脂肪干细胞“旁分泌”，抗衰老大有可为

刘晓东

自2001年Zuk等人首次从脂肪组织中分离、提取出脂肪干细胞（ADSCs）并命名以来，ADSCs因来源广泛、取材方便、组织损伤小、扩增迅速等优点，已成为细胞治疗和组织工程应用中的理想工具。众多研究发现，ADSCs在体内损伤修复、抗衰老等方面均可发挥较为显著的作用；其生物学作用的实现，一部分通过多向分化能力，ADSCs可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱等多种细胞，补充替代老化、缺损的组织细胞；另一部分通过旁分泌功能（编者注：系激素传递的一种方式。由于某些内分泌细胞与相邻细胞间存在着某种特殊的紧密连接，内分泌细胞分泌的激素不能直接进入血液循环，只能通过弥漫作用于邻接细胞，从而在激素的产生部位局部发挥作用，这种传递激素的分泌方式叫旁分泌。如胃黏膜某些细胞分泌的组织胺，即以旁分泌的方式作用于邻近的壁细胞，调节壁细胞的泌酸活动），ADSCs可合成及分泌多种细胞因子、多肽类、气体分子等活性成分，提高受损细胞的生命力和抗凋亡能力。但有观点认为，ADSCs在一些组织损伤的治疗过程中主要依赖旁分泌功能的作用，其多向分化能力的作用实际效果非常有限。

ADSCs可分泌多种生长因子，如表皮生长因子、血小板衍生生长因子、血管内皮生长因子、成纤维生长因子、胰岛素样生长因子等，以及胶原蛋白（Ⅰ型、Ⅲ型）和纤维粘连蛋白。除此之外，ADSCs还可分泌炎性因子。研究人员在ADSCs条件培养基中发现27种细胞因子，除了9种生长因子还含有18种炎性相關因子，包括8种促炎性因子、4种抗炎性因子以及6种趋化因子。

这些细胞因子按功能可分为5类：1.免疫调节作用，如转化生长因子β、肝细胞生长因子、白细胞介素6、前列腺素E2；2.血管形成作用，有血管内皮生长因子、肝细胞生长因子、转化生长因子β2、成纤维细胞生长因子2、碱性成纤维细胞生长因子、粒-巨噬细胞集落刺激因子；3.中枢神经系统再生作用，胰岛素样生长因子1、脑源性神经营养因子、神经生长因子、胶质细胞源性神经营养因子；4.造血支持作用，如肝细胞生长因子、粒-巨噬细胞集落刺激因子、肿瘤坏死因子α，以及白细胞介素6、7、8、11；5.其他如脂联素、血管紧张素、组织蛋白酶D、视黄醇结合蛋白、基质细胞衍生因子1等。

近年来研究发现，ADSCs还可分泌直径20～1000nm脂质双层膜包裹结构的亚细胞颗粒，被称为胞外囊泡。胞外囊泡可从干细胞等多种类型细胞中释放，也可被多种细胞摄入，含有与母细胞相似的生物活性物质，包括RNA、DNA、蛋白质、脂质及完整的细胞器如线粒体等。微囊泡可参与调控机体正常生理功能和异常病理过程，被认为是细胞之间通讯的新机制。

多项实验证实，ADSCs分泌的多种细胞因子具有增强细胞增殖和迁移能力，促血管形成及抗细胞凋亡等作用，可促进组织功能恢复正常，减少损害，在抗衰老领域有较为显著的效果。

抗皮肤衰老 皮肤衰老主要表现为皮肤松弛、失去弹性、皱纹增多及加深等。其内在机制是成纤维细胞衰老、受损，数量减少、合成功能下降及异常，导致胶原蛋白含量减少，弹性蛋白变性，最终真皮厚度变薄，皮肤老化。其中，紫外线照射引起的光老化是导致皮肤衰老的最主要外因。

