脂肪间充质干细胞标志物（脂肪间充质干细胞形态）

在这篇文章中，我们将谈论脂肪间充质干细胞标志物并解释脂肪间充质干细胞标志物。

什么是间充质干细胞？

近年来， 间充质干细胞 越来越广泛地应用于疾病治疗当中，成为医疗界中的 一颗新星 ，给大量被疾病困扰的人们减轻了痛苦。2021年，间充质干细胞的临床研究取得了许多新的突破，相继发表的 临床研究成果 给生命带来了新的曙光！

2021间充质干细胞临床成果回顾

（1）间充质干细胞治疗更好地 改善 骨坏死

（2）间充质干细胞治疗 骨关节炎

（3）间充质干细胞帮助10名 脊髓损伤 患者改善病症

（4）围产组织间充质干细胞能改善 脑瘫儿童 的症状

（5）间充质干细胞治疗 缺血性脑卒中 安全有效

（6）间充质干细胞治疗 重症肝病 多中心临床研究已启动

（7）脐带间充质干细胞治疗 二型糖尿病 取得重要进展

（8）日本批准间充质干细胞疗法用于治疗 克罗恩病 患者的复杂肛瘘

（9）FDA批准围产组织间充质干细胞治疗 新冠肺炎III期临床

（10）我国间充质干细胞治疗脑瘫，得到满意结果

（11）日本即将启动间充质干细胞治疗脑卒中的临床试验

（12）20名 自闭症患儿 接受间充质干细胞治疗，病情得到改善

（13）间充质干细胞帮助患者重新回到工作岗位

（14）间充质干细胞对 慢性膝关节疼痛 有显著疗效

（15）脐带间充质干细胞帮助 艾滋病 患者重建免疫力

（16）逆转 肝硬化 ！间充质干细胞联合造血干细胞治疗取得显著成效

（17）基因修饰间充质干细胞联合3D微载体，治疗2型糖尿病

（18）间充质干细胞使新冠肺炎患者存活率提高4.5倍

（19）间充质干细胞治疗肝硬化长期有效，改善肝功能和提高生存率

（20）我国首个《间充质干细胞治疗新型冠状病毒肺炎专家共识》

潜力巨大，优势明显

间充质干细胞是干细胞家族的一个重要成员，源于发育早期的中胚层和外胚层。间充质干细胞是一种具有 自我复制能力和多向分化潜能 的成体干细胞，属于非终末分化细胞，它既有间质细胞特性，又有内皮细胞及上皮细胞的特征。

间充质干细胞在体外特定的诱导条件下，可分化为脂肪、软骨、骨、肌肉、肌腱、神经、肝、心肌、胰岛β细胞和内皮等多种组织细胞，连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能。不论是自体还是同种异体的间充质干细胞，一般都不会引起宿主的免疫反应。具有 巨大的临床应用潜力 ，可用于多种急性和退行性疾病的治疗。

（1）强大的增殖能力和多向分化潜能： 在适宜的体内或体外环境下能快速自我更新和复制，并能被诱导分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌细胞、神经细胞、肝细胞、内皮细胞、基质细胞等多种细胞。

（2）免疫调节功能： 通过细胞间的相互作用及产生细胞因子干扰树突状细胞功能并抑制T细胞的增殖及其免疫反应，从而发挥免疫重建的功能。

（3）来源多样、取材方便，易于分离、培养、扩增和纯化， 多次传代扩增后仍具有干细胞特性。

治疗产品全球概况

目前，间充质干细胞临床试验已经 超过1300项 ，用于治疗各种疾病。最常见的是，间充质干细胞作为一种细胞治疗制剂，正在进行如火如荼的临床试验。通常，间充质干细胞移植后会很快消失，可能是通过旁分泌发挥功能。

目前来看，间充质干细胞已成为全球开展临床研究项目数最多的细胞， 全球也有近十款间充质干细胞药物上市 ，诸如用于治疗急性移植物抗宿主病的Temcell 产品，用于治疗克罗恩病的 Alofisel 产品等。

