脂肪细胞范文

脂肪细胞范文（精选10篇）

脂肪细胞 第1篇

1 资料与方法

1.1一般资料

本组72患者为健康成年女性, 年龄为18~53岁, 平均年龄为 (30.4±1.3) 岁, 本组患者均由于自然原因整形, 排除标准:乳腺切除术患者;乳腺创伤患者;其他由于疾病引起乳腺畸形的患者。在术前, 所有患者均签订手术同意书。

1.2 手术方式

1.2.1 脂肪干细胞提取方式

根据患者情况在其大腿中断与腹部抽取脂肪, 抽取时, 对患者实施常规麻醉, 使用3mm抽脂管来抽取脂肪悬液。将脂肪组织进行离心处理, 去除其中细胞随便与红细胞, 去除其上层液体, 按照标准流程提取出脂肪干细胞。

1.2.2 脂肪注射方式

使用生理盐水稀释脂肪干细胞悬液, 加入脂肪细胞, 在注射之前, 于患者外上方做切口, 使用10ml注射器进行注射, 左手触摸针头深度与位置, 右手注射, 于患者乳腺位置注射200ml脂肪。注射位置包括三个, 分别为胸大肌、乳房组织与皮下脂肪层, 手术时间约为150到180min[1]。

1.3 疗效评价方式

在手术结束后, 测量患者胸骨平面到乳头根部距离, 手术两周进行2次测量, 统计术后1、3、6个月隆起数据, 以术后2周数据作为标准分析手术效果。

1.4 统计学方法

本次实验数据采用SPSS12.0软件进行统计学分析, 计数资料对比采用χ2检验, 以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 手术效果

本组72例患者66例行一次手术, 6例行二次手术, 无患者出现严重的后遗症与并发症, 其中1例患者发生切口感染, 经过针对性的处理后痊愈。其中3例注射量超过400ml的患者在复查时出现纤维化硬结, 后逐渐好转, 大多数患者对手术效果满意。

2.2 不同时间隆起效果

手术完成后2周患者平均隆起值为14.34mm, 术后5例患者复查, 保持率为79.04%, 术后46例患者复查, 保持率为71.42%, 患者术前隆起情况均优于术前, 手术后与手术前隆起情况差异显著, 上述数据组间比较差异显著 (P <0.05) , 差异有统计学意义。

3 讨论

自体脂肪移植在人体整形中的应用已经有多年的时间, 也取得了一定的成果, 但是脂肪组织坏死情况依然不容忽视, 导致脂肪组织坏死的原因是多种多样的, 脂肪组织缺血、脂肪组织凋亡以及脂肪细胞的去分化均是引起脂肪组织坏死的重要诱因。在脂肪干细胞被发现之后, 种种研究都显示该种类型的干细胞有着理想的多向分化能力, 可以在一定的环境下分化为软骨细胞、脂肪细胞、神经细胞、骨细胞等等, 能够分泌出干细胞生长因子、血管内皮生长因子以及胰岛素样生长因子等等[2]。

与传统隆乳手术相比而言, 脂肪干细胞辅助自体脂肪隆乳术有着几个突出的优势:

第一, 不会出现排斥反应, 不会发生乳房变硬以及包膜痉挛的情况;

第二, 在完成移植后不会有明显的针眼, 乳头与乳晕皮肤无异常、手感好;

第三, 术后恢复速度快, 创伤微小, 住院时间短。

但是, 脂肪干细胞辅助自体脂肪隆乳术也存在脂肪成活率低、液化、吸收、乳房形状会受到限制, 不宜应用在皮下脂肪含量少的患者群体中[3]。

对于隆乳手术, 很难采用精确的方式计算出乳房增大情况, 即使采用影像学分析法也仅仅只能够大概的计算出乳房容积, 难以计算出移植脂肪容积变化情况, 因此, 在评价手术效果时, 可以使用胸骨平面到乳头根部距离进行计算。本组研究结果显示, 本组无患者出现严重的后遗症与并发症, 其中1例患者发生切口感染, 经过针对性的处理后痊愈。其中3例注射量超过400ml的患者在复查时出现纤维化硬结, 后逐渐好转, 大多数患者对手术效果满意。手术完成后2周患者平均隆起值为14.34mm, 术后52例患者复查, 保持率为79.04%, 术后46例患者复查, 保持率为71.42%, 患者术前隆起情况均优于术前, 手术后与手术前隆起情况差异显著。

