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   1. ASCs概述
   1.1 ASCs的基本概念
   成熟的脂肪细胞是一种终末分化的细胞，只有有限的增殖和复制的能力。放射性示踪研究发现在人和啮齿类动物的脂肪组织中，细胞的倍增速度约为6～15个月。以此推测，脂肪组织中存在着干细胞群，发挥着更新脂肪细胞的作用并且贯穿整个生命过程。
   2001年，Zuk等^［1］首次从人抽脂术抽取的脂肪组织中分离出一种多向分化干细胞，因其与骨髓间充质干细胞形态相似而称为脂肪干细胞(adipose stem cells，ASCs)。脂肪干细胞存在于脂肪组织中的间充质干细胞，在脂肪组织中含量很低，在皮下白色脂肪组织中约占细胞总量的10%-20%，要利用脂肪干细胞就必须进行体外分离培养扩增。常用的方法是将剪碎的脂肪组织消化离心，倾去上层脂肪及上清，获得基质血管层，将其收集到培养瓶中培养，除去未贴壁的红细胞和残渣，剩余的细胞群体称为加工过的脂肪吸取物。原代培养的细胞中贴壁的细胞较少，细胞生长至融合后传代，传代后的细胞称为脂肪干细胞。在传代培养中，平均倍增时间为60h。并表现低水平衰老，1代时细胞没有出现衰老现象，10代时少于5％细胞出现衰老，15代时衰老细胞比例仍低于15％，这表明脂肪ASC体外扩增能力很强，传代培养易于获得大量有分化能力的细胞^［1］
   1.2 ASCs的主要特性
   脂肪干细胞是一种具有自我更新与多向分化潜能的成体间充质干细胞。其具有一般干细胞的特点，即自我更新和多向分化潜能；这种细胞群易于分离，与骨髓间充质干细胞一样在特定条件下可分化为骨、软骨、心肌等；可以通过脂肪抽吸术或脂肪切除术获得，在体外培养可稳定扩增，不易衰老，免疫荧光及流式细胞仪检测显示这种多能干细胞大多数来源于中胚层。在ASCs的诱导分化研究中，开展最早、研究最多的是向同胚层的细胞分化，特别是向成骨细胞的分化。在特定诱导条件下，ASCs具有跨越胚层分化的潜能。近年来许多研究表明，脂肪干细胞具有向脂肪、骨、软骨、肌肉、内皮、造血、肝、胰岛和神经等多种细胞方向分化的多分化潜能，是一种理想的种子细胞。ASCs比骨髓间充质干细胞更具备一些优势，因脂肪组织分布广泛，容易获取，对病人创伤少，患者易于接受，而且细胞群易于分离，增殖速度快，成为目前研究的新热点。ASCs作为间充质干细胞，其可以向内、中、外胚层细胞分化，在不同的诱导条件下ASCs的分化方向不同，同时来源于中胚层的成骨细胞和脂肪细胞之间可能存在着某种联系。
   关于ASCs在无免疫力的移植受体上表现出的肿瘤样无限增生特性，最近Safwani ^[2]等研究表明随ASCs的群体倍增时间的增加，特别是在长期培养P15和P20，DNA损伤增加；p53和p21基因的表达在整个长期培养中没有显著变化，另外，也没有检测到p53基因的突变。在P15和P20植入ASCs到裸鼠体内4个月后没有导致肿瘤形成。提示人类脂肪组织来源的干细胞在体外扩增长期表现低风险的致肿瘤性。
   1.3 ASCs的应用研究概况
    干细胞技术的理想阶段就是在体外进行器官克隆以供病人移植。与组织工程技术相结合，干细胞替代治疗的最终目的是利用患者自己的干细胞来制造替代器官，如皮肤、肝脏以及肾脏等。
   ASCs由于存在于脂肪组织内，提供脂肪组织终生的自我更新，在脂肪代谢的过程中保持着一种动态平衡，因此是脂肪移植合适的靶细胞，脂肪组织工程有望在乳房再造术、除皱术及凹陷畸形矫正术中发挥作用。
   ASCs 体内成骨成软骨方面的实验研究也是目前研究的热点之一，然而目前的大多数实验都集中于体外培养。