加拿大和新西兰的监管机构已批准Prochymal异基因骨髓来源的间充质干细胞，用于治疗儿童急性GVHD。

韩国已经批准了两种MSCs产品：一种是一种以脐带血来源的间充质干细胞为基础的治疗退行性关节炎的产品，另一种是自体脂肪组织衍生的间充质干细胞产品，用于治疗克罗恩病患者的肛瘘。

AloFisel（TiGenix和Takeda，欧盟批准）、Temcell（JCR药品，日本批准）和Cellgram-AMI（FCB-pharmicell，韩国批准）是其他几个获批的间充质干细胞产品。

印度批准了用于商业用途的同种异体细胞治疗产品Stempeucel®，也是全球第一个被批准用于治疗严重肢体缺血的间充质干细胞产品。 

间充质干细胞 来源广泛，获得容易，伦理风险较低，可以实现体外规模化扩增 ，未来可应用到广泛的商业化临床治疗。在药物递送技术或基因编辑技术的加持下，间充质干细胞应用范围得到进一步拓宽。

科学家们通过基因工程技术进行了改造，大大拓宽了间充质干细胞的临床用途。

在组织修复中 ，经过改造的干细胞可通过表达神经营养因子、抗炎性细胞因子或血管生成因子，从而促进组织的愈合和恢复。

在遗传性病治疗中 ，通常是将改造过的干细胞用于作为长期的酶替代物，以纠正或消除致病突变的影响。

科学家们通过细胞工程技术进行了改造，还大大扩宽了干细胞的另一种治疗用途——药物递送，便是间充质干细胞技术未来发展的一个重要方向。

最有前景的方法，当属通过干细胞装载前药转化酶、凋亡诱导剂或溶瘤病毒来治疗肿瘤。间充质干细胞已被应用于递送抗肿瘤药物。 第一，免疫原性低，第二，具有肿瘤趋向性 ，这些间充质干细胞会根据肿瘤分泌的化学引诱剂、血管生成因子或炎症信号向肿瘤迁移。

临床应用举例

目前，间充质干细胞已经被广泛应用到临床研究的多种场景当中，比如组织器官的修复、基因治疗的载体等，例如：

对于骨软骨修复 ，目前正在研究间充质干细胞用于治疗多种骨骼疾病。间充质干细胞的成骨分化能力已被用于治疗有缺陷的骨折愈合，无论是单独使用还是与支架结合来修复大的骨缺损，都具有一定的效果。此外，间充质干细胞也被用于软骨修复。在一项研究中，自体间充质干细胞经体外扩增后嵌入胶原凝胶中，然后重新植入骨关节炎患者的关节软骨缺损区域。结果显示，与对照组相比，实验组的透明软骨样组织的形成得到了改善。

对于胰腺的修复 ，目前已证明间充质干细胞具有分化为 β-胰岛细胞的潜力，在体外大鼠骨髓间充质干细胞可分化为功能性胰岛样细胞[4]。这一发现代表了间充质干细胞治疗一系列胰腺相关疾病的潜在用途，包括：糖尿病；胰腺癌；囊性纤维化引起的胰腺损伤；以及先天性胰腺畸形等。

给医学带来更多选择

近年来，间充质干细胞越来越多地被视为一种新的治疗方法和再生医学中是强力候选者。间充质干细胞已被证明具有 诱导血运重建 、 保护组织免受应激诱导 的细胞凋亡，并有 对炎症反应产生积极影响 的能力。此外，间充质干细胞衍生的外泌体也是一种很有前景的无细胞方法，可以发挥与间充质干细胞相当的治疗效果。

细胞外泌体是什么？

外泌体——是一类有细胞释放的细胞外囊泡。外泌体的特点见正文。

细胞外囊泡——简称EV，是由细胞释放的各种具有膜结构的囊泡结构统称，这些囊泡的直径可以从30、40nm到8、9um。细胞外囊泡有不同的亚群，而目前研究最火热的是外泌体这个亚群。