可以看出, 脂肪干细胞辅助自体脂肪移植隆乳术有着成本低廉、无免疫排斥反应、操作简单、无瘢痕、乳房形体好的优势, 该种措施值得在临床中推广和使用。

摘要：目的:研究并分析脂肪干细胞辅助的自体脂肪移植隆乳术的效果。方法:本组72患者为健康成年女性, 年龄为1853岁, 平均年龄为 (30.4±1.3) 岁, 本组患者均由于自然原因整形, 行脂肪干细胞辅助的自体脂肪移植隆乳术, 统计治疗效果。结果:本组72例患者66例行一次手术, 6例行二次手术, 无患者出现严重的后遗症与并发症, 其中1例患者发生切口感染, 经过针对性的处理后痊愈。其中3例注射量超过400ml的患者在复查时出现纤维化硬结, 后逐渐好转, 大多数患者对手术效果满意。手术完成后2周患者平均隆起值为14.34mm, 术后52例患者复查, 保持率为79.04%, 术后46例患者复查, 保持率为71.42%, 患者术前隆起情况均优于术前, 手术后与手术前隆起情况差异显著, 上述数据组间比较差异显著 (P<0.05) , 差异有统计学意义。结论:脂肪干细胞辅助自体脂肪移植隆乳术有着成本低廉、无免疫排斥反应、操作简单、无瘢痕、乳房形体好的优势, 该种措施值得在临床中推广和使用。

关键词：脂肪干细胞辅助,自体脂肪移植隆乳术,分析

参考文献

[1]孙哲, 蒋爱梅.脂肪干细胞与碱性成纤维细胞生长因子在颗粒脂肪移植中应用的研究进展[J].医学综述, 2012, 16 (15) :143-145.

[2]唐泓波, 陈雪, 张晖, 等.自体脂肪颗粒移植隆乳术74例临床分析[J].中国现代手术学杂志, 2012, 23 (4) :62-63.

脂肪细胞 第2篇

仿生脂肪细胞制备以及对水体中林丹去除的研究

利用生物体脂肪组织可以对脂溶性有机物有效富集的原理,通过界面聚合合成了类似脂肪细胞结构的仿生脂肪细胞,并对其结构进行了初步表征.仿生脂肪细胞具有亲水性膜以及亲脂性的内部结构,亲水性的膜允许携带脂溶性有机物的水体穿过膜,亲脂性的内含物将脂溶性有机物富集截留.仿生脂肪细胞对林丹具有较好的去除效果,15%三油酸甘油酯含量的.仿生脂肪细胞与粉末活性炭具有相当的林丹去除能力.仿生脂肪细胞对林丹的去除机理包括内含物的生物富集以及膜上空腔的物理吸附两部分,而内含物的生物富集作用则是主要作用方式.

作 者：宋立岩 赵由才 王国建 SONG Liyan ZHAO Youcai WANG Guojian  作者单位：宋立岩,赵由才,SONG Liyan,ZHAO Youcai(同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化国家重点实验室,上海,200092)

王国建,WANG Guojian(同济大学材料学院高分子材料研究所,上海,200092)

刊 名：环境科学学报  ISTIC PKU英文刊名：ACTA SCIENTIAE CIRCUMSTANTIAE 年，卷(期)：2006 26(6) 分类号：X52 关键词：界面聚合   仿生脂肪细胞   林丹   富集  

脂肪细胞 第3篇

关键词：游离脂肪酸；高糖；内皮细胞功能 【中图分类号】R587 【文献标识码】B 【文章编号】1672-8602(2014)03-0036-01

目前，游离脂肪酸及高糖很容易引起血管并发症，还会导致糖尿病的产生，严重影响患者的正常生活，由于内皮细胞的损伤在对血管并发症中具有非常关键的作用，现在已经证实了游离脂肪酸和高糖对于血管的损伤很重要。随着游离脂肪酸含量的增大，血管并发症疾病的发生率也增加，FFA是导致血管内皮细胞功能受损的关键因素。但是，FFA造成的血管内部细胞功能受损的原因很多，现在医学界还没有研究清楚，当然，氧化造成的损伤是现在研究的重点，主要包括HUVEC、NO和SICAM-l等影响因素，因而需要对这些影响因素的测定方法进行研究。当然，体外培养的内皮细胞是血管功能研究中最常见的细胞培养方法，为了解决医学上的这一问题，加大对游离脂肪酸和高糖对内皮细胞功能的影响研究力度显得至关重要。

