脂肪干細胞成脂分化的研究進展

陳猶白　陳聰慧　QiXH zhang　韓巖

[摘要]創(chuàng)傷或腫瘤導致的軟組織缺損是整形科的常見問題，現(xiàn)有的組織瓣移植、人工材料充填或脂肪移植等方法均有一定局限性。脂肪干細胞（adipose-derived stem eells，ASCs）是來自脂肪組織的具有多向分化潛能的干細胞，基于ASCs的干細胞治療，或利用其成脂分化能力構建組織工程脂肪，為軟組織缺損的修復重建提供了新的思路，在整形美容和再生醫(yī)學中展示了良好的前景。體外利用藥物和化學試劑誘導ASCs成脂分化的方法已經(jīng)非常成熟。支架材料通過模擬干細胞的體內(nèi)微環(huán)境，可促進ASCs的黏附、增殖和成脂分化，其中脫細胞脂肪組織支架是目前脂肪組織工程支架材料的研究熱點。研究顯示ASCs的供體種屬、性別、年齡、脂肪獲取部位和方法等供體因素，細胞亞群、ASCs代數(shù)、培養(yǎng)液、凍存等實驗因素，表皮細胞生長因子、成纖維細胞生長因子、血管內(nèi)皮細胞生長因子、胰島素樣生長因子、骨形成蛋白、尼爾樣1型分子等生長因子，胰島素、糖皮質(zhì)激素、雌激素、生長激素、瘦素、催產(chǎn)素和卡貝縮宮素等激素，異丁基甲基黃嘌呤、紫杉醇、胰高血糖素樣肽等化學藥物，放射線和激光等物理因素，以及To11樣受體、富血小板血漿和富血小板纖維蛋白、人腺病毒36亞型、核心結(jié)合因子α1等其他因素均可影響ASCs的成脂分化。因此綜合利用各種上述因素，促進ASCs的增殖和定向分化，在整形美容和再生醫(yī)學等領域具有重要的意義和應用前景。本文總結(jié)了誘導和驗證ASCs成脂分化的方法，討論了主要影響因素及其機制，介紹了解放軍總醫(yī)院整形修復科和美國MD安德森腫瘤中心整形科組織再生和分子細胞工程實驗室（Tis sue Regeneration andMolecular Cell Engineering Lab，TRAMCEL）的相關經(jīng)驗，展望了未來研究方向。

[關鍵詞]脂肪干細胞；分化；成脂分化；影響因素；機制

[中圖分類號]R622 [文獻標志碼]A [文章編號]1008-6455（2016）04-0086-08

創(chuàng)傷和腫瘤導致的軟組織缺損是整形修復科的常見問題，嚴重影響患者的外形和功能。以乳腺癌術后的乳房缺損為例，在解放軍總醫(yī)院整形修復科約占患者量的7%，而在美國MD安德森腫瘤中心（MD Anderson Cancer Center，MDACC）整形科占患者量高達55%。常規(guī)的治療方法是組織瓣移植、人工材料充填或脂肪移植等，但均有一定局限性。腹部肌皮瓣游離移植是重建乳房的重要手段，盡管移植后壞死等并發(fā)癥的發(fā)生率越來越低，但是不可避免供區(qū)損傷。隨著材料工業(yè)的發(fā)展，硅膠假體植入逐漸成為了隆胸和乳房重建的重要手段，其動態(tài)外形和手感越來越接近真實組織，但是仍存在異物反應和纖維囊包膜攣縮的風險。更重要的是，截止至2015年11月，MDACC整形科共發(fā)現(xiàn)了87例由于乳房假體植入導致的問變性大細胞淋巴瘤，其中位存活期為13年，5年存活率89%。盡管其發(fā)病率非常低，約百萬分之一至三，且通過外科切除可有效治療，但仍然為乳房假體植入的患者增添了一絲隱患。應用自體脂肪移植充填軟組織凹陷是整形美容外科的常用方法，但是用于重建乳房等較大缺損時易因缺血而吸收，吸收率高且無法預測，常需要二次手術。

