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ADSC细胞表型研究概述

供稿人:路炜  供稿时间:2006-4-19   关键字:脂肪干细胞  细胞表型  
脂肪干细胞具有多种特异性抗原和受体,据此进行检测和分析,有助于研究脂肪干细胞各分化发育阶段的特性,也可藉以鉴定和计数各阶段脂肪干细胞的分布,以及特定情况下的变化动态,为科学研究和临床诊治提供有用信息。国外许多研究机构从事这方面的研究,如美国Artecel Sci Inc公司、美国加利福尼亚大学洛杉矶分校医学院、美国路易斯安那州立大学、美国弗吉尼亚大学、法国国家科学研究中心(CNRS)、法国的AILHAUD GERARD等。国内上海第二医科大学第九人民医院从事该方面研究。本文搜集了国内外相关资料并进行汇总,现将各研究机构对脂肪干细胞表面标志的研究结果概述如下。
 
2001年文献[1]报道美国Artecel Sci Inc公司的Gronthos S等人研究了分化和未分化的人脂肪干细胞表型。流式细胞仪和免疫组化分析显示,人脂肪干细胞蛋白质表达表型与人骨髓干细胞相似,表达蛋白CD9, CD10, CD13, CD29, CD34, CD44, CD 49(d), CD 49(e), CD54, CD55, CD59, CD105, CD106, CD146和CD166。与人骨髓干细胞不同的是,人脂肪干细胞上未检测到STRO-1 抗原。成脂肪条件下培养的细胞特异性表达C/EBP α和PPARδ这两种脂肪形成转录调节因子。经14天的诱导分化培养后,ADSCs虽然发生了形态变化,表现出成脂细胞、成软骨细胞、成骨细胞等已分化细胞的特征,但表面蛋白的表达却大致与未分化前一致。
 
2003法国AILHAUD GERARD申请的美国专利US2004229351[2]称,从成人脂肪组织中分离得到的多能干细胞,具有端粒酶活性、HLA Ⅰ阴性表型(流式细胞仪检测)、正常染色体组、具有至少200次分裂增殖的自我更新能力,表达Oct-4和Rex-1转录因子。达到静止后,体外稳定地表达如下显型:HLA Ⅰ阴性、HLAⅡ阴性、CD3阴性、CD13阳性、LIF-R阴性、Oct-4阳性、Rex-1阳性、ABCG2阳性。
 
2003年文献[3]报道美国Gimble JM.通过胶原酶消化分离得到脂肪干细胞,从免疫表型来看,这些细胞相对均一,参与粘合素β1、透明质酸受体和tetraspan蛋白CD9的表达。将进一步研究ADAS细胞的临床和商业开发。
 
2002年文献[4]报道美国加利福尼亚大学洛杉矶分校医学院Zuk PA等人研究发现,人脂肪组织来源的多能干细胞(PLA细胞)表达多个与MSCs相似的CD标记抗原。PLA细胞的Mesodermal细胞系诱导和克隆结果表达多重细胞系特定基因和蛋白。流式细胞仪CD13阳性表达,CD14、CD16、CD56、CD61、CD62E、CD104和CD106未见明显阳性表达。PLA细胞表达CD49d,而该抗原在MSC培养物中未见表达。2003年文献[5]报道该医学院De Ugarte DA等人研究了5例脂肪抽吸术患者来源的骨髓间充质干细胞和脂肪干细胞表面显型。将PLA脂肪细胞和BM-MSC分离、传代,然后通过流式细胞仪鉴定了细胞表面标志。PLA和BM-MSC细胞均表达CD13, CD29, CD44, CD90, CD105, SH-3和STRO-1。细胞粘附分子CD49d(粘合素α4), CD54(ICAM-1), CD34和CD106 (VCAM-1)的表达有所不同。尽管显著相似,PLA和BM-MSC细胞表面显型对一些细胞粘附分子截然不同,这些细胞粘附分子与造血干细胞自导引、动员和增殖有关。
 
2004年文献[6]报道美国路易斯安那州立大学Aust L等人研究了单元体积脂肪抽吸物中脂肪干细胞的得率,通过流式细胞仪测定了其表面蛋白表型。通过油红O着色和ELISA分析肥胖蛋白分泌物,鉴定脂肪形成。未分化的ADAS均一阳性表达细胞表面标志CD10, CD13, CD29, CD44, CD49e, CD59, CD90和HLA-ABC,均一阴性表达细胞表面标志CD11b, CD45, and HLA-DR。抗生素和两性霉素B存在下培养细胞后,流式细胞仪显示免疫表型较未分化的ADAS没有改变。
 