然而由于目前很难纯化到非常纯的外泌体亚群，人们纯化到的通常是直径小于200nm的囊泡，因此越来越多的人开始称之为sEV（即 small extracellular vesicle，小细胞外囊泡）。为了严谨，所以今天我们也以细胞外囊泡来称呼这些膜泡结构。本文中没有特殊说明的情况下，细胞外囊泡主要指外泌体和微囊泡。

今天主要介绍内容包括细胞外囊泡的研究意义、细胞外囊泡的分类、细胞外囊泡含有的成分、细胞培养上清的制备、细胞外囊泡的保存、细胞外囊泡的鉴定实验要求。所有内容都参考目前已发表的综述，并非hzangs杜撰。所以请新朋友们放心学习。

细胞外囊泡的研究意义

目前，细胞外囊泡的功能还没有完全阐明。已有的报道认为它们能够调节宿主-病原体的相互作用，参与传染性和炎性疾、神经疾病和癌症等很多种疾病的病理过程，同时在正常的生理过程中也发挥着介导细胞间通讯的重要功能，已有文章报道细胞外囊泡在发育中也发挥着重要作用。细胞外囊泡在临床医学中也有十分光明的应用前景，主要是因为它们含有丰富的生物标志物，可用于监测临床状态，治疗反应，疾病进展等，同时由于它们具有递送生物分子的功能，因此它们还有发展成临床药物递送载体的潜力。

细胞外囊泡的分类

细胞外囊泡—这个词是由国际细胞外囊泡学会（ISEV）创造的术语，根据细胞外囊泡的生物合成或释放途径可以对囊泡进行分类：外泌体（exosomes）直径为30-150nm，起源于内吞途径，其密度约为1.11-1.19g mL-1；微粒/微囊泡（microparticles/microvesicles）直接从质膜释放，直径约100-1000nm；凋亡小体（apoptotic body/bleb）直径约为50nm-2μm，由细胞凋亡产生；肿瘤小泡（large oncosomes）直径约1-10μm，由肿瘤细胞释放产生；以及其他各种EV亚群。由于不同EV亚群的大小以及它们的所包含的生物分子存在差异，因此现在已经有几个小组开始表征EV亚群的组成。最近的论文声称，基于一般表面蛋白质组学分析或个别EV群体的转录谱，对细胞外囊泡进行了成功的亚群分类。目前可以通过差速离心、过滤、免疫亲和、层析、流式细胞分选、密度梯度离心选取不同密度区域等多种手段大致分离不同的细胞外囊泡亚群，但是这些方法都不能完全纯化到特定的亚群，分离到的通常是富集了某一个亚群同时带有其他细胞外囊泡亚群。

细胞外囊泡含有的成分

细胞外囊泡的组成成分并不是随机的，每一个细胞外囊泡都会携带特定的分子信息。 实际上，这些纳米尺寸的细胞外囊泡能够携带蛋白质，脂质，核酸和糖等生物活性分子在细胞间传递信号，并且其包装的独特分子构成决定了要传递给受体细胞的细胞外信号的类型。有一个复杂的分选系统来决定那些分子能够进入细胞外囊泡。

细胞培养上清的制备

目前有两个策略来制备细胞培养上清用于提取细胞外囊泡。使用去除细胞外囊泡的胎牛血清（FBS）培养基培养细胞和使用不含FBS的培养基培养细胞（血清饥饿细胞）。但是目前一些高水平的文章报道使用的方法通常是前者。另外，有些文章开始关注去除细胞外囊泡的胎牛血清中游离RNA对实验结果的影响，但是目前并没有形成共识。如果需要先储存培养上清，一定量后再用于细胞外囊泡分离，那需要预先去除体系中的死细胞和细胞碎片。

细胞外囊泡的保存

Lőrincz等人曾对中性粒细胞来源的细胞外囊泡做了不同条件的储存，之后再去分析这些囊泡的特性，他们发现虽然细胞外囊泡样品中囊泡数量和形态没有明显变化，但即使是储存在-20或-80摄氏度情况下的细胞外囊泡也存在磷酯酰丝氨酸外翻明显增多的情况；但他们同时也发现，尿液来源的细胞外囊泡并没有这些变化。Kalra等人分离了来自结直肠癌细胞的细胞外囊泡，不同条件保存一定时间后进行PKH67染色跟踪细胞外囊泡的摄取，分析发现这些囊泡依旧可以被细胞摄取。就目前的情况，学者们并未就储存条件对细胞外囊泡是否有影响达成共识。因此建议大家实验时分离细胞外囊泡后尽快用于实验，尽量减少储存过程。