1 测定方法介绍

1.1 HUVEC原代细胞培养:HUVEC细胞培养方法是原代培养方法的一种，主要是采取健康婴儿的细胞，先用胶原酶进行消化处理，再用培养液重新悬浮培养细胞，使得细胞活性达到一定的活性，然后，将悬浮后的细胞接种到培养皿中，在合适的环境下进行细胞培养。因此，HUVEC原代细胞培养是现代测定方法中非常重要的一种细胞培养方法。

1.2 NO的测定:NO测定法主要是对细胞上清液中的NO含量进行测定，由于NO的化学活性较高，很容易在人体内进新陈代谢过程转化为硝酸盐和亚硝酸盐等，因此，采用硝酸还原法可以测定细胞中的NO水平。

1.3 SICAM-l测定:SICAW-1测定方法是采用双抗体夹心酶联免疫吸附试验法对细胞上清液中的SICAM-1的含量进行测定，并且测定操作过程还应该严格按照试剂盒进行。同时，SICAM-1测定方法是现在比较先进的一种细胞培养的测定方法。

2 葡萄糖与FFA对内皮细胞形态学变化的影响

高浓度的葡萄糖和高浓度的FFA中的内皮细胞形态与对照组细胞有明显的不同，然后，通过透射电镜观察观察高浓度FFA作用下的内皮细胞的形态，主要观察是否有空泡细胞样产生，由于染色质一般都会聚集在核膜附近，因而形成凋亡小体。高浓度的FFA处理过的内皮细胞浆液中会出现大量的空泡，说明高糖和高浓度的FFA都能诱导内皮细胞发生凋亡。因此，葡萄糖与FFA对内皮细胞形态学变化具有非常大的影响。

3 讨论

糖尿病血管并发症是糖尿病的主要发病形态，并且血管内皮细胞对发病的关键，血管不仅不能阻隔血液与血管内膜下组分的接触，同时，血管还能分泌出一些活性物质，进而能够调节血管的收缩和白细胞移行等功能。在糖尿病状态下，患者的血管很容易受到损伤，导致内皮细胞发生变化，因此，现在血管的损伤会是形成糖尿病并发症的基础。近年来，对糖尿病及其血管并发症的研究已经成为医学研究的热点，大多数研究者都认为糖尿病及其并发症是由于炎症因子引起的血管问题，这也对糖尿病血管并发症的发生起着非常重要的作用，这些炎症因子主要包括内皮黏附分子、白介素系列和纤溶酶原激活物抑制物等。在患有糖尿病血管并发症的情况下，这些炎症因子的高低能够反映糖尿病的异常现象。

糖尿病的血管损伤的具体原因目前还没有明确的结论，但是，医学上已经证实高浓度糖类和FFA是影响血管出现损伤的重要因素。FFA是脂类新陈代谢中最重要的一种物质，一旦人体类的FFA浓度升高到一定程度，就会导致血管出现功能性损伤。当然，FFA造成血管损伤的机理有很多种，主要包括诱导致细胞凋亡、一氧化氮合酶活性改变和细胞因子刺激等。目前，氧化损伤是医学中研究的最大热点，有研究人员研究表明，高浓度的FFA可以使得细胞内活性氧的浓度增大，进而导致血管损害。

激活的活性物质会导致NO浓度的减少，进而引起血管损伤，这也是引起糖尿病血管并发症的原因之一。同时，高糖通过黏附到细胞分子上面，以成为糖尿病内皮功能损伤的一个重要机制。但是，造成细胞内皮损伤的类型有很多种，但都与肾病和心血管疾病等有关。然而，游离脂肪酸和高糖对内皮细胞功能引起的血管紊乱现象，研究表明导致血管收缩主要是由PKCD导致的。凝血酶也能刺激血管基因的表达，并且在HUVEC存在的情况下会刺激凝血酶。

通过研究采用静脉血管内外培养细胞的方法，探讨FFA对血管的损伤作用，结果表明，高糖和高浓度的FFA对血管的NO形成具有较好的抑制作用，同时，还能刺激SICAM-1的表达，然而，在高糖培养中加入FFA可以增大对血管的损伤。当然，游离脂肪酸和高糖还能诱导PKCD转位，这也说明高糖和FFA对血管的损伤具有很大的影响。

