目的探討構建可注射型組織工程脂肪的可行性,為臨床軟組織缺損修復及美容填充提供簡便易行的方法。方法取脂肪抽吸術獲取的脂肪組織,采用酶消化法分離培養獲得人脂肪來源干細胞(human adipose-derived stem cells,hADSCs),進行細胞形態觀察、流式細胞術及成脂誘導鑒定。用攜帶肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor,HGF)和綠色熒光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的慢病毒 HGF-GFP-LVs,以不同感染復數(multiplicity of infection,MOI)(分別為 10、30、50、100)轉染 hADSCs,計算轉染效率以確定最適 MOI。取 SPF 級 6 周齡單純 T 細胞缺陷 BALB/c 雌性裸鼠 10 只,將經過最適 MOI HGF-GFP-LVs 轉染并成脂誘導的 hADSCs 與纖維蛋白膠混合注入裸鼠背部右側皮下(轉染組),單純成脂誘導的 hADSCs 與纖維蛋白膠混合注入背部左側皮下(未轉染組),單純纖維蛋白膠注入頸后正中皮下(空白對照組),每點注射 0.4 mL。移植后 12 周處死裸鼠,取出移植物,行大體觀察、濕重測量、HE 染色、GFP 熒光標記檢測及免疫熒光染色觀察,評價種子細胞的體內成脂能力以及移植物血管新生情況。結果經鑒定所培養細胞為 hADSCs。MOI 為10 和 30 時 HGF-GFP-LVs 轉染率較低,MOI 為50 和 100 時轉染率較高(均>80%),確定最適 MOI 為 50。移植 12 周,轉染組和未轉染組均獲得外觀類似脂肪組織的新生物,濕重分別為(32.30±4.06)mg 和(25.27±3.94)mg,差異有統計學意義(t=3.929,P=0.001);空白對照組未見新生物。轉染組新生脂肪細胞數為(126.93±5.36)個/視野,顯著高于未轉染組的(71.36±4.52)個/視野(t=30.700,P=0.000)。熒光顯微鏡下可見部分單房脂肪細胞發出網狀綠色熒光。免疫熒光染色示轉染組血管密度為(16.37±2.76)個/視野,顯著高于未轉染組的(9.13±1.68)個/視野(t=8.678,P=0.000)。結論以 hADSCs 為種子細胞,經慢病毒轉染 HGF 基因并成脂誘導后與纖維蛋白膠支架復合可在體內成功構建成熟脂肪,能促進移植后的血管新生,從而提高移植物的存活率。
目的探討脂肪干細胞來源外泌體(adipose-derived stem cell derived exosomes,ADSC-Exos)對大鼠皮瓣移植后血管新生的影響。方法取抽脂術患者自愿捐贈脂肪組織,采用酶消化法分離培養 ADSCs;取第 3 代細胞光鏡觀察形態,流式細胞術鑒定細胞表面標志物,成脂誘導培養 14 d 后油紅 O 染色觀察。細胞鑒定為 ADSCs 后,采用密度梯度離心法提取 ADSC-Exos;透射電鏡觀察形態,Western blot 檢測膜表面標志蛋白(CD63、TSG101),納米顆粒跟蹤分析儀測量其粒徑分布。取 20 只雄性 SD 大鼠,體質量 250~300 g,隨機分為 ADSC-Exos 組和 PBS 組,每組 10 只。兩組大鼠背部沿長軸方向制作面積為 9 cm×3 cm 隨意皮瓣后,分別于近端、中間和遠端區域注射 ADSC-Exos(ADSC-Exos 組)或 PBS(PBS 組)。術后大體觀察皮瓣成活情況,第 7 天測算皮瓣成活率后切取皮瓣組織,HE 染色觀察組織形態,CD31 免疫組織化學染色測定皮瓣微血管密度(mean blood vessel density,MVD)。結果光鏡、流式細胞術及成脂誘導培養鑒定培養細胞為 ADSCs。ADSC-Exos 為邊緣清晰、大小形態均勻的圓形或橢圓形膜性囊泡,高表達標志蛋白 CD63 和 TSG101,粒徑分布在 30~200 nm,符合外泌體粒徑范圍。術后兩組皮瓣遠端均出現不同程度壞死表現,但 ADSC-Exos 組程度較 PBS 組輕;第 7 天 ADSC-Exos 組皮瓣成活率為 64.2%±11.5%,顯著大于 PBS 組的 31.0%±6.6%(t=7.945,P=0.000);中間區域皮膚附屬器官更完整,近端區域組織水腫程度輕、血管擴張更多。ADSC-Exos 組 MVD 為(103.3±27.0)個/視野,顯著多于 PBS 組(45.3±16.2)個/視野(t=3.190,P=0.011)。結論ADSC-Exos 可通過促進皮瓣移植后新生血管的形成,改善皮瓣血供,進而提高大鼠皮瓣成活率。
目的探討脂肪干細胞來源外泌體(adipose-derived stem cell released exosomes,ADSC-Exos)對糖尿病小鼠創面愈合的影響。方法取患者自愿捐贈脂肪組織,采用酶消化法分離培養 ADSCs,并于第 3 代細胞上清液提取 Exos(ADSC-Exos);透射電鏡觀察 ADSC-Exos 形態,Western blot 檢測膜表面標志性蛋白 Alix、CD63,納米顆粒跟蹤分析儀檢測粒徑分布。取患者自愿捐贈皮膚組織,采用酶消化法分離培養成纖維細胞。將 PKH26 標記的 ADSC-Exos 與第 5 代成纖維細胞培養,共聚焦熒光顯微鏡觀察其能否進入細胞,采用細胞計數試劑盒 8(cell counting kit 8, CCK-8)及劃痕法觀察 ADSC-Exos 對成纖維細胞增殖及遷移的影響。取 24 只 8 周齡 Balb/c 雄性小鼠制備糖尿病模型后,背部制備直徑 8 mm 全層皮膚缺損創面,實驗組(n=12)及對照組(n=12)創面真皮層分別注射 0.2 mL ADSC-Exos 及 PBS。第 1、4、7、11、16、21 天大體觀察創面愈合情況,計算創面愈合率;第 7、14、21 天取材,行組織學(HE 及 Masson)及 CD31 免疫組織化學染色,觀察創面結構、膠原纖維及新生血管情況。結果ADSC-Exos 為邊緣清晰、大小分布均勻的膜性囊泡;粒徑為 40~200 nm,平均 102.1 nm;膜表面標志性蛋白 Alix、CD63 均呈陽性。ADSC-Exos 與成纖維細胞復合培養觀察示,ADSC-Exos 可進入成纖維細胞胞內,并能促進成纖維細胞增殖及遷移。動物實驗顯示,實驗組小鼠背部創面愈合明顯快于對照組,各時間點創面愈合率差異均有統計學意義(P<0.05)。與對照組比較,實驗組創面結構愈合更好,愈合前期新生微血管更多,愈合后期膠原纖維沉積更多;其中,第 7、14、21 天創面缺損長度,第 7、14 天微血管數量,第 14、21 天膠原纖維沉積百分比,組間差異均有統計學意義(P<0.05)。結論ADSC-Exos 通過促進創面血管新生以及成纖維細胞增殖、遷移和膠原合成來促進糖尿病小鼠創面愈合。