2005年文献[7]报道法国国家科学研究中心(CNRS)Rodriguez, Anne-Marie等人从青年供体脂肪组织中分离到人多能脂肪干细胞(hMADS细胞)群落。HMADS细胞显示正常染色体组型、具有活性端粒酶;倍增>200群落,并分化成脂肪细胞、成骨细胞和成肌细胞。流式细胞仪分析hMADS细胞为CD44+, CD49b+, CD105+, CD90+, CD13+, Stro-1-, CD34-, CD15-, CD117-, Flk-1-, gly-A-, CD133-, HLA-DR-, and HLA-Ilow. 将hMADS细胞移植到mdx小鼠,造成人dystrophin在注入的前胫和相邻腓肠肌部位大量表达。在非免疫受损的动物中可以长期移植hMADS细胞。hMADS细胞的强大的体外扩增能力、多能分化特性、免疫“豁免”特权,因此有可能是肌细胞治疗的重要工具。
 
2005年文献[8]报道美国弗吉尼亚大学整形外科系Aust L等人基于流式细胞仪分析和反转录聚合酶链反应研究结果,认为人脂肪粘附基质细胞(hADAS细胞)不像其它干细胞那样表达“干”标志性蛋白,如端粒酶、CD133和细胞膜上转运子ABCG2。
 
2005年文献[9]报道上海第二医科大学第九人民医院整复外科崔磊等人从临床脂肪抽吸术丢弃脂肪组织中分离获取脂肪干细胞(共3例),体外培养至第2代,流式细胞仪检测免疫分子HLAI、HLAII的表达。1×105个/孔ADSC细胞刺激异体淋巴细胞,观察细胞增殖情况。结果脂肪干细胞表达HLAI类分子,但未检测到HLAII类分子阳性表达。人IFN-γ刺激48h后,HLAI表达未见明显增高,HLAII类分子表达明显增高。异体或经IFN-γ作用的脂肪干细胞均未能刺激淋巴细胞体外增殖。脂肪干细胞可明显抑制PHA刺激的淋巴细胞增殖,IL-2可逆转脂肪干细胞的抑制作用。脂肪干细胞可明显抑制双相混合淋巴细胞反应,抑制作用呈脂肪干细胞细胞数量依赖性;经IFN—γ作用后抑制作用未见明显减弱。结论ADSC可在体外抑制淋巴细胞增殖反应,具有一定的调节淋巴细胞反应的能力,有可能成为组织工程或细胞治疗中同种异体细胞来源。
 
参考文献

[1] Gronthos S, Franklin DM, Leddy HA, etc. Surface protein characterization of human Adipose tissue-derived stromal cells. JOURNAL OF CELLULAR PHYSIOLOGY 189 (1): 54-63 OCT 2001
 
[2] Stem cells from adipose tissue, and differentiated cells from said cells. US2004229351(申请日2003.07.31公开日2004.11.18)
 
[3] Gimble JM. Adipose tissue-derived therapeutics. Expert Opin Biol Ther. 2003 Aug;3(5):705-13.
 
[4] Zuk PA, Zhu M, Ashjian P,etc. Human adipose tissue is a source of multipotent stem cells. Mol Biol Cell. 2002 Dec;13(12):4279-95.
 
[5] De Ugarte DA, Alfonso Z, Zuk PA,etc. Differential expression of stem cell mobilization-associated molecules on multi-lineage cells from adipose tissue and bone marrow. Immunol Lett. 2003 Oct 31;89(2-3):267-70
 
[6] Aust L, Devlin B, Foster SJ,etc. Yield of human Adipose-derived adult stem cells from liposuction aspirates. CYTOTHERAPY 6 (1): 7-14 JAN 2004
 
[7] Rodriguez, Anne-Marie; Pisani, Didier; Dani, Christian; etc. Transplantation of a multipotent cell population from human adipose tissue induces dystrophin expression in the immunocompetent mdx mouse. Journal of Experimental Medicine, 201(9), 1397-1405, 2005
 
[8] Katz, Adam J.; Tholpady, Ashok; Ogle, Roy C;etc. Cell surface and transcriptional characterization of human adipose-derived adherent stromal (hADAS) cells. Stem Cells (Durham, NC, United States), 23(3), 412-423, 2005
 
[9] 崔磊 尹烁 杨平等. 脂肪干细胞HLA分子表达与体外抑制淋巴细胞增殖的实验研究. 中华医学杂志.2005,85(27).-1890-1894

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