   目前，将脂肪干细胞应用于脂肪组织工程的研究刚刚兴起，当前，脂肪干细胞应用于脂肪组织工程主要有两种方式：⑴用脂肪干细胞体外扩增一定量的细胞数后结合适当的支架材料和一定的生物活性物质应用于患者；⑵用脂肪干细胞体外构建脂肪组织后移植^［3］。近年来已有利用旋转式细胞组织培养系统(RCCS)结合微载体培养技术对脂肪干细胞进行规模化培养的研究^［4］，有望解决脂肪组织工程中种子细胞数量不足的问题，为脂肪干细胞应用于脂肪组织工程的研究进一步奠定基础。
   2. ASCs治疗肺部气道疾病动物实验研究
   2.1对急性肺损伤的治疗作用研究
   急性肺损伤是各种直接和间接致伤因素导致的肺泡上皮细胞及毛细血管内皮细胞损伤，造成弥漫性肺间质及肺泡水肿，导致的急性低氧性呼吸功能不全。其发展至严重阶段被称为急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）。 2011年， 柏林ARDS新定义^[5]取消了ALI的概念。而是基于氧合情况把ARDS分为轻度（200〈氧合指数≤300）、中度（100〈氧合指数≤200）、重度（氧合指数≤100）三级。目前，ALI/ARDS缺乏有效的治疗方法。控制原发病，遏制其诱导的全身失控性炎症反应，是预防和治疗ALI/ARDS的必要措施。目前尚无特效药治疗，大量的临床研究已证实，糖皮质激素既不能预防ALI的发生，对早期ALI也没有治疗作用。Zhang S^[6]研究提示ASCs对脂多糖诱导的急性肺损伤小鼠模型的有治疗效果，可望来治疗临床ALI，并可能防止ALI发展为急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。该研究小组分别将人ASCs或鼠ASCs经口注入C57BL/ 6小鼠四h后，用脂多糖（15 mg/kg）进行激发。暴露LPS后24h和72h处死小鼠，通过支气管肺泡灌洗液总数和分类细胞计数，总蛋白和白蛋白浓度，髓过氧化物酶（MPO）活性和肺部细胞因子mRNA和蛋白质水平来评估肺部炎症和损伤情况。结果显示人类和小鼠ASCs对反炎症反应均有保护作用，体现在募集到肺泡中的白细胞（中性粒细胞）减少、总蛋白和白蛋白浓度在支气管肺泡灌洗液（BALF）降低、MPO活性下降。此外，这两种类型的细胞疗法有效地抑制促炎性细胞因子的表达，增加抗炎细胞因子IL-10水平。而且，在这个模型中同基因的ASCs治疗比异种ASCs治疗更有效。
   2.2 对肺气肿的治疗作用研究
   目前肺气肿的发病率和死亡率都是极高的，且成上升趋势。因为肺功能的减退严重的影响到患者的正常生活、工作，得不到有效的治疗就会引发严重的肺心病。患者须要借助医疗措施来改善呼吸，包括使用机械辅助呼吸与面罩吸氧。最后，患者的呼吸功能可能完全衰竭。Schweitzer KS^[7]等在由吸烟诱导的肺气肿小鼠模型中应用人和鼠的ASCs通过抑制血管内皮细胞生长因子受体进行治疗肺气肿。注射后21天在肺实质和大气道检测到ASCs。经ASCs治疗可减少香烟烟雾暴露得炎症细胞浸润，并明显降低肺的细胞死亡和肺气肿远端气腔扩大。ASCs还可改善肺血管内皮细胞修复、拮抗香烟烟雾的影响而对肺血管有保护作用。提示ASCs可能成为治疗肺气肿的新方法。
   Weiss等^【8】进行在人体应用异体骨髓间充质干细胞（MSCs）（商品名Prochymal® ，奥西里斯医疗公司生产）治疗中、重度慢性阻塞性肺疾病患者。该研究是一项随机、双盲、安慰剂对照试验， 62例患者被随机、双盲安排接受异体骨髓间充质干细胞或赋型对照剂静脉输注，并随访至第一次输注后两年。研究没有发现MSCs输注的毒性，也没有发现被认定为与药物输注相关的死亡或严重不良反应事件。与对照组相比，2组间的不良事件总体数量、COPD急性加重的频率、或疾病恶化的频率等，均无统计学差异。2组患者的PFTs或生活质量指标也没有显着差异；但在入组时血清C-反应蛋白（CRP）水平升高、且接受MSCs输注的患者中，观察到其C-反应蛋白水平有一个早期的显著下降。研究认为，在中、重度慢性阻塞性肺疾病患者中，系统性使用MSCs输注是安全的；该研究也为该病随后的细胞疗法研究打下了基础。