組織工程和再生醫(yī)學為修復或替換受損組織提供了新的途徑，而種子細胞是其中的關鍵。脂肪干細胞（adipose derived stem cell，ASCs）的來源充足、獲取簡便、產(chǎn)量高、增殖快，具有多向分化潛能，可旁分泌各種細胞因子，促進血管形成，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，并能招募其他細胞參與重建，因此一直是種子細胞的熱門人選。Zuk等最早驗證了ASCs具有向脂肪細胞、成骨細胞、軟骨細胞和肌細胞分化的多向分化潛能。除了上述細胞外，研究證實ASCs在特定的誘導條件下可向平滑肌細胞、骨骼肌細胞、心肌細胞、肌腱細胞、神經(jīng)細胞、胰島細胞、表皮細胞、內(nèi)皮細胞、內(nèi)耳毛細胞、角膜細胞、造血細胞和肝細胞樣細胞等內(nèi)、中、外三胚層的多種細胞分化（圖1）?；贏SCs的干細胞療法，或利用ASCs的成脂分化能力構建組織工程脂肪，逐漸成為再生醫(yī)學的研究熱點，但是目前缺乏對于ASCs成脂分化的系統(tǒng)綜述。本文總結(jié)了誘導和驗證ASCs成脂分化的方法，討論了主要影響因素及其機制，介紹了解放軍總醫(yī)院整形修復科和MDACC整形科組織再生和分子細胞工程實驗室的相關經(jīng)驗，并展望了未來研究方向。

1數(shù)據(jù)來源

于2016年2月20日在PubMed中以“（（（adipose stem cell[Title]）OR adipose derived stem cell[Title]）OR adipose-derived mesenchymal stem cell[Title]）AND differentiation[Title]”作為檢索式檢索，共有文獻35篇，其中近5年文獻30篇。在SinoMed中以“（”脂肪干細胞“[中文標題：智能]）AND“分化”[中文標題：智能]”作為檢索式檢索，共有文獻176篇，其中綜述13篇，近5年文獻104篇。通過標題及摘要選取與ASCs的成脂分化相關的文獻，并閱讀其參考文獻的標題和摘要，從中再次選取與ASCs成脂分化的誘導和鑒定方法、影響因素等相關的文獻，剔除重復文獻，最終納入代表性文獻共50篇。于2016年4月8日在www.clinicaltrial.gov上以“adipose stem cell”搜索，結(jié)果顯示有194項臨床試驗，用“adipose-derived stemcells”搜索有126項臨床試驗，閱讀試驗標題與擬治疾病，選取與ASCs成脂分化相關的臨床試驗12項。

2誘導ASCs分化成脂的方法

2.1化學誘導法

Zuk等最早使用含有10%的胎牛血清、1μmol/l地塞米松、0.5mmol/l異丁基甲基黃嘌呤（IMBX）、10μmol/1胰島素、200μmol/1吲哚美辛的分化誘導液誘導ASCs成脂分化。地塞米松通過解離與胞質(zhì)內(nèi)的糖皮質(zhì)激素受體結(jié)合的熱休克蛋白90，增加糖皮質(zhì)激素受體數(shù)目，激活其進入細胞核內(nèi)，調(diào)控CCAAT/增強子結(jié)合蛋白（CCAAT/enhancer binding proteins，C/EBPs），促進成脂分化。地塞米松還可激活甲狀旁腺激素信號通路，放大細胞對骨形態(tài)蛋白（bone morphogenetic proteins，BMPs）的反應，上調(diào)成脂分化的關鍵轉(zhuǎn)錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體γ（peroxisome proliferator-activated receptorγ，PPARγ）的表達，促進ASCs的成脂分化。地塞米松還能直接抑制Runx2等成骨分化的關鍵轉(zhuǎn)錄因子，使ASCs成脂分化。但是有研究顯示地塞米松等糖皮質(zhì)激素可能在分化早期抑制ASCs的增殖，其機制是與B catenin結(jié)合，減少β-catenin的核內(nèi)蓄積，抑制細胞周期蛋白D3、細胞周期素依賴性激酶（cyclin-dependent kinases，CDKs）等，促進CDKs抑制因子P27和P21的表達，抑制DNA的復制。地塞米松還能激活MKP-1，使細胞外信號調(diào)控激酶去磷酸化，抑制ASCs的增殖。此外，地塞米松可抑制包括血管內(nèi)皮細胞生長因子（vascular endothelial cell growth factor，VEGF）、白介素-6、尿激酶型纖溶酶原激活物受體、單核細胞化學趨化蛋白1、金屬基質(zhì)蛋白酶1等促血管形成蛋白的表達，從而抑制ASCs誘導的血管新生。因此決定地塞米松的濃度，以達到ASCs增殖和分化的平衡，并降低其對血管新生的抑制作用非常重要。IBMX是磷酸二酯酶的特異性抑制劑，可提高胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）的水平，進而激活cAMP反應元件結(jié)合蛋白，調(diào)控C/EBPs的表達，促進ASCs成脂分化。胰島素與受體結(jié)合后，通過絲裂原活化蛋白激酶信號通路降低核蛋白磷酸酶的活性，激活CREB的轉(zhuǎn)錄，進而增加PPAR丫和c/EBP α的表達，增強脂肪形成基因轉(zhuǎn)錄，促進低度分化的脂肪前體細胞成熟。此外，胰島素還能通過激活磷酸肌醇3激酶信號通路，促進ASCs成脂分化。在成脂分化早期胰島素主要通過胰島素樣生長因子-1受體發(fā)揮作用，隨著分化的進行轉(zhuǎn)而通過胰島素受體發(fā)揮作用。