4 总结

总而言之，血管的损伤是血管疾病的主要环节，FFA可能会通过氧化应激等方式损伤血管，导致细胞内皮组织中的NO浓度下降，同时，炎性物质ICAM-1的浓度也会升高，这在糖尿病血管并发症的发生过程中具有非常重要的作用。FFA浓度已经成为引起糖尿病血管并发症的重要因素，因此，应该及时对糖尿病患者FFA代谢进行控制，以改变PKCD对血管的功能，从而成为糖尿病并发症又一个新的治疗点。因此，现阶段研究游离脂肪酸及高糖对内皮细胞功能的影响具有非常重大的现实意义。

参考文献

[1] 苏进，刘瑞，杨波.葡萄糖及游离脂肪酸对人血管内皮细胞凋亡的影响[J].生物医学工程学杂志，2012（23）：170-174.

[2] 万沁，钟海花，何建华.游离脂肪酸及高糖对内皮细胞功能的影响研究[J].中国老年学杂志，2013（12）：306-309.

[3] 黄金梅，曾高峰.正常高值血压患者血流剪切力对内皮细胞功能的影响[J].医学信息，2011，24（1）：245-247.

脂肪细胞 第4篇

关键词：脂肪干细胞,急性心肌梗死,移植

急性心肌梗死可在短时间内引起心肌细胞的大量死亡,心肌细胞的损伤严重程度取决于几个因素:初始梗死的大小、持续时间及是否有效微血管再灌注[1]。大量的实验研究表明,干细胞治疗能够提高心脏功能,促进心肌再生。骨髓间充质干细胞作为最常用的种子细胞之一,因其心肌分化效率很低,治疗心肌梗死修复主要通过旁分泌机制而非心肌再生,而使心脏修复得不到长期改善[2]。因此,心肌再生能力对于心肌梗死后修复至关重要。

脂肪来源干细胞,因其具有取材方便、易于扩增及免疫原性弱等优势,已成为目前研究的热点[3]。脂肪组织分为白色脂肪和棕色脂肪。白色脂肪干细胞(white adiposederived mesenchymal stem cells,ADSCs)作为常用种子细胞之一,能够促进心肌梗死区新血管生成,提高受损心肌周围微血管再灌注,防止梗死后心肌细胞大量死亡[4]。棕色脂肪来源干细胞(brown adipose-derived mesenchymal stem cells,BADSCs)作为一种新来源的种子细胞,逐渐引起关注。有研究报道,从棕色脂肪中分离的干细胞具有较高的成心肌分化能力,且可在体外自发的分化为有功能的心肌细胞[5]。在笔者既往研究中发现,通过组合消化酶法能够高效的从幼年SD大鼠肩胛骨下脂肪中分离出BADSCs,并且能够在体外使其分化为功能性心肌细胞[6]。然而,BAD-SCs能否在心肌梗死大鼠中有效分化为心肌细胞,且是否比ADSCs更具优势,目前尚未明确。本研究拟开展两种不同脂肪来源干细胞移植治疗大鼠心肌梗死的研究,旨在比较其改善心脏功能的效果,并探讨两者在梗死组织中促血管化作用及向心肌分化能力的差异。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物

本研究采用随机对照动物实验。雄性SD大鼠[(80±20)g]用于体外分离脂肪组织,雄性SD大鼠(250 g左右)用于构建心肌梗死模型。所有动物均由北京军事医学科学院实验动物中心提供。

1.1.2 试剂及抗体

CD29、CD45、CD90(Biolegend),CD31、c Tn T、v WAg(Sigma),DispaseⅡ(Roche,Germany),Ⅳ型胶原酶(Sigma,USA,JF0710),α-MEM(Gibco,USA,1342877),胎牛血清(FBS)(MDgenics In C,USA,062010),胰酶(Gib-co,USA)

1.2 方法

1.2.1 BADSCs及ADSCs的分离培养及分选鉴定

取80 g左右雄性SD大鼠,无菌条件下分别在肩胛骨下和腹股沟处取出脂肪组织,磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗3遍;剪碎后分别加入0.05%胰酶+0.1%Ⅳ型胶原酶+0.1%DispaseⅡ混合消化,37℃搅拌45 min,使用含10%的血清培养基终止消化,并通过200目的滤网过滤,红细胞裂解液去除红细胞,终止消化后,600 g离心5 min,分别重悬接种,隔天换液。流式细胞仪进行分选,BADSCs使用细胞表面标志物CD90、CD45鉴定,ADSCs使用CD29、CD31鉴定(以上抗体均按厂家说明加入)。