   2.3 对气管修复作用的研究
    Suzuki等^[9]利用ASCs可以加快再生气管上新生血管和上皮的生长速度，结合适当的支架材料构建气管，用于气管再生，因为在某些类型的气管疾病，需要切除气管。对于切除气管的患者，临床用人工移植，胶原蛋白海绵与聚丙烯组成支架其上皮再生缓慢的。Kobayashi K等^[10]等研制3种生物工程支架植入到气管缺陷大鼠中。 1周后，生物工程支架含有成纤维细胞的气管覆盖上皮细胞，纤毛上皮形成，2周后移植。生物工程支架的ASCs刺激上皮细胞增殖和含有杯状细胞的假复层上皮细胞形成。应用含有成纤维细胞和ASDCs的明生物工程支架对气管上皮再生的协同效应。 局部炎症反应是气管手术术后只要并发症，Georgiev-Hristov^[11]等研究显示在小鼠模型中，用富含ASCs缝合气管吻合部位可以降低局部急性炎症反应。其理论基础为ASCs的免疫调节活性。Hashemibeni B^[12]等则用来自ADSC的自体造血干细胞和分化软骨细胞修复动物模型的气管缺损。
    3. 临床应用研究
    3.1 在鼻部皮肤坏死修复中的研究
    在整复外科领域，通过移植自体组织或埋置人工材料以达到治疗或美容目的的填充类手术是非常常见的。随着使用填料，非医疗专业人员或经验不足的医生日渐增加，导致并发症的患者也越来越多。Sung HM^[13]等报告应用ASCs修复鼻部皮肤坏死的2例患者的临床研究。病例1是一个23岁的女性患者，由非医疗专业人员在她的额头，眉间和鼻子注射了填充物，注射后的第二天，鼻部出现3×3厘米的皮肤坏死；病例2是一个30岁的女人，在一家私人诊所给其鼻背和鼻尖注射透明质酸凝胶导致注射部位红斑和肿胀。研究人员从每个病人的腹部皮下脂肪中提取ASCs，注射到病损的皮下和真皮，在没有其它治疗的情况下，伤口愈合良好，随着后续的随诊，术后6个月，2名患者仅见线性疤痕。通过使用ASCs，成功治疗的注射填充物后导致皮肤坏死的急性并发症，不仅在伤口愈合，也在美容方面取得了较满意的效果
   3.2 对气管瘘的治疗研究
   瘘为身体内因发生病变而向外溃破所形成的管道，病灶里的分泌物由此流出。气管瘘是临床较为棘手的问题，可以引发呛咳，甚至窒息，在大多数情况下，可以外科手术治疗。也可通过各种内镜治疗患者，尽管手术风险高，但结果往往不尽如人意。瘘经常复发且有其他的并发症，有时甚至死亡。 Alvarez^[14]等报道在1名气管癌患者放疗后出现气管纵膈瘘患者，采用注射自体ASCs悬浮在医用生物蛋白胶上，取得良好临床效果，术后支气管镜检查显示瘘口的粘膜和新生血管形成，封堵成功，而且随访期间无并发症发生。是首次报告的自体细胞疗法治疗气管瘘。
   4. 结语
   ASCs具有来源丰富、易于获得、具有多向分化潜能、免疫相容性好、可反复取材、对患者损伤小等优点，相较BMSCs具有更加强大的体外多代增殖能力，相较胚胎干细胞而言可避开伦理学问题，随着对ASCs更加深入的了解和研究，脂肪组织可能成为人体潜在的、最大的成体干细胞库。
由于ASCs避开了胚胎干细胞的伦理学问题及BMMSCs的来源问题，以其特有的生物学特性成为干细胞研究领域的热点。尽管近10年对ASCs的研究已经取得一些进展，但整体上仍停留在寻找高效诱导条件的起步阶段，许多内在分子机制有待更进一步的研究。对于调控干细胞可塑性的基因和蛋白，我们亦知之甚少。同时，在临床应用上还没有形成成熟的方法，很多基本问题还需要深入研究和探讨。要将ASCs投入临床应用，还任重道远。
 
 
参考文献

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