脂肪干細胞“旁分泌”，抗衰老大有可為

劉曉東

自2001年Zuk等人首次從脂肪組織中分離、提取出脂肪干細胞（ADSCs）并命名以來，ADSCs因來源廣泛、取材方便、組織損傷小、擴增迅速等優點，已成為細胞治療和組織工程應用中的理想工具。眾多研究發現，ADSCs在體內損傷修復、抗衰老等方面均可發揮較為顯著的作用；其生物學作用的實現，一部分通過多向分化能力，ADSCs可分化為脂肪、骨、軟骨、肌肉、肌腱等多種細胞，補充替代老化、缺損的組織細胞；另一部分通過旁分泌功能（編者注：系激素傳遞的一種方式。由于某些內分泌細胞與相鄰細胞間存在著某種特殊的緊密連接，內分泌細胞分泌的激素不能直接進入血液循環，只能通過彌漫作用于鄰接細胞，從而在激素的產生部位局部發揮作用，這種傳遞激素的分泌方式叫旁分泌。如胃黏膜某些細胞分泌的組織胺，即以旁分泌的方式作用于鄰近的壁細胞，調節壁細胞的泌酸活動），ADSCs可合成及分泌多種細胞因子、多肽類、氣體分子等活性成分，提高受損細胞的生命力和抗凋亡能力。但有觀點認為，ADSCs在一些組織損傷的治療過程中主要依賴旁分泌功能的作用，其多向分化能力的作用實際效果非常有限。

ADSCs可分泌多種生長因子，如表皮生長因子、血小板衍生生長因子、血管內皮生長因子、成纖維生長因子、胰島素樣生長因子等，以及膠原蛋白（Ⅰ型、Ⅲ型）和纖維粘連蛋白。除此之外，ADSCs還可分泌炎性因子。研究人員在ADSCs條件培養基中發現27種細胞因子，除了9種生長因子還含有18種炎性相關因子，包括8種促炎性因子、4種抗炎性因子以及6種趨化因子。

這些細胞因子按功能可分為5類：1.免疫調節作用，如轉化生長因子β、肝細胞生長因子、白細胞介素6、前列腺素E2；2.血管形成作用，有血管內皮生長因子、肝細胞生長因子、轉化生長因子β2、成纖維細胞生長因子2、堿性成纖維細胞生長因子、粒-巨噬細胞集落刺激因子；3.中樞神經系統再生作用，胰島素樣生長因子1、腦源性神經營養因子、神經生長因子、膠質細胞源性神經營養因子；4.造血支持作用，如肝細胞生長因子、粒-巨噬細胞集落刺激因子、腫瘤壞死因子α，以及白細胞介素6、7、8、11；5.其他如脂聯素、血管緊張素、組織蛋白酶D、視黃醇結合蛋白、基質細胞衍生因子1等。

近年來研究發現，ADSCs還可分泌直徑20～1000nm脂質雙層膜包裹結構的亞細胞顆粒，被稱為胞外囊泡。胞外囊泡可從干細胞等多種類型細胞中釋放，也可被多種細胞攝入，含有與母細胞相似的生物活性物質，包括RNA、DNA、蛋白質、脂質及完整的細胞器如線粒體等。微囊泡可參與調控機體正常生理功能和異常病理過程，被認為是細胞之間通訊的新機制。

多項實驗證實，ADSCs分泌的多種細胞因子具有增強細胞增殖和遷移能力，促血管形成及抗細胞凋亡等作用，可促進組織功能恢復正常，減少損害，在抗衰老領域有較為顯著的效果。

抗皮膚衰老 皮膚衰老主要表現為皮膚松弛、失去彈性、皺紋增多及加深等。其內在機制是成纖維細胞衰老、受損，數量減少、合成功能下降及異常，導致膠原蛋白含量減少，彈性蛋白變性，最終真皮厚度變薄，皮膚老化。其中，紫外線照射引起的光老化是導致皮膚衰老的最主要外因。