1.2.2 BADSCs成心肌分化能力鉴定

BADSCs以2.5×104/cm2的细胞密度接种,分化2周后进行免疫组化检测。免疫组织化学检测采用两步法试剂盒,使用工作浓度的一抗c T-n T(1∶200),以PBS代替一抗作为阴性对照,DAB显色,显微镜下观察。

1.2.3 ADSCs多向分化潜能鉴定

P3代ADSCs长至75%汇合后,加入成骨和成脂诱导培养液培养。对照组培养基即为ADSCs生长培养基。成脂诱导液是培养基中添加0.5 mmol/L IBMX,1μmol/L地塞米松,10μmol/L胰岛素,200μmol/L吲哚美辛;成骨诱导液是培养基中添加地塞米松、抗坏血酸、β-甘油磷酸钠。成脂、成骨分化分别以油红O和茜素红染色进行鉴定。

1.2.4 移植细胞标记

移植前1天BADSCs、ADSCs密度达到60%~70%时进行慢病毒载体转染,具体方法参见文献[7]。荧光显微镜下观察单体红色荧光蛋白(RFP)的表达,大约90%以上细胞可表达m RFP。

1.2.5 大鼠心肌梗死模型制备及细胞移植

大鼠急性心肌梗死模型的制备采取冠状动脉左前降支结扎法。结扎成功后,将心肌梗死大鼠随机分为3组:PBS对照组(n=10,100μL)、ADSCs移植组(n=10,100μL)、BADSCs移植组(n=10,100μL)。在梗死区的周边选择3个注射位点(梗死区两侧与心尖部位)将各组细胞直接注入,采用28-gauge注射针头。1.2.6心功能检测术后4周进行心脏超声检测心脏功能,由二维图像引导取M型曲线并进行测量,测量左心室收缩末期直径(LVESD)、舒张末期直径(LVEDD)。左心室短轴缩短指数(FS)=[(LVEDD-LVESD)/LVESD]×100%;左心室射血分数(EF)=[(LVEDD3-LVESD3)/LVESD3]×100%。

1.2.7 组织学检测

心功能检测后处死动物,取心肌组织,4%多聚甲醛固定,制成石蜡切片,行马松三色(MASSON)染色、免疫组织化学染色和免疫荧光染色。免疫荧光染色使用工作浓度的一抗c Tn T(1∶200),免疫组织化学染色使用工作浓度的一抗v WF(1∶200),对照组PBS替代一抗。微血管密度计数:v WAg染色阳性,位于心肌梗死部位,管腔可视并且血管直径在20~100μm的微血管进行计数,取平均值。每个标本取5张切片,每张切片取5个高倍视野。

1.3 统计学方法

采用SPSS 15.0统计学软件进行数据分析,计量资料数据用均数±标准差(±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 棕色脂肪干细胞特征及表面标记

BADSCs分离后进行流式细胞仪测定,结果显示细胞表达CD90阳性,造血系标记CD45阴性。大约培养2周后,显微镜下可观察到形态拉长、呈肌细胞搏动形态的细胞,并呈现自发的有力的搏动。进一步进行免疫荧光学鉴定,发现这种肌细胞样的搏动细胞表达心肌特异性标志物c Tn T(图1、2)。

2.2 白色脂肪干细胞特征及表面标记

ADSCs贴壁后类似成纤维样细胞,呈梭形生长。P3代ADSCs进行流式细胞仪检测结果显示,细胞表达CD29阳性,CD31阴性。ADSCs加入成脂诱导液培养2周后进行油红O染色,显微镜下可见大量红色脂滴;成骨分化4周进行茜素红染色可观察到阳性的钙化结节,这些表明AD-SCs具有多向分化潜能(图1、2)。

2.3 心功能检查结果

超声心动图检测结果显示,ADSCs移植组以及BAD-SCs移植组均可以改善梗死心肌的心功能,与PBS对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05);ADSCs移植组和BADSCs移植组相比,两者心功能指标差异无统计学意义(P<0.05)。见图3。

2.4 组织学检查结果

2.4.1 心肌梗死区域胶原沉积检测

MASSON染色进行心肌梗死区胶原沉积检测,PBS对照组为(63.4±4.6)%,AD-SCs移植组为(48.7±4.1)%,BADSCs移植组为(46.1±3.4)%。由此可说明,ADSCs移植组和BADSCs移植组均能显著减弱心肌梗死区纤维化程度,与PBS对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见图4。