不同實驗小組使用的成脂誘導液成分幾乎相同，但濃度有一定差異。有學者分別在Zuk誘導液的基礎上添加了問充質(zhì)細胞生長添加物、L-谷氨酰胺、三碘甲狀腺氨酸、生物素和泛酸鹽等成分，發(fā)現(xiàn)也可誘導ASCs的成脂分化。不同濃度的成分可能影響誘導效率，但目前尚未達成一致。有學者認為高濃度的地塞米松、胰島素和IBMX可以促進ASCs成脂分化，而另外一些學者認為降低地塞米松、胰島素和吲哚美辛的濃度，并不影響ASCs的成脂分化。有研究顯示大劑量的胰島素并不影響細胞數(shù)量，而是增加了脂肪細胞的脂質(zhì)含量。目前有多種商業(yè)化的成脂分化誘導液，避免了因每次配制誘導液的差異導致實驗結(jié)果的變異。本實驗室體外化學誘導ASCs成脂分化的步驟如下：將第2代的ASCs用PBS漂洗后，用胰蛋白酶+EDTA處理，將細胞懸液1000rpm離心5min后去上清，重懸后細胞計數(shù)，以5×10³個細胞/cm²的密度種植于12孔板，24h后更換為成脂分化誘導液（StemPro Adipogenesis DifferentiationKit，Gibco，USA）繼續(xù)培養(yǎng)，每3d換液，培養(yǎng)2～3周后油紅0染色驗證其分化結(jié)果。

2.2生物誘導法

2.2.1細胞共培養(yǎng)：在體內(nèi)，ASCs的周圍細胞和細胞外基質(zhì)可通過釋放各種生長因子等信號，調(diào)控ASCs分化。體外研究發(fā)現(xiàn)，將ASCs與成熟的脂肪細胞共培養(yǎng)，或利用脂肪組織的分泌物或條件培養(yǎng)基等，也可促進ASCs的成脂分化，其機制可能與其中含有的各種生長因子有關。

2.2.2支架誘導：支架是組織工程的三要素之一，常見的脂肪組織工程支架材料包括膠原、明膠、透明質(zhì)酸及其衍生物、基底膠、纖維蛋白、殼聚糖、硫酸軟骨素等天然細胞外基質(zhì)，聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸聚乙醇酸共聚物（PLGA）、甲基丙烯酸酯、聚乙烯乙二醇丙烯酸酯（PEDGA）等可降解人工高分子聚合物。每種材料都各有優(yōu)劣，研究證實通過結(jié)合不同的材料或?qū)Σ牧媳砻孢M行修飾和改造，可以促進ASCs的黏附、增殖和分化。