研究表明，ADSCs所分泌的胰島素樣生長因子、表皮生長因子、轉化生長因子β、白細胞介素1和腫瘤壞死因子α，可改善中波紫外線引起的皮膚成纖維細胞損傷，加強成纖維細胞增殖及合成膠原蛋白的能力，其中轉化生長因子β在體外實驗中刺激成纖維細胞的作用最強。將ADSCs用于光老化裸鼠模型時，可觀察到注射ADSCs部位真皮層厚度和成纖維細胞數量顯著增加，成纖維細胞合成膠原蛋白增多，真皮血管生成增加，中波紫外線照射導致的皮膚老化外觀明顯改善。研究人員將ADSCs條件培養基應用于患者面部皮膚除皺，注射治療后2個月觀察到顯著的皮膚質地改善、真皮厚度增加及皺紋淡化。此外，相關人員對手術聯合ADSCs注射進行面部年輕化治療的患者進行隨訪，發現接受聯合治療患者的皮膚較單純手術治療的更好。

皮膚美白 “白皙肌膚”是女性長期以來所追崇的美容標準之一，但隨著年齡的增長，色素沉著逐漸積累，使膚色漸漸變暗。皮膚黑色素是由位于表皮基底層的黑素細胞合成的，當黑色素細胞受到外界刺激時（如紫外線、化學刺激、情緒壓力等），它們會產生黑色素，導致皮膚顏色變深。酪氨酸是黑色素產生的主要成分，酪氨酸酶是酪氨酸轉變為黑色素過程中的主要限速酶。

ADSCs分泌的轉化生長因子β1可通過下調酪氨酸酶活性減少酪氨酸酶相關蛋白的表達，最終抑制黑色素的合成，起到美白皮膚作用。研究人員將ADSCs懸液皮下注射到小鼠耳背部，并用紫外線照射2天。組織切片觀察顯示，實驗組比對照組皮膚黑色素合成沉著減少、黑色素細胞數量更少、酪氨酸酶活性和黑色素含量更低。其他研究人員在動物實驗中也有類似的結果。這些研究表明，ADSCs具有抗黑色素生成、美白皮膚的作用。

輔助脂肪移植 隨著年齡的增長，人體面部皮下組織萎縮，皮膚體積支撐減少，會產生皺紋，使人看起來更老、更憔悴。在ADSCs輔助脂肪移植技術出現前，臨床上依靠單純移植顆粒脂肪進行軟組織填充。脂肪組織移植后48小時才會出現血管再生，這種血液供應建立的延遲會導致局部組織缺氧，脂肪細胞壞死、液化吸收，脂肪囊形成和脂肪存活率低等。

研究表明，與普通移植脂肪組織相比，ADSCs對缺氧的耐受性更強。在缺氧環境下，ADSCs可聚集于血管周圍，分泌釋放堿性成纖維細胞生長因子、肝細胞生長因子、血管內皮生長因子、胰島素樣生長因子1等多種血管生成相關因子，促進脂肪組織的血管再生，提高脂肪細胞抗缺氧的能力并抑制其凋亡。利用ADSCs這一旁分泌能力，研究人員提出使用自體ADSCs輔助脂肪移植技術，這一技術為脂肪移植提供了一種更為有效可靠的方法。

促進毛發生長 毛發生長周期可分為生長期、退行期及休止期，在正常情況下，成人至少有80%的頭皮毛囊處于生長期。當毛囊因衰老、內分泌失調、精神失常等從生長期提前進入休止期后，會提早進入假死狀態導致脫發。

ADSCs分泌的大量生長因子如胰島素樣生長因子結合蛋白（IGFBP-1、IGFBP-2）、巨噬細胞集落刺激因子、血小板衍生生長因子等可刺激毛囊生長，調節毛發周期，使更多毛囊進入生長期，從而促進毛發的再生。據動物實驗觀察，ADSC-CM 的皮內注射和局部應用都有助于毛發再生。此前，相關研究人員對20名脫發患者進行臨床試驗，將ADSC-CM進行頭皮內注射，經過5個月的治療患者頭發的密度和數量顯著增加。

總之，ADSCs旁分泌功能自發現以來，大量探索性實驗均證實其具有抑制細胞老化、修復細胞損傷，促進細胞再生等多種抗衰老的生物學活性，并且ADSCs具有取材容易、組織損傷小、體內儲備量大，同時能夠在體外穩定增殖等優點，使其成為抗衰老領域研究的熱點。不過，ADSCs的提取方式尚沒有統一標準，可能影響最終獲得的ADSCs的質量和數量；而ADSCs進入體內后能否維持旁分泌功能，其所分泌的細胞因子種類和濃度如何按需調控等，這些問題仍需要相關人員在之后的研究中進一步明確和解決。