2.4.2 新生微血管检测

在抗v WAg免疫组化染色的切片上计数心肌梗死区微血管密度结果显示,PBS对照组为(98.6±9.4)/mm2,ADSCs移植组为(239.6±17.9)/mm2,BAD-SCs移植组为(215.4±16.7)/mm2。与PBS对照组血管密度比较,ADSCs移植组及BADSCs移植组心肌梗死区微血管密度均显著增加(P<0.05),其中,ADSCs移植组心肌梗死区微血管密度高于BADSCs组,差异有统计学意义(P<0.05)。见图5。

2.4.3 移植细胞在心肌梗死环境下的分化

细胞移植4周后,ADSCs移植组与BADSCs移植组均能在心肌梗死周边区域观察到共表达c Tn T蛋白和m RFP蛋白的细胞,即同时表达绿色荧光与红色荧光的细胞。BADSCs移植组更多见红色与绿色荧光共表达的细胞,这说明BADSCs移植组在心肌梗死环境中的心肌分化程度明显高于ADSCs移植组。BADSCs能否向血管谱系细胞分化有待进一步研究。见图6。

3 讨论

心脏自身具有有限的再生能力。心肌梗死后,损伤的心肌细胞被巨噬细胞大量清除并被瘢痕组织取代,这些瘢痕组织由收缩能力较差的存活细胞包绕,从而引起心力衰竭甚至死亡。研究表明,移植的不同类型干细胞可以通过旁分泌途径来修复受损心脏,然而,干细胞的旁分泌作用并不会实现真正的心脏再生[8]。干细胞是否可以在体内有效地转化为功能性的心血管谱系细胞值得重视。BADSCs是近年来发现的一种新的种子细胞来源。2004年PlanatBénard等[9]首次从小鼠腹股沟及肩胛骨下脂肪中分离出的细胞能够自发的分化为有功能的心肌细胞,随后,Yamada等[10]的研究证实,这种具有较高成心肌分化潜能的细胞主要存在于棕色脂肪组织,从棕色脂肪中分离的CD133阳性和CD29阳性干细胞具有高度自发分化心肌细胞的能力。为了进一步证实BADSCs是否在体内移植后仍具有较强的心肌分化能力及心肌梗死修复潜能,本研究开展了两种脂肪来源干细胞心肌梗死移植及其修复效果的比较研究。

已有文献报道,ADSCs移植入病损组织会分泌细胞因子和生长因子,以旁分泌的方式刺激心肌修复[11]。本研究亦证实,ADSCs能够通过其促血管化作用来提高心肌梗死的修复效果。虽然BADSCs的促血管化作用不如ADSCs,但BADSCs移植后的心功能改善作用与ADSCs无明显差异。鉴于BADSCs具有高度的心肌分化潜能,本研究比较了其与ADSCs在体内的心肌分化能力,结果表明,BADSCs体内移植后仍可以分化为心肌细胞,且相较于ADSCs在心肌梗死环境下有更强的心肌再生能力。然而,BADSCs来源的心肌细胞是否能与宿主心肌在功能上偶联,尚有待进一步研究。除此之外,BADSCs也可以通过旁分泌作用促进梗死心肌的修复。Liu等[6]证实,BADSCs可分泌多种细胞因子,如促血管生成因子VEGF、抗凋亡因子HGF、抗纤维化因子b FGF等,参与促进血管新生、减少心肌细胞凋亡、抗心肌纤维化、减轻炎症反应等修复过程。本研究也证实,BADSCs具有一定的促血管化作用。尽管如此,目前,棕色脂肪在成人体内数量很少,然而随着人们对干细胞基础生物学研究的不断深入,有研究发现,棕色脂肪与白色脂肪在一定条件下能够互相转换,从而有望解决棕色脂肪干细胞的来源问题[11]。

脂肪细胞 第5篇

PPARγ在脂肪细胞分化和糖脂代谢中的作用

肥胖症和代谢综合征已经成为危害人类健康的重要问题.过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)是一类配体激活转录因子,属于细胞核激素受体超家族.PPARs的3种亚型在调节糖脂代谢中扮演关键的角色.其中,过氧化物酶体增殖物活化受体γ(PPARγ)是脂肪细胞基因表达和胰岛素细胞间信号传递的`主要调节者.