近來的研究顯示脫細胞脂肪組織可以促進ASCs成脂分化。Flynn等將人ASCs種植于有完整基底膜的脫細胞脂肪支架中，發(fā)現(xiàn)ASCs在沒有外源激素和生長因子的情況下向脂肪細胞分化并表達脂蛋白脂肪酶（lipoprotein lipase，LPL）、PPAR和c/EBPs。他們認為脂肪組織工程的重點在于其支架的選擇、復合物的構建和運載方式上，更傾向于應用水凝膠形式的復合物，以微創(chuàng)注射的方式實現(xiàn)軟組織的充填和重建。他們將光交聯(lián)的乙二醇甲基丙烯酸酯殼聚糖和硫酸軟骨素組成運載工具，結(jié)合脫細胞支架構成水凝膠，ASCs種植后體外培養(yǎng)14d發(fā)現(xiàn)磷酸甘油脫氫酶活性和成脂相關基因表達顯著增高，同時可見細胞內(nèi)脂滴形成，證實上述復合物促進了ASCs的成脂分化。體內(nèi)實驗顯示甲基丙烯酸酯乙二醇殼聚糖+ASCs復合物顯著促進細胞浸潤、血管生成和脂肪形成。本實驗室重復了Flynn研究小組的實驗，獲得了相同的結(jié)果。我們還將脫細胞組織的研究拓展至肌肉、筋膜、氣管等（圖2），其結(jié)果顯示脫細胞組織支架可以有效的誘導ASCs的定向分化，我們推測脫細胞組織支架可以提供適宜ASCs增殖和分化的三維結(jié)構，釋放組織特異性的分化信號，最大程度的還原了體內(nèi)細胞外基質(zhì)等微環(huán)境，誘導ASCs向特定的細胞或組織分化。

3驗證ASCs分化成脂的方法

3.1染色

驗證ASCs分化成脂的最簡單的方法是油紅0染色。油紅0是一種易溶于苯、乙醇和丙酮，不溶于水的脂溶性物質(zhì)，可以將脂滴特異性的染成紅色。本實驗室的配置油20的方法如下：將250mg的油紅粉末放入50ml的異丙醇中配成油紅原液，取3份油紅原液加入2份PBS，靜置10min后使用。油20染色步驟如下：PBS漂洗3次，每次5min，蒸餾水漂洗2次，用4%的多聚甲醛4℃下固定10min。蒸餾水漂洗2次，每次5min，取lml的配好的0.5%油210室溫下染色30min，用60%的異丙醇漂洗，去離子水徹底清洗3次，每次5min，顯微鏡下觀察并拍照。實驗中發(fā)現(xiàn)油紅粉末溶解不完全時，可能存在一些肉眼無法發(fā)現(xiàn)的黑色雜質(zhì)，染色后用PBS難以洗掉，因此油210一定要現(xiàn)用現(xiàn)配，配置時搖勻使粉末盡量溶解，使用前用0.2 μm的濾網(wǎng)過濾。

3.2相關基因和蛋白的表達

檢測PPARγ、LPL、脂肪酸結(jié)合蛋白4、激活蛋白2、瘦素、葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4等成脂相關基因和蛋白的表達是驗證ASCs成脂分化的有效手段。其中PPARγ2和脂肪酸結(jié)合蛋白4在未分化的ASCs中也有微弱的表達，PPARγ2在誘導1周后可見表達明顯升高，而脂肪酸結(jié)合蛋白4在誘導2周后有強烈表達（圖3）。

3.3其他驗證方法

Pierre等將ASCs培養(yǎng)在多電極陣列上并誘導其成脂和成骨分化，12h后測量底物阻抗，發(fā)現(xiàn)成骨誘導的隔離電阻上升至1.7 ohm·cm²，而成脂誘導為0.63 ohm·cm²。誘導4d后，成脂誘導的細胞膜電容顯著高于成骨誘導的ASCs。通過長時間的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)成脂和成骨誘導的ASCs有著截然不同的介電性能。這一方法利用ASCs分化中的細胞底物的電阻抗傳感差異，實時監(jiān)測ASCs的分化，從學科交叉的角度為ASCs的分化驗證提供了新的思路。

4影響ASCs分化成脂的因素及機制

4.1供體因素

4.1.1種屬：除人類之外，鼠、兔、豬、馬、羊等不同種動物的ASCs均可分化為脂肪細胞，但是其分化能力不盡相同，有研究顯示小鼠ASCs的分化成脂能力高于人ASCs，迄今為止的大多數(shù)研究局限于上述2～3種動物的ASCs的生物學特性，缺乏橫向的對比和總結(jié)。

4.1.2性別：Ogawa等認為由于雌激素的促進脂肪形成作用，雌性小鼠的ASCs的分化成脂能力優(yōu)于雄性。

4.1_3年齡：有研究顯示隨著年齡增長，ASCs的成脂能力逐漸下降，但是zhu等認為年齡對ASCs的成脂能力無影響。

4.1.4脂肪獲取部位：不同部位來源的ASCs的成脂分化能力可能有一定差別，但是哪個部位的ASCs的成脂分化能力更強尚無定論。Schipper等認為腹部皮下脂肪來源的ASCs分化成脂能力優(yōu)于內(nèi)臟脂肪或大腿脂肪來源的ASCs。但是Cawthorn等則認為內(nèi)臟脂肪來源的ASCs的成脂能力強于皮下脂肪來源的ASCs。