研究表明，ADSCs所分泌的胰岛素样生长因子、表皮生长因子、转化生长因子β、白细胞介素1和肿瘤坏死因子α，可改善中波紫外线引起的皮肤成纤维细胞损伤，加强成纤维细胞增殖及合成胶原蛋白的能力，其中转化生长因子β在体外实验中刺激成纤维细胞的作用最强。将ADSCs用于光老化裸鼠模型时，可观察到注射ADSCs部位真皮层厚度和成纤维细胞数量显著增加，成纤维细胞合成胶原蛋白增多，真皮血管生成增加，中波紫外线照射导致的皮肤老化外观明显改善。研究人员将ADSCs条件培养基应用于患者面部皮肤除皱，注射治疗后2个月观察到显著的皮肤质地改善、真皮厚度增加及皱纹淡化。此外，相关人员对手术联合ADSCs注射进行面部年轻化治疗的患者进行随访，发现接受联合治疗患者的皮肤较单纯手术治疗的更好。

皮肤美白 “白皙肌肤”是女性长期以来所追崇的美容标准之一，但随着年龄的增长，色素沉着逐渐积累，使肤色渐渐变暗。皮肤黑色素是由位于表皮基底层的黑素细胞合成的，当黑色素细胞受到外界刺激时（如紫外线、化学刺激、情绪压力等），它们会产生黑色素，导致皮肤颜色变深。酪氨酸是黑色素产生的主要成分，酪氨酸酶是酪氨酸转变为黑色素过程中的主要限速酶。

ADSCs分泌的转化生长因子β1可通过下调酪氨酸酶活性减少酪氨酸酶相关蛋白的表达，最终抑制黑色素的合成，起到美白皮肤作用。研究人员将ADSCs悬液皮下注射到小鼠耳背部，并用紫外线照射2天。组织切片观察显示，实验组比对照组皮肤黑色素合成沉着减少、黑色素细胞数量更少、酪氨酸酶活性和黑色素含量更低。其他研究人员在动物实验中也有类似的结果。这些研究表明，ADSCs具有抗黑色素生成、美白皮肤的作用。

辅助脂肪移植 随着年龄的增长，人体面部皮下组织萎缩，皮肤体积支撑减少，会产生皱纹，使人看起来更老、更憔悴。在ADSCs辅助脂肪移植技术出现前，临床上依靠单纯移植颗粒脂肪进行软组织填充。脂肪组织移植后48小时才会出现血管再生，这种血液供应建立的延迟会导致局部组织缺氧，脂肪细胞坏死、液化吸收，脂肪囊形成和脂肪存活率低等。

研究表明，与普通移植脂肪组织相比，ADSCs对缺氧的耐受性更强。在缺氧环境下，ADSCs可聚集于血管周围，分泌释放碱性成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子、血管内皮生长因子、胰岛素样生长因子1等多种血管生成相关因子，促进脂肪组织的血管再生，提高脂肪细胞抗缺氧的能力并抑制其凋亡。利用ADSCs这一旁分泌能力，研究人员提出使用自体ADSCs辅助脂肪移植技术，这一技术为脂肪移植提供了一种更为有效可靠的方法。

促进毛发生长 毛发生长周期可分为生长期、退行期及休止期，在正常情况下，成人至少有80%的头皮毛囊处于生长期。当毛囊因衰老、内分泌失调、精神失常等从生长期提前进入休止期后，会提早进入假死状态导致脱发。

ADSCs分泌的大量生长因子如胰岛素样生长因子结合蛋白（IGFBP-1、IGFBP-2）、巨噬细胞集落刺激因子、血小板衍生生长因子等可刺激毛囊生长，调节毛发周期，使更多毛囊进入生长期，从而促进毛发的再生。据动物实验观察，ADSC-CM 的皮内注射和局部应用都有助于毛发再生。此前，相关研究人员对20名脱发患者进行临床试验，将ADSC-CM进行头皮内注射，经过5个月的治疗患者头发的密度和数量显著增加。

总之，ADSCs旁分泌功能自发现以来，大量探索性实验均证实其具有抑制细胞老化、修复细胞损伤，促进细胞再生等多种抗衰老的生物学活性，并且ADSCs具有取材容易、组织损伤小、体内储备量大，同时能够在体外稳定增殖等优点，使其成为抗衰老领域研究的热点。不过，ADSCs的提取方式尚没有统一标准，可能影响最终获得的ADSCs的质量和数量；而ADSCs进入体内后能否维持旁分泌功能，其所分泌的细胞因子种类和浓度如何按需调控等，这些问题仍需要相关人员在之后的研究中进一步明确和解决。