细胞外囊泡的鉴定及实验要求

根据国际细胞外囊泡协会于2014年发表的一个指导手册（MISEV），鉴定外泌体首先需要通过WB来鉴定细胞外囊泡的标志蛋白是否存在于样品中，通过电子显微镜来观察样品中细胞外囊泡的形态特征，通过NTA等手段来分析样品中细胞外囊泡的群体特征（粒子浓度、直径分布等）。

今天就先介绍到这里。细胞外囊泡领域作为生物学研究中的一个新兴领域越来越受到学者和生物公司的关注，也有越来越多的研究报道出现。但是我们也要清楚的认识到该领域的研究技术依旧不完善，对细胞外囊泡的认识依旧不充分，细胞外囊泡研究依旧处于一个起始阶段，要走的路还很长。

什么是间充质干细胞?脂肪间充质干细胞又有什么作用?

骨髓间充质干细胞是指来源于骨髓的间充质干细胞，而间充质干细胞是各种间充质干细胞的总称，包括脂肪间充质干细胞，脐带血间充质干细胞等。他们的关系就是：骨髓间充质干细胞是间充质干细胞的一种类型。

流式分选脂肪间充质干细胞应该选用什么表面抗原

不同的干细胞有自己特异的细胞表面抗原，鉴定细胞的种类最准确直接的方法就是用流式细胞仪检测其表面抗原。

以骨髓间充质干细胞（MSC）为例，需要鉴定CD34、CD44、SH1等表面标志。除此之外，骨髓间充质干细胞还需要进行分化实验，以证实其可以分化为骨、软骨、细胞。以上两条，即表面标志及分化实验没有问题，就可以确定培养的细胞为骨髓间充质干细胞。

不同的干细胞有不同的表面标志及分化能力，所以MSC只是做为一个例子来说明。

脂肪干细胞的材料和方法

1.1 实验仪器与材料

倒置荧光显微镜(IX71, Olympus);数字彩色摄像系统(Sony3CCD);图像分析软件(Image-pro-plus);离心机(Z23, Herm 德国);Transwell (3450-clear, corning, Costar 美国);纯水机(Millipore-Q-Synthesis, Millipore Ltd.法国);六孔板(Corning Incorporated 3516, Costar 美国)。

DMEM 培养基(高糖，GIBCO 公司);胰酶(GIBCO 公司);乙二胺四乙酸钠(上海试剂一厂);胎牛血清(兰州民海生物工程有限公司);Ⅰ型胶原酶(Sigma 公司);油红O(Sigma 公司);地塞米松(Sigma 公司);胰岛素(Sigma 公司);吲哚美辛(Sigma 公司);异丁基甲基黄嘌呤(Sigma公司)。

实验所采用的脂肪组织均来源于大连沙医生美容医院，并征得患者同意。

1.2 脂肪细胞培养

将吸脂来源的脂肪组织用D-Hanks 冲洗，去除残留的血细胞和组织碎片，把脂肪组织放入离心管中，记录原始体积。向组织中加入等体积的0.1%Ⅰ型胶原酶，放入37℃气浴振荡器中消化30 min。然后将消化好的组织静置5 min，待其分层后，用吸管吸取位于悬液上层的脂肪细胞，将含有脂肪细胞的悬液以1000 r/min(167g)，离心2 min 后弃掉下层悬液得到脂肪细胞。

1.3 脂肪干细胞的分离和培养

参照文献，同上述脂肪细胞的分离一样，将脂肪组织冲净，称重后消化。当消化完成后，弃掉上层未消化的脂肪组织，将下层的细胞悬液以1500 r/min(375g)，离心10 min 后弃上清，得到离心管底部的脂肪干细胞团，将其重悬，密度调整到1×105mL-1，然后接种在培养面积为25 cm2 的细胞培养瓶中。

