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脂肪细胞的基础知识

脂肪细胞的生长全过程及其形态变化

脂肪母细胞，是指能向脂肪细胞分化的ADSCs在激素、生物活性因子、寒冷等因素刺激下均能逐渐分化成为单能干细胞。它可保持着干细胞增殖活跃的特性，脂肪母细胞再进一步分化为前脂肪细胞，即通常人们所说的脂肪细胞前体。前脂肪细胞再经历细胞融合、接触抑制和克隆扩增等步骤启动向成熟脂肪细胞分化，并在胰岛素、地塞米松等诱导剂作用下完成向成熟脂肪细胞的分化。全过程可以表示为：多能干细胞——脂肪母细胞——前脂肪细胞——不成熟脂肪细胞——成熟脂肪细胞。生长期前脂肪细胞的形态与成纤维细胞相似，经诱导分化，其细胞骨架和细胞外基质发生变化，开始进入不成熟细胞向成熟细胞转变。细胞形态由成纤维细胞样逐渐趋于类圆或圆形，胞体逐渐增大，胞质中开始出现小脂滴，脂质开始累积，以后小脂滴增多并融合为较大的脂滴，可经油红“O”染色等方法于显微镜下显色，从而获得成熟脂肪细胞的形态特征。此时的细胞无分裂增殖能力，为脂肪细胞分化的终末阶段。

张高娜,梁正翠.动物脂肪细胞的研究进展[J].饲料工业,2009,30(2):42-44. 脂肪细胞由起源于中胚层的间充质干细胞逐步分化形成,按间充质干细胞→脂肪母细胞→前脂肪细胞→不成熟脂肪细胞→成熟脂肪细胞的过程发展。前脂肪细胞在多种转录因子调控下,激活脂肪组织相关基因,并在这些基因的顺序性调控下,经一系列复杂的步骤分化为成熟脂肪细胞。

张艳.脂肪细胞分化过程中的分子事件[J].儿科药学杂志,2008,14(1):56-57.

间充质干细胞

概念：

不同文献中，分别命名为抽脂处理细胞（processed lipoaspirate cells, PLA），脂肪基质微管碎片细胞（stromal vascularfraction cells, SVF），脂肪组织源基质细胞（adipose-tissue derived stromal cells, ATSCs），脂肪源中胚层干细胞（adipose-derived mesodermal stem cells, ADMSCs）等。这些不一致的名称均指从脂肪组织中分离的、可在体外大量扩增并具有多向分化潜能的细胞。

李惠侠,屈长青. 脂肪组织源性干细胞研究进展[J]. 生理科学进展,2007,38(2)

脂肪细胞是由起源于中胚层的间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC)逐步分化、发育而来，MSC主要分布于脂肪组织和骨髓中。脂肪细胞不同发育阶段的两类细胞系为多能干细胞系和前体脂肪细胞系，前者为不定向的细胞系，能转变为稳定的脂肪细胞、肌细胞和软骨细胞，后者为定向的细胞系，是目前体外研究脂肪细胞分化应用最为广泛的细胞系。

庞卫军,李影. 脂肪细胞分化过程中的分子事件[J]. 细胞生物学杂志,2005,27: 497-500.

脂肪来源的间充质干细胞(adipose tissue derived mesenchymal stem cells, ADMSCs) 间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)具有自我更新及多向分化潜能,是一种具有潜力的组织工程种子细胞。目前研究得比较多的是骨髓来源的MSCs,但骨髓中的间充质干细胞数量很少(约占细胞总数的1/105),且存在取材困难等问题。MSCs广泛分布于其他组织中,包括肌肉、血管、肝脏、胰腺和脂肪等。

ADMSCs表面有CD29、CD44、CD71、CD90、CD105/SH-2、SH-3、STRO-1等多种抗原标志。

李冬艳,宇丽. 脂肪来源的间充质干细胞分离方法的改进[J]. 暨南大学学报(医学版),2007,28(6).

脂肪源性干细胞（adipose-derived stem cells，ADSCs）

Zuk等从脂肪组织中分离出了一种成纤维细胞样细胞，它与骨髓间充质干细胞(MSCs)形态相似，称之为脂肪干细胞（ADSCs)，平均每300 ml脂肪组织可获得2×108～6×108个这样的细胞。ADSCs和MSCs具有相同的表现型，对CD29、CD44、CD71、CD70、CD105/SH2和SH3为阳性反应，对CD31、CD34和CD45为阴性反应。此外，它们还具有各自特征性的表达分化抗原：ADSCs具有特征性表达分化抗原CD49d，而MSCs具有特征性表达分化抗原CD106。

张高娜, 梁正翠. 动物脂肪细胞的研究进展[J]. 饲料工业,2009,30(2)

间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是一类具备干细胞特点的细胞系，具有自我更新能力、长期的活性和多系分化潜能。

