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脂肪干細胞的基礎研究及臨床應用

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月06日 11:53

來源:干細胞者說

一直以來,脂肪組織都被認為是一個能量儲存器官,最大的內分泌器官,軟組織填充物和吸脂后的廢棄物質,脂肪組織更新很緩慢,它和骨髓組織一樣,均起源自中胚層。

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脂肪干細胞研究簡史

脂肪干細胞(adipose derived stem cells,ADSCs)具備分化成各種脂肪細胞的能力,是由血管基質片段(stromal vascular fraction,SVF)中分離提取而來,一般認為在塑料器皿上能夠貼壁生長的梭形細胞,常常表達CD31-CD34+等分子標記。

我們了解一下脂肪干細胞的研究歷史:

在1926年和1929年,Wassermann等就對前脂肪細胞進行過描述。

1955年,Hausberger提出了前脂肪細胞或稱脂肪間充前體細胞的概念,他認為脂肪組織中含有一種類似成纖維細胞樣的貼壁細胞,體積小、分化程度低、比脂肪細胞耐受力對創(chuàng)傷和缺氧更好。

1964年, Rodbell等采用蛋白酶消化和梯度離心法,從脂肪組織中分離得血管基質片段成分,對其進行分析發(fā)現(xiàn),含有成纖維細胞,肥大細胞等。

1987年,證實這種“前脂肪細胞”在條件培養(yǎng)基培養(yǎng)時候可以向脂肪細胞轉化。

2001年,Zuk等首次從抽脂術抽取的脂肪組織中分離獲得一種具有多向分化潛能的細胞,與骨髓間充質干細胞形態(tài)相似的,將其命名為脂肪干細胞(adipose-derived stem cells, ADSCs)。

Yoshimura等人發(fā)明了細胞輔助的脂肪移植技術(CLA)。通過增加移植脂肪中血管基質片段(SVF)細胞的濃度,從而提高了移植脂肪的存活率。在2003-2008年,對307例患者實施了CLA手術。結果顯示,患者對移植后皮膚的自然紋理、柔軟度、軟組織填充后的塑形等都很滿意。

2017年,魯峰等通過純物理方法提取SVF-gel,雖然有產量低(<15%)的不足,但未添加外源性膠原酶,提高了臨床應用的安全性。

脂肪干細胞,因其來源于脂肪組織,可以通過常規(guī)的吸脂術中獲取。同時,具有免疫源性低、不涉及倫理問題等優(yōu)勢,獲得了越來越多臨床研究者的青睞。

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脂肪干細胞的臨床研究

目前公認的脂肪干細胞作用機制有兩種:第一,ADSCs 進入人體后,在適宜的成脂微環(huán)境下進行分化實現(xiàn)組織修復再生;第二,ADSCs 具有免疫調節(jié)作用,其通過與免疫細胞的直接作用或旁分泌的作用,影響免疫細胞的分化和活化,重建機體的免疫平衡。通常兩種機制是同時發(fā)揮作用的。

一、組織修復作用

在損傷修復中,ADSCs不可以分化成脂肪細胞,而且可通過旁分泌作用調節(jié)損傷組織周圍的微環(huán)境,從而起到促進損傷組織愈的合作用。

補充脂肪細胞

移植后,ADSCs分化為體積較大的成熟脂肪細胞,補充損傷壞死的脂肪細胞,是保障移植后長期療效的關鍵。因此,可以作為填充物或者混合脂肪組織用于乳房重建、隆胸、面部年輕化或者增生性瘢痕的治療。有研究顯示如果將ADSCs和脂肪組織混合后填充,可以提高脂肪組織移植的存活率。單純的脂肪移植沒有ADSCs介導的細胞內外環(huán)境,容易出現(xiàn)脂肪顆粒吸收、液化、感染等并發(fā)癥。ADSCs可增加了移植物的自我修復和減少脂肪吸收。

改善移植物血供

建立血供是脂肪移植成功的關鍵。有研究表明,ADSCs在一定的微環(huán)境中,可分化為血管內皮細胞。在低氧條件下,ADSCs分泌更豐富的細胞因子,可促進血管生長、抑制細胞凋亡、抗缺血、抗炎修復的作用。

二、免疫調控作用

對于一些免疫系統(tǒng)疾病,比如如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、銀屑病、風濕性關節(jié)炎、多發(fā)性硬化、炎性腸?。肆_恩病和潰瘍性結腸炎)等,脂肪干細胞可以通過調節(jié)T細胞的表達以及分泌細胞因子,如IDO1、IL-10、IL-6等在治療中發(fā)揮重要作用。