当干细胞长满培养瓶后按一传二进行传代，具体的传代方法是：首先，用D-Hanks 冲洗一遍细胞，然后加入2 mL 的混合酶溶液(0.25%胰酶和0.02%EDTA)消化，当在显微镜下观察到细胞发生明显的变形，缩成球状后，立即用含有10%胎牛血清的培养基中止消化，并用吸管轻轻吹打瓶底部，确保细胞完全脱落分离到悬液中，再把细胞悬液置于离心机上，以1000 r/min (167g)，离心5 min。最后，将离心得到的细胞团重悬，调整密度为合适密度进行接种。

1.4 脂肪干细胞和脂肪细胞的共培养

将准备好的脂肪干细胞和脂肪细胞分别置于Transwell 的上室和下层中，脂肪干细胞与脂肪细胞的个数之比分别为1:5，1:1，2:1 和5:1(4 组分别命名为A、B、C 和D 组)进行共培养，其中每孔中脂肪细胞的数量均为1×105 个。以上每组均做平行实验(n=3)。

1.5 成脂诱导对照实验

将干细胞以1.5×105 每孔的密度接种在六孔板中，以正常培养基培养的样本为成脂分化实验阴性对照组，以成脂诱导培养基培养的样本为阳性对照组。具体方法是：向基础培养基(DMEM+10%胎牛血清)中加入1 μmol/L 的地塞米松、10 μmol/L 的胰岛素、200 μmol/L 的吲哚美辛和0.5 mmol/L 的异丁基甲基黄嘌呤，配制成脂诱导培养基，每周换2 次液，直到进行成脂染色观察为止，以上对照组均做平行实验(n=3)。

1.6 油红 O 和台盼蓝复合染色

用 0.5%油红O，对成脂诱导后的各组样本进行染色。具体操作方法是：先用D-hanks将样本细胞冲洗充分，然后加入油红稀释染色10~15 min，(油红O 稀释液配制方法:0.5%饱和油红O 原液按3:2(油红O:蒸馏水)加入蒸馏水，然后过滤，待用)，接下来用75%的乙醇溶液将样本分化至间质清晰，然后蒸馏水冲，最后再用台盼蓝对脂质以外的细胞核部分进行复染，并于100 倍镜下观察拍照。以每组样本随机选取5~10 视野进行拍照观察以考察共培养方法的成脂诱导分化效果。

1.7 流式检测

通过酶消化法将细胞收集到离心管中，细胞悬液调整密度为1×105 mL-1，800r/min(120g)，离心5 min，弃掉上清，用4℃的冷D-Hanks 冲洗重悬细胞，再次将细胞悬液以800 r/min，离心5 min，之后弃去上清。然后用D-Hanks 将细胞重悬至1 mL，加入抗体5~10 μL，避光，冰上放置30 min。用D-Hanks 冲洗，离心，弃上清，重复该冲洗过程2~3次，确保将未结合抗体除净最后，加入约200 至300 μL 的D-Hanks 制成悬液，用流式细胞仪检测。

1.8 Hoechst/PI 死活染色

弃掉旧培养基，用D-Hanks 冲洗除去残留培养基然后向每个Transwell 孔中加入质量浓度为1 mg/mL 的Hoechst 33342 大约10 μL，使其终质量浓度为10 μg/mL，37℃下避光反应10 min。待Hoechst 染色完成后，用D-Hanks 冲洗除净残余的Hoechst 染料接下来，再加入用PI 染液，使其终质量浓度为10 μg/mL，4 ℃下避光反应15 min，染色完成也用D-Hanks冲净残余染液最后，将染好的细胞置于倒置荧光显微镜下观察、拍照。

