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脂肪干细胞成脂分化的研究进展

创伤或肿瘤导致的软组织缺损是整形科的常见问题，现有的组织瓣移植、人

工材料充填或脂肪移植等方法均有一定局限性。脂肪干细胞（adipose-derivedstem

eells，ASCs）是来自脂肪组织的具有多向分化潜能的干细胞，基于ASCs的干细

胞治疗，或利用其成脂分化能力构建组织工程脂肪，为软组织缺损的修复重建提

供了新的思路，在整形美容和再生医学中展示了良好的前景。体外利用药物和化

学试剂诱导ASCs成脂分化的方法已经非常成熟。支架材料通过模拟干细胞的体

内微环境，可促进ASCs的黏附、增殖和成脂分化，其中脱细胞脂肪组织支架是

目前脂肪组织工程支架材料的研究热点。研究显示ASCs的供体种属、性别、年

龄、脂肪获取部位和方法等供体因素，细胞亚群、ASCs代数、培养液、冻存等

实验因素，表皮细胞生长因子、成纤维细胞生长因子、血管内皮细胞生长因子、

胰岛素样生长因子、骨形成蛋白、尼尔样1型分子等生长因子，胰岛素、糖皮质

激素、雌激素、生长激素、瘦素、催产素和卡贝缩宫素等激素，异丁基甲基黄嘌

呤、紫杉醇、胰高血糖素样肽等化学药物，放射线和激光等物理因素，以及To11

样受体、富血小板血浆和富血小板纤维蛋白、人腺病毒36亚型、核心结合因子

α1等其他因素均可影响ASCs的成脂分化。因此综合利用各种上述因素，促进

ASCs的增殖和定向分化，在整形美容和再生医学等领域具有重要的意义和应用

前景。本文总结了诱导和验证ASCs成脂分化的方法，讨论了主要影响因素及其

机制，介绍了解放军总医院整形修复科和美国MD安德森肿瘤中心整形科组织

再生和分子细胞工程实验室（TissueRegenerationandMolecularCellEngineering

Lab，TRAMCEL）的相关经验，展望了未来研究方向。

标签：脂肪干细胞；分化；成脂分化；影响因素；机制

创伤和肿瘤导致的软组织缺损是整形修复科的常见问题，严重影响患者的外

形和功能。以乳腺癌术后的乳房缺损为例，在解放军总医院整形修复科约占患者

量的7%，而在美国MD安德森肿瘤中心（MDAndersonCancerCenter，MDACC）

整形科占患者量高达55%。常规的治疗方法是组织瓣移植、人工材料充填或脂肪

移植等，但均有一定局限性。腹部肌皮瓣游离移植是重建乳房的重要手段，尽管

移植后坏死等并发症的发生率越来越低，但是不可避免供区损伤。随着材料工业

的发展，硅胶假体植入逐渐成为了隆胸和乳房重建的重要手段，其动态外形和手

感越来越接近真实组织，但是仍存在异物反应和纤维囊包膜挛缩的风险。更重要

的是，截止至2015年11月，MDACC整形科共发现了87例由于乳房假体植入

导致的问变性大细胞淋巴瘤，其中位存活期为13年，5年存活率89%。尽管其

发病率非常低，约百万分之一至三，且通过外科切除可有效治疗，但仍然为乳房

假体植入的患者增添了一丝隐患。应用自体脂肪移植充填软组织凹陷是整形美容

外科的常用方法，但是用于重建乳房等较大缺损时易因缺血而吸收，吸收率高且

无法预测，常需要二次手术。

组织工程和再生医学为修复或替换受损组织提供了新的途径，而种子细胞是

其中的关键。脂肪干细胞（adiposederivedstemcell，ASCs）的来源充足、获取

简便、产量高、增殖快，具有多向分化潜能，可旁分泌各种细胞因子，促进血管

形成，发挥免疫调节作用，并能招募其他细胞参与重建，因此一直是种子细胞的

热门人选。Zuk等最早验证了ASCs具有向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞和肌

细胞分化的多向分化潜能。除了上述细胞外，研究证实ASCs在特定的诱导条件

下可向平滑肌细胞、骨骼肌细胞、心肌细胞、肌腱细胞、神经细胞、胰岛细胞、

表皮细胞、内皮细胞、内耳毛细胞、角膜细胞、造血细胞和肝细胞样细胞等内、

中、外三胚层的多种细胞分化（图1）。基于ASCs的干细胞疗法，或利用ASCs

的成脂分化能力构建组织工程脂肪，逐渐成为再生医学的研究热点，但是目前缺

乏对于ASCs成脂分化的系统综述。本文总结了诱导和验证ASCs成脂分化的方

法，讨论了主要影响因素及其机制，介绍了解放军总医院整形修复科和MDACC

整形科组织再生和分子细胞工程实验室的相关经验，并展