此外,ADSCs的旁分泌效應也是調節(jié)免疫微環(huán)境,促進組織修復的一個重要因素。

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脂肪干細胞未來應用的思考

一、無細胞療法

干細胞的臨床應用面臨許多挑戰(zhàn),穩(wěn)定性是其中一個重要因素。因為干細胞和祖細胞經長時間體外培養(yǎng)容易發(fā)生轉化,可能增加促瘤和免疫原性的風險。另外,細胞治療產品在臨床應用之前需要小心保存和加工。避免這些安全性問題,同時又要保留細胞治療的優(yōu)勢,一種可行方法是使用分泌組(注:分泌組包含外泌體和其他可溶性細胞因子。)來代替實際細胞進行應用。越來越多的證據(jù)表明,成體干細胞的組織再生修復能力主要是由于它們的旁分泌活性介導的,這種旁分泌活性是依賴于各種分泌物進行的。

因此,可以運用ADSCs分泌組對疾病進行治療研究,比如燒傷燙傷,銀屑病、系統(tǒng)性硬皮癥、糖尿病足等,既可以避免免疫反應和減少潛在可能的促瘤性風險,也更容易長期存儲,實現(xiàn)標準化和規(guī)?;瘧?。但是對于干細胞分泌組的穩(wěn)定性和發(fā)揮效果的機理,還需要進一步研究。

二、提高遷移和歸巢性

想要提高ADSCs的治療效果,必須提高干細胞的歸巢率,那么,細胞如何能夠到達受損部位,是首先要考慮的問題。

培養(yǎng)時間的考慮

干細胞長期傳代會導致其干性減弱或者丟失,會影響臨床治療效果。在體外培養(yǎng)時間越長,發(fā)生老化以及細胞間的氧化損傷積累的可能性就越大,使細胞的增殖能力和歸巢潛能有所減弱。因此,縮短干細胞在體外擴增時間,有助于提高其歸巢性,增強其臨床效果。在沒有完成規(guī)模化制備細胞工藝之前,盡量選擇代數(shù)/倍增次數(shù)靠前的細胞(在規(guī)?;瘶藴驶臈l件下,群體倍增次數(shù)才是靠譜的,細胞代數(shù)就是一個偽命題)。

給藥方式的選擇

干細胞目前常見的給藥方式是靜脈注射,動脈注射,局部注射。最常用的靜脈注射給藥方式存在發(fā)生滯留肺部影響效果的可能。因此,針對某些疾病,如果要提高療效,如果盡量將干細胞“送到”損傷位置進行修復,比如局部注射,腰穿,介入等方法,會提高其歸巢性和發(fā)揮更好的里臨床效果。(具體給藥的方式選擇,取決于很多因素,比如適應癥)

凍存細胞還是新鮮細胞的選擇

目前使用的細胞有兩種形式:一種是新鮮制備的細胞,一種是冷凍后復蘇的細胞。相對于新鮮制備的細胞,冷凍后復蘇的細胞很多生物學功能沒有恢復。剛復蘇的細胞,歸巢性和存活率都會受到影響,黏附貼壁是移植干細胞存活、生存和有效的前提。研究發(fā)現(xiàn),在移植前使MSCs的處于黏附貼壁狀態(tài)會有利于移植后的細胞生存和向目標組織的歸巢。因此,新鮮制備的細胞要比剛復蘇后的臨床效果要好(但是不利于規(guī)?;瘧茫?。

移植數(shù)量的選擇

移植時間及數(shù)量影響其歸巢的效果,細胞越早期,移植后歸巢率越高。如果原代細胞數(shù)量足夠,不經過體外培養(yǎng)最好。體外培養(yǎng)時間越短,干細胞越容易保持干性,歸巢性會好。剛分離出的細胞往往數(shù)量稀少,通常要在體外進行大量培養(yǎng)擴增,以增加干細胞數(shù)量。所以,移植時間與細胞數(shù)量也是一個矛盾。這意味著,為了獲取足夠數(shù)量的脂肪原代細胞,體外擴增的時間就會短一些,也會有助于其發(fā)揮其臨床效果。

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網(wǎng)址: 脂肪干細胞的基礎研究及臨床應用 http://www.gysdgmq.cn/newsview312626.html

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