2 结果与讨论

所示的脂肪细胞，与文献中描述的脂肪细胞相一致，图中所示的脂肪干细胞与文献中描述的相一致。均形态完整，生长状态良好，适合进行共培养的后续研究。为成脂诱导阴性对照组，表明脂肪干细胞不能自发生成脂质;图为成脂阳性对照组，在成脂诱导剂作用下，脂肪干细胞能够生成脂质，经统计约有20.3%的脂肪干细胞发生了成脂分化。为共培养后脂肪干细胞染色图片，其中脂肪干细胞与脂肪细胞之比分别为1:5，1:1，2:1 和5:1(其中每孔中的脂肪细胞数均为1×105 个)，尽管在不同比例下对脂肪干细胞和脂肪细胞进行tranwell 间接共培养，然而经过8 天共培养后，脂肪干细胞并不能象成脂阳性对照组那样产生脂质油滴。

此实验结果的原因可能是由于共培养的持续时间过短所致。据文献报导，成脂诱导分化的持续时间通常在1~2 周，即7~4d 左右。因此，有可能由于本实验中脂肪细胞与脂肪干细胞共培养时间过短，导致脂肪干细胞与脂肪细胞没能得到充分作用，所以不能实现成脂诱导分化。

基于上述分析，需延长共培养时间至20d，进一步考察共培养方式中干细胞成脂分化的可行性。

为脂肪细胞与脂肪干细胞经过20d 共培养后脂肪干细胞的Hoechst/PI 死活染色结果。Hoechst 染料对活的细胞具有特异性染色的特点，PI 则对死细胞特异性染色。从中可以看到，两组中的细胞均呈明亮的蓝色，说明细胞的活性很好。基本上看不到PI 染成红色的死细胞的存在。表明，本实验中，经过共培养后的脂肪干细胞，仍拥有良好的活性。

研究可以发现，共培养组a，d，g 3 组均未发生明显的成脂分化现象。通过观察b，e，h 3 幅图发现，经过成脂诱导剂诱导的3 个不同接种密度的阳性对照组中均出现成脂分化，图中可以看到成脂分化后的细胞内出现大量密集在一起的小脂滴，当小脂滴达到一定数量后，就会聚合成为较大脂滴。这些成脂分化的现象与文献中报道的脂肪干细胞成脂分化的过程相一致。通过观察c，f，i 3 组未加任何诱导剂，仅仅使用基础培养基培养的脂肪干细胞的阴性控制对照组，可以看到，脂肪干细胞均匀生长于培养界面上，经过20d 的培养细胞的生长状态良好，未发生明显细胞破碎和衰退死亡的改变。

a，b，c 和d 为各个共培养组的对照组的流式结果图，图e，f，g 和h 为共培养20d 后，脂肪干细胞的表面标记表达流式检测结果。

通过分析可以看到，不同脂肪干细胞与脂肪细胞共培养比例下，共培养组B(共培养比例为1:1)和共培养组C(共培养比例为2:1)的流式结果，与相应的控制对照组B 和组C 相比，CD105 的表达发生下降(b,f,d,h)，CD105 表达分别是，共培养组B 为4.8%，对照组B 为12.4%;共培养组C 为1.3%，对照组C 为6.8%。而另外一个间充质细胞的特异性表面标记CD44，(a,c,e,g)，共培养组B 中为2.9%，对照组B 中为3.1%，没有显着变化;在另一共培养组C 中为0.9%，对照组C 中为5.4%，发生显着变化。

通过以上分析发现(f,g)，经过共培养的脂肪干细胞，其表面抗原CD105的表达发生明显的降低，其结果接近不表达。CD105作为间充质细胞特异表达的表面抗原发生这一改变意味着，脂肪干细胞在共培养过程中可能发生了一定程度上的分化。

3 结 论

采用人体吸脂来源的干细胞与脂肪细胞进行共培养，8d 之内不能促使脂肪干细胞成脂分化。且将共培养时间延长至20d 后，仍未能观察到脂肪干细胞发生明显的成脂分化现象。通过流式细胞仪对共培养的脂肪干细胞进行细胞表面抗原标记表达的分析，发现共培养后脂肪干细胞与非共培养对照组相比较，其中间充质细胞特异性表达标记CD105 发生明显降低，这就意味着本实验的共培养过程中，脂肪干细胞内部已发生一定程度的改变。

关于脂肪间充质干细胞标志物和脂肪间充质干细胞形态的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。