在用异丁基甲基黄嘌呤(I B MX )吲哚美辛和胰岛素诱导2周后,大约20%～25%的P LA 分化形成具有典型神经细胞形态特征的细胞;同时伴随着NSE 、波形蛋白和神经生长因子受体tr12A 表达增加。但是,诱导后的 P LA 细胞并没有表达成熟神经原标记MAP 或成熟星型细胞标 记GF AP 。而且向神经原方向诱导的P LA 细胞出现了一个延迟的整流器即K +电流(一种早期发育的离子通道),同时伴有形态学的改变和神经原特异性标记表达的增加。研究结果揭示,尽管向神经原方向诱导的P LA 细胞并未表现出成熟神经原细胞和神经胶质的特异性标记,但其表现出的早期神经
造血干细胞
造血干细胞 一定义 造血干细胞是骨髓中的干细胞，具有自我更新能力并能分化为各种血细胞前体细胞，最终生 成各种血细胞成分，包括红细胞、白细胞和血小板。也是存在于造血组织中的一群原始多能 干细胞。可分化成各种血细胞，也可转分化成神经元、少突胶质细胞、星形细胞、骨骼肌细 胞、心肌细胞和肝细胞等。 干细胞可以救助很多患有血液病的人们，最常见的就是白血病。虽其配型成功率相对较低， 且费用高昂，但其治疗效果好且捐献造血干细胞对捐献者的身体并无很大伤害。 二特征 人体内所有的血细胞都来自造血干细胞（ｈｅｍａｔｏｐｏｉｅｔｉｃｓｔｅｍｃｅｌｌｓ，ＨＳＣ）的定向分化。ＨＳＣ又称多能干细胞，是存在于造血组织中的一群原始造血细胞，有两个重要特性： （１）高度的自我更新或自我复制能力； （２）可定向分化、增殖为不同的血细胞系，并进一步生成血细胞。造血干细胞采用不对称的分裂方式：由一个细胞分裂为两个细胞。其中一个细胞仍然保持干细胞的一切生物特性，从而保持身体内干细胞数量相对稳定，这就是干细胞自我更新。而另一个则进一步增殖分化为各类血细胞、前体细胞和成熟血细胞，释放到外周血中，执行各自任务，直至衰老死亡，这一过程是不停地进行着的。 三造血干细胞的造血原理 1 造血干细胞具有多潜能性，即具有自身复制和分化两种功能。在胚胎和迅速再生的骨髓中， ＨＳＣ多处于增殖周期之中；而在正常骨髓中，则多数处于静止期，当机体需要时，其中一部分分化为成熟血细胞，另一部分进行分裂增殖，以维持ＨＳＣ的数量相对稳定。人类ＨＳＣ首先出现于胚龄第２～３周的卵黄囊，在胚胎早期（第２～３个月）迁至肝、脾，第５个月又从肝、脾迁至骨髓。从胚胎末期一直到出生后，骨髓成为ＨＳＣ的主要来源。造血干细胞进一步分化发育成不同血细胞系的定向干细胞。定向干细胞多数处于增殖周期之中，并进一步分化为各系统的血细胞系，如红细胞系、粒细胞系、单核-吞噬细胞系、巨核细胞系以及淋巴细胞系。 2由造血干细胞分化出来的淋巴细胞有两个发育途径，一个受胸腺的作用，在胸腺素的催化下分化成熟为胸腺依赖性淋巴细胞，即T细胞；另一个不受胸腺，而受腔上囊（鸟类）或类囊器官（哺乳动物）的影响，分化成熟为囊依赖性淋巴细胞或骨髓依赖性淋巴细胞，即B细胞。并分别由T、B细胞引起细胞免疫及体液免疫。如机体内造血干细胞缺陷，则可引起严重的免疫缺陷病。 四ＨＳＣ的表面标志和定向分化过程 1 ＨＳＣ的表面标志 ＨＳＣ是第一种被认识的组织特异性干细胞，目前主要是通过表面标志来分离纯化ＨＳＣ, 其中有一种方法是用抗体来检测干细胞相关的表面分子ｃ－ｋｉｔ，Ｓｃａ－１，Ｔｈｙ１．１和造血谱系标志如Ｂ２２０，ＣＤ３和Ｍａｃ－１。通过这种方法得到的ＨＳＣ只占所有骨髓细