4.1.5脂肪獲取方法：吸脂術操作簡單、創(chuàng)傷小，是目前獲取脂肪的主要方法，有學者認為吸脂術獲得的脂肪比外科切除法有更好的成脂分化能力，但是我們的研究發(fā)現(xiàn)脂肪獲取方法并不影響ASCs的分化能力。吸脂術的腫脹麻醉液可能影響ASCs的生物學特性，有學者認為以利多卡因、羅哌卡因或布比卡因為主要成分的麻醉腫脹液對hASCs具有一定毒性，抑制hASCs增殖但不影響其成脂分化能力。因此大多數(shù)學者主張在獲取脂肪后用無菌鹽水或平衡液清洗，但是Gino等則認為無需清洗直接進行脂肪移植或分離ASCs，并不影響其效果。

4.2實驗因素

4.2.1細胞亞群：有研究顯示CD34-亞群比CD34+的ASCs成脂能力更強，可能因為CD34是維持干性的標記物，當CD34的表達變?yōu)殛幮詴r，意味著ASCs的多向分化潛能降低，但是向某一特定類型細胞分化的能力增強。

4.2.2 ASCs的培養(yǎng)代數(shù)：10代以前的ASCs成脂成骨分化能力接近，而10代以后的ASCs趨于向成骨細胞分化，成脂能力逐漸降低。Guilak等誘導第4代的ASCs其向脂肪、骨、軟骨和神經(jīng)細胞方向分化，結(jié)果顯示81%的ASCs可以分化為其中一種細胞，52%可分化為兩種或兩種以上的細胞，分化為脂肪、骨、軟骨和神經(jīng)樣細胞的比率分別為52%、48%、43%和12%，證明第4代時ASCs的成脂和成骨能力接近。Rodriguez等的研究顯示體外培養(yǎng)160代的ASCs仍然具有成脂分化的潛能，文獻中一般使用3～5代的ASCs進行成脂分化誘導，過低代數(shù)的ASCs可能增加異種細胞污染的風險，而過高則可能降低了其成脂分化能力。

4.2.3培養(yǎng)液血清濃度：培養(yǎng)液血清濃度XCASCs的成脂分化的影響尚無定論，有學者認為培養(yǎng)液中高濃度的血清通過增加PPAR γ的表達從而促進ASCs的成脂分化，也有學者認為高濃度的血清中過高濃度的生長因子可能降低ASCs的分化能力，而無血清的培養(yǎng)液對ASCs的成脂分化沒有影響。有研究顯示含2%血清的MesenPRO RS培養(yǎng)液比普通培養(yǎng)液更適合用于成脂分化誘導。

4.2.4凍存：ASCs可以耐受長期的低溫凍存，復蘇后存活率高，對增殖和分化能力無明顯影響。

4.3生長因子

4.3.1表皮細胞生長因子（epithelial growth factor，EGF）：EGF通過在mRNA水平增加C/EBPα、PPARγ，和PPARγ共激活因子1的編碼以及其下游目標蛋白AP2和LPL的表達，促進ASCs的成脂分化。

4.3.2成纖維細胞生長因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）：FGF通過促進ASCs的增殖，提高其成脂分化能力。研究顯示經(jīng)FGF預處理的ASCs誘導成脂分化后1hPPARγ的表達增加，5d時達到高峰。有學者將ASCs與FGF10重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)染的MSC共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)促進了ASCs的成脂分化。重組人堿性成纖維細胞生長因子（rh-bFGF）對ASCs成脂分化的促進作用與其濃度呈正相關，40ng/ml的rh-bFGF為最佳濃度。FGF和EGF有協(xié)同作用。

4.3.3血管內(nèi)皮細胞生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）：VEGF作為內(nèi)皮細胞的有絲分裂原和血管通透性的調(diào)節(jié)因子，通過與酪氨酸受體結(jié)合，刺激血管新生。有學者認為VEGF可以促進ASCs向脂肪細胞分化，但也有研究顯示VEGF對ASCs的分化沒有影響。