脂肪来源的间充质干细胞（adipose tissue-derived mesenchymal stem cells，ADSCs），以其取材方便、来源丰富等多种优势逐渐取代骨髓间充质干细胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cells，BMSCs）。

免疫表型：研究发现ADSCs主要表达CD13、CD44、CD73、CD90、CD105、CD106、CD166、CD29、CD49e和HLA-ABC，而不表达CD34、CD3、CD19、CD45、CD14、CD117、CD31、CD62L、CD95L和HLA-DR。这个结果和其他的MSCs几乎一致。但ADSCs与BMSCs也有差别：大部分BMSCs表达CD10，而表达CD10的ADSCs仅占5%～20%；几乎所有的ADSCs表达CD49f和CD54，而BMSCs极少表达。

周苏娜,张明鑫. 脂肪来源的间充质干细胞的生物学特征及临床应用[J]. 中国现代普通外科进展,2009,12(1).

不同细胞的表面标志是不同的，脂肪干细胞的表面标记为：CD9、CD10、CD13、CD29、CD10、CD44、CD49e、CD49d、CD54、CD55、CD59、CD90、CD105、CD107、CD146、

CD166等阳性，能够向骨、软骨和脂肪的等多方向分化。ADSCs表达4种通用多向分化潜能干细胞标记CD105、STRO21、CD166及CD117。其中CD117是一种干细胞因子受体，在全能或多能干细胞中表达。

王福科,赵德萍. 不同类型血清对大鼠脂肪干细胞分离培养的影响[J]. 昆明医学院学报,2010,(3):4-10.

脂肪细胞的分化过程

脂肪组织几乎遍布于全身，在整个生命过程中有极强的可塑性，主要由成熟并充脂的脂肪细胞、无脂的前体脂肪细胞和内皮细胞组成。现已查明，神经纤维和单核细胞/巨噬细胞也是其组成成分。大约2/3的这些细胞可以充分发育为脂肪细胞，在显微镜下呈特有的指环形细胞形态。脂肪细胞的细胞结构依个体年龄、性别、体重以及来源部位有很大变化。形态学研究发现，皮下和腹部脂肪有明显不同。网膜脂肪组织比皮下脂肪组织含更多的血管和交感神经神经纤维，说明前者具有更强的代谢活性。另外，和皮下脂肪组织比较，网膜脂肪组织的单核细胞/巨噬细胞更多。人类网膜比皮下脂肪组织脂肪细胞要小。

1脂肪细胞分化历程

1.1 脂肪组织源性干细胞

脂肪细胞的来源及发生时间至今尚不完全清楚。Kats等分离得到一种成纤维样脂肪组织源性干细胞(adipose-derived stem cells，ADsCs)，发现ADsCs和骨髓间充质干细胞一样是一种多能间充质干细胞，能够分化为脂肪细胞、造骨细胞、软骨细胞和成肌细胞。Pittenger等证实，在培养基中加入异丁基甲基黄嘌呤、地塞米松、胰岛素和吲哚美辛诱导分化，部分ADSCs可分化为脂肪细胞，但是分化过程中的形态变化如脂滴聚集等比前体脂肪细胞系表现较晚。Nakamura等最近也发现，在同样的成脂培养条件下，尽管ADSCs与3T3-L1等脂肪细胞系在分化后期的差异表达基因相同，主要是一些“脂肪细胞特异基因”，但在ADSCs分化早期，其差异表达基因和前体脂肪细胞并不相同，主要包括细胞周期相关蛋白GAS1(growth arrest-specific 1)，转录因子锌指蛋白家族(zincfinger protein slug)和MYC(V-myc avian myelocytomatosis viral oncogene homolog)，信号调节因子

CDC42(GTPase-activating protein)、PEE4D(phosphodiesterase4D，camp-specific)及细胞分泌物DKK1等。Hunga等利用基因芯片技术研究了间充质干细胞分化过程中基因表达变化，发现上述GAS1蛋白等因子在分化早期细胞表达。这些研究均表明，ADSCs是一种能分泌瘦素和脂联素的多能干细胞。但是ADSCs与前体脂肪细胞的关系，以及调控ADSCs分化的关键性转录因子等尚不清楚，同时对已发现的差异表达基因的结构和功能也有待进一步研究和探索。

1.2 脂肪母细胞

此阶段实际是多能干细胞在接受成脂相关刺激，如寒冷、激素、生物活性因子、体外实验性诱导剂刺激后，由多能变为单能定向成脂分化的起始阶段，是单潜能干细胞

(unipotential stem cell)。此阶段细胞仍具有干细胞增殖活跃的特性。对此阶段是否有特异基因表达，尚未见报道。

1.3 前体脂肪细胞

生长期前脂肪细胞的形态与成纤维细胞相似，经适当的分化诱导，其细胞骨架和细胞外基质逐渐发生变化，细胞开始进入由不成熟脂肪细胞向成熟脂肪细胞类型转变的过程。