作 者：杨智 刘昭前 YANG Zhi LIU Zhao-Qian 作者单位：中南大学临床药理研究所,长沙,410078刊 名：国际病理科学与临床杂志 ISTIC英文刊名：JOURNAL OF INTERNATIONAL PATHOLOGY AND CLINICAL MEDICINE年，卷(期)：28(1)分类号：Q53 Q54关键词：过氧化物酶体增殖物激活受体γ 脂肪细胞分化 肥胖 糖脂代谢

脂肪细胞因子的研究进展 第6篇

1 瘦素

瘦素是由白色脂肪细胞合成分泌的多肽激素, 由167个氨基酸残基组成。人瘦素基因位于染色体7q31.3。瘦素在血循环中有游离和与载体蛋白结合2种形式, 但只有游离型瘦素具有生物学活性。人类瘦素受体广泛分布在身体的多个部位, 与糖尿病密切相关的胰岛β细胞上也有瘦素受体的表达。研究表明, 瘦素和胰岛素敏感指数之间呈明显负相关[1], 瘦素受体中Q223R基因的多态性与胰岛素敏感指数和葡萄糖清除率有关[2]。瘦素与胰岛素之间存在双向调节作用, 胰岛素刺激瘦素分泌, 瘦素可以直接作用于胰岛β细胞的瘦素受体而抑制胰岛素的分泌, 形成脂肪-胰岛素反馈轴。

瘦素除了由脂肪细胞合成和分泌外, 脑、胎盘、胃肠黏膜和骨骼肌也有少量分泌。瘦素主要通过与位于下丘脑弓状核的受体结合来引起食欲下降、刺激脂肪细胞分解代谢和产热, 从而达到控制体重和减少脂肪沉积的目的。

近年来发现, 瘦素调节新陈代谢的机制是通过作用于中枢神经系统和直接作用于肌肉和肝脏激活其组织中的腺苷酸活化蛋白激酶 (5’-AMP, AMPK) 来发挥作用的[3]。随着研究的深入, 人们意识到瘦素不仅是一个抗肥胖激素, 而且能够影响神经内分泌系统和调节多个下丘脑-垂体轴。如近来有学者发现瘦素与肾脏的钠排泄、交感神经的兴奋性、血管紧张度及NO合成有关, 因此, 瘦素对肥胖所致的高血压可发挥一定的作用[4]。瘦素能够增强血小板的聚集, 促进血栓的形成及调节免疫炎症反应;而且还能促进血管内皮细胞的增殖和迁移。而这些因素对于动脉粥样硬化的发生发展有重要的作用。Schafer等[5]研究发现在小鼠动脉损伤模型中瘦素能够调节血管的重构, 颈动脉损伤小鼠给予外源性瘦素可抑制损伤部位血栓的形成从而加强血管的损伤, 位于血管内皮细胞、平滑肌细胞及巨噬细胞上的瘦素受体在动脉损伤部位的表达明显增加。

2 脂联素

脂联素 (adiponectin) 是由脂肪组织分泌的脂肪细胞因子, 在细胞葡萄糖和脂肪酸等能量代谢过程中发挥重要的调节作用, 并参与细胞增殖肥大和免疫功能的调控[6]。血清脂联素有3种存在形式: (1) 由2个三聚体组成的低分子量复合体; (2) 由6个三聚体组成的高分子量复合体; (3) 球形的三聚体。人脂联素由244个氨基酸组成, 进入血液循环作用于相应的靶组织而发挥作用。2003年, Yamauchi等[7]首先克隆出人和小鼠的脂联素受体 (adiponectin receptor, Adipo R) c DNA。Northern blot显示, 脂联素受体有Adipo R1和Adipo R2两种亚型。Adipo R1在小鼠的脑、心、肾、肝、肺、骨骼肌、脾及睾丸均有表达, 其中在骨骼肌最为丰富;Adipo R2在肝脏中表达最高。2004年, 发现T-钙黏素可能是脂联素的第3种受体, 主要表达在内皮细胞和平滑肌中[8]。

脂联素是目前最明确和最重要的一个具有抗胰岛素抵抗作用的脂肪细胞因子, 参与糖、脂的代谢。人脂联素定位于3q27, 该位点与2型糖尿病和代谢综合征密切相关, 所以它具有抗糖尿病的特性。2型糖尿病患者其血清脂联素水平明显降低, 而当体重降低时则明显地升高。近来有学者发现年轻的肥胖男性其血清脂联素水平也明显的降低[9]。Snehalatha C等[10]研究发现对于印度人低血清脂联素水平可以作为2型糖尿病的一个独立预报因子。