4.3.4胰島素樣生長因子1（insuli-like growth factor 1，IGF-1）：IGF-1促進成脂分化的機制與胰島素相同，此處不再贅述。有研究顯示IGF-1在大鼠腸系膜基質(zhì)血管細胞中可以增加C/EBPα和FABP2 mRNA的表達。由于IGF-1與胰島素通過同一通路促進向脂肪細胞方向的分化，因此在體外誘導中IGF-1可替代胰島素的作用。

4.3.5骨形成蛋白（Bone morphogenic proteins，BMPs）：BMPs參與細胞增殖、分化和凋亡，在胚胎細胞的發(fā)育中期重要作用。BMPs共有20多種，其中BMP-4能夠通過上調(diào)PPARγ，基因的表達誘導ASCs的成脂分化。

4.3.6尼爾樣1型分子（Nel-like type 1 molecule，Nell-1）：Nell-1是與人顱縫早閉相關的外泌型蛋白，是一種新的生長因子，Nell-1可抑制ASCs的成脂分化，使其保持高效的成骨作用。

4.3.7轉(zhuǎn)化生長因子（transforming growth factor，TGF）：有研究顯示TGF對ASCs成脂分化的影響具有濃度依賴的雙向作用，即低濃度時抑制成脂分化，高濃度時促進成脂分化。

4.3.8其他：有研究顯示血小板源性生長因子、肝細胞生長因子、白介素17等也可以促進ASCs的成脂分化。

4.4激素

與生長因子一樣，激素對于干細胞的調(diào)控也是一個復雜的立體網(wǎng)絡，激素可直接與干細胞相應的激素受體結(jié)合，通過信號轉(zhuǎn)導調(diào)控其分化，或間接改變干細胞的周圍環(huán)境，通過細胞間作用或旁分泌作用調(diào)控其分化。

4.4.1胰島素：胰島素是成脂分化誘導液中的的主要成分之一，其促進ASCs的成脂分化的機制前文已經(jīng)介紹，此處不再贅述。

4.4.2糖皮質(zhì)激素：以地塞米松為主的糖皮質(zhì)激素是ASCs成脂分化誘導液的主要成分之一，其促進ASCs成脂分化的機制前文已經(jīng)介紹，此處不再贅述。值得注意的是，糖皮質(zhì)激素激動劑也可促進ASCs成脂分化。

4.4.3雌激素：雌激素可以提高脂質(zhì)儲積量和脂肪細胞量，且具有劑量依賴性，即雌激素水平越高，ASCs的成脂分化能力越強。

4.4.4生長激素：生長激素具有促進多種細胞分化的作用，動物實驗顯示生長激素可以促進脂肪生成。生長激素通過提高C/EBP B、C/EBP 6和PPARγ的轉(zhuǎn)錄，促進脂肪分化。生長激素和胰島素有共同的下游因子，因此在體外實驗中生長激素可以發(fā)揮胰島素樣作用。但也有學者指出，生長激素在脂肪分化早期有抑制分化的作用。生長激素對脂肪分化的影響還有部位特異性，生長激素基因敲除小鼠內(nèi)臟脂肪細胞分化減弱，而皮下脂肪則不受影響。

4.4.5瘦素：瘦素可以抑制ASCs的成脂分化，促進ASCs的增殖和成骨分化。

4.4.6催產(chǎn)素和卡貝縮宮素：有研究顯示上述兩種激素能夠抑制BMSCs的成脂分化，但是對ASCs分化的影響尚不清楚。

4.5化學藥物

4.5.1 IBm（：IBMX可促進ASCs的成脂分化，其機制前文已述，此處不再贅述。

4.5.2紫杉醇：Rachel等的研究顯示紫杉醇減緩人ASCs的增殖，導致生長停滯，降低其多向分化潛能，并且通過TNF-α通路增加了細胞凋亡。通過對LPL的檢測，發(fā)現(xiàn)紫杉醇降低了hASCs的成脂能力。此外，紫杉醇抑制ASCs向內(nèi)皮細胞分化，破壞血管新生，可能是導致化療患者中難愈性創(chuàng)面的原因。

4.5.3胰高血糖素樣肽（Glucagon-like peptide 1，GLP-1）：GLP-1是新的糖尿病藥物，可以降低血糖、保護胰島β細胞、降低體重等。有研究顯示高濃度的GLP-1（100nmol/L）抑制人ASCs的增殖和成脂分化，促進甘油釋放和脂質(zhì)分解，但對脂質(zhì)合成無明顯作用。

4.6物理因素

有研究顯示低劑量的放射線和激光可刺激ASCs的成脂分化，其中p53蛋白扮演著至關重要的作用，但具體機制尚不明確。

4.7其他

4.7.1 Toll樣受體（Toll-like receptors，TLRs）：TLRs在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮主要作用，ASCs表達TLR1-6和TLR9，TLR激動劑之一粘多肽抑制ASCs的成脂分化。

4.7.2富血小板血漿（platelet-rich plasma，PRP）和富血小板纖維蛋白（platelet-rich fibrin，PRF）：PRP是全血離心后得到的富含血小板的自體血漿，PRF是全血離心后得到的富含血小板的纖維蛋白。PRP和PRF均可以促進ASCs的成脂分化，其機制可能是血小板釋放出PDGF、VEGF、TGFβ和EGF等多種生長因子，同時其三維網(wǎng)狀支架結(jié)構為ASCs提高適宜的微環(huán)境，促進ASCs的增殖和成脂分化。

4.7.3人腺病毒36亞型（human adenovirus -36，Ad-36）：Ad-36感染動物后引起肥胖，Pasarica等的研究表明Ad 36通過上調(diào)磷脂酰肌醇3激酶信號通路，促進ASCs的成脂分化及脂質(zhì)沉積。

4.7.4核心結(jié)合因子α1（core binding factor α1，CBFAl）：CBFA1是骨形態(tài)發(fā)生的關鍵性因子，高表達的CBFAl可降低LPL和PPAR的表達，抑制ASCs的成脂分化。

5結(jié)論與展望

利用藥物和化學試劑誘導ASCs成脂分化的方法已經(jīng)非常成熟，結(jié)合ASCs和脫細胞支架構建組織工程組織是近來的研究熱點，但是脫細胞組織支架誘導ASCs的定向分化機制尚未完全明確。驗證ASCs分化的方法主要是油紅O染色和相關基因和蛋白的檢測，有學者利用不同分化底物的電阻抗實時監(jiān)測ASCs的分化，從學科交叉的角度提供了新的思路。影響ASCs成脂分化的因素主要包括供體因素、實驗因素、生長因子、激素、化學藥物、物理因素及其他因素等。某些細胞因子和激素對于ASCs成脂分化的影響具有濃度和時間效應，即根據(jù)濃度和作用于成脂分化階段的不同，可能發(fā)揮促進或抑制成脂分化的雙向作用。綜合利用上述影響因素，促進ASCs的增殖和定向分化，在整形美容和再生醫(yī)學等領域具有重要的意義和應用前景。目前對于ASCs的成脂分化研究多局限于體外或動物實驗階段，臨床試驗較少且多處于起步階段，體外和體內(nèi)微環(huán)境、動物和人體內(nèi)微環(huán)境的差異，使得無法將目前的研究結(jié)果直接推至人體內(nèi)。體外培養(yǎng)的ASCs容易失去干性，表現(xiàn)為CD34從陽性變?yōu)殛幮?，因此如何保持ASCs的干性，控制其ASCs的定向分化。

此外，ASCs的分化與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有很多重疊的信號通路，有研究顯示乳腺癌患者乳房切除后的自體脂肪移植可能通過HGF/c-Met信號通路導致乳腺癌復發(fā)，此發(fā)現(xiàn)引起了較大爭論。Maclsaac等將ASCs注射入小鼠皮下，1年的時間內(nèi)未發(fā)現(xiàn)任何干細胞致瘤現(xiàn)象。Krumboeck等認為ASCS不會激活靜止的腫瘤細胞，但可能導致術后殘留的腫瘤細胞增殖。目前已經(jīng)有超過3000名患者利用脂肪移植重建乳房，但是由于缺少大規(guī)模的隨機對照試驗和長期隨訪，尚無足夠證據(jù)證明ASCs的絕對安全性。Claro等和Zimmerlan等提倡應推遲富含ASCs的脂肪移植用于乳房重建，Gutowski等提出通過篩選BRACA1/2基因突變來排除脂肪移植的高?；颊?。不可否認的是，ASCs旁分泌VEGF等生長因子，促進血管形成，在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中同樣可以發(fā)現(xiàn)VEGF信號通路的作用，因此ASCs移植后的致瘤風險是亟需解決的問題。

編輯/張惠娟