脂联素除在机体代谢方面发挥作用外, 而且还有抗动脉粥样硬化及抗炎作用。这个假设主要来自冠心病患者其血浆脂联素水平降低。免疫组化分析发现脂联素积聚于导管损伤的血管壁上。进一步研究发现脂联素能降低巨噬细胞的吞噬活性及脂多糖介导的TNF-α生成。并且体外试验发现脂联素介导的信号途径能够抑制生长因子引起的人主动脉平滑肌细胞的增殖及迁移[11]。

随着研究的进展, 人们对其结构特性、生物学功能、介导的信号转导通路以及表达调控有了更加深入的认识。在疾病过程中, 脂联素受体含量以及功能的变化可以引起细胞对脂联素的敏感性发生改变, 成为影响疾病发生与发展的重要机制之一;开发调控脂联素受体表达的药物并明确其作用的机制将会有力地促进对代谢紊乱和心血管疾病的防治。

3 内脂素

内脂素 (Visfatin) 是由日本大阪大学Atsunori Fukuhara在2005年1月发现的[12]。Visfatin是一种由脂肪组织分泌的蛋白质细胞因子, 其相对分子质量为52k Da, 基因编码区由491个氨基酸组成。

Fukuhara[12]等发现, 内脂素通过激活胰岛素信号转导通路而发挥作用, 它诱导肝脏的胰岛素受体 (Ins R) 、胰岛素受体底物1和2 (IRS-1和IRS-2) 的酪氨酸残基磷酸化, 从而激活蛋白激酶B (PKB) 和促分裂原活化的蛋白激酶信号转导通路。研究发现, Visfatin具有类似胰岛素降低血糖的作用[12]。其后的研究揭示了两项新的发现:一是visfatin能通过不同于胰岛素的结合位点与胰岛素受体结合并具有与胰岛素类似的结合常数;二是visfatin这种胰岛素敏感效应似乎是胰岛素的附加效应[12]。这表明visfatin可能是通过一种新的机制激活胰岛素受体这条信号通路。虽然visfatin在糖代谢中具有类似胰岛素的作用, 但是与胰岛素具有许多不同之处, 主要表现如下: (1) 生理条件下它在血浆中的浓度却比胰岛素低得多 (3%~10%) , 所以在生理条件下visfatin对血糖的影响可能不大[13]; (2) visfatin在血清中的浓度不受饱食与否的调控; (3) visfatin与胰岛素受体的结合部位不同[12]。

有关visfatin与胰岛素抵抗的关系, 目前仍不清楚, 现有的研究结果仍然存在着一些互相抵触的观点。Fukuhara等[12]研究发现, visfatin可以降低血浆葡萄糖和胰岛素的水平, 推测visfatin可能增加机体胰岛素的敏感性。但是, 其他一些研究均未发现visfatin与血浆胰岛素水平或高胰岛素血症有明确的关系[14,15]。最近的研究也证明, 2型糖尿患者体内visfatin水平升高而脂联素水平降低, visfatin浓度的升高与2型糖尿病是紧密连锁的[16]。

Visfatin主要由内脏脂肪组织分泌, 其水平与内脏脂肪数量显正相关而与皮下脂肪无关[12]。visfatin可以通过旁分泌途径作用于内脏脂肪组织, 促进脂肪组织的分解。visfatin参与脂肪细胞周期的调节, 说明visfatin对脂肪组织有直接效应[17]。

在嗜中性粒细胞中, visfatin能通过抑制caspase 28和caspase 23的活性, 从而起到抑制中性粒细胞的凋亡[18]。最新研究表明它也参与了凝血酶诱导的肺内皮细胞屏障功能紊乱症中[19]。

4 其他脂肪细胞因子

酰化刺激蛋白 (Acylation stimulating pro tein ASP) 是由脂肪细胞合成和分泌的脂肪细胞因子。ASP通过旁分泌和自分泌途径刺激脂肪细胞对葡萄糖的摄取、激活二酰基甘油酰基转移酶 (DGAT) 和抑制激素敏感性脂肪酶 (HSL) 达到促进三酰甘油合成的目的。肥胖、2型糖尿病及冠心病患者循环ASP水平升高, 低热量饮食而致体重下降时循环ASP水平也下降。最近有学者发现ASP能够增加三酰甘油的储存及解除非酯化脂肪酸 (NEFA) 对脂蛋白脂酶 (LPL) 的抑制作用从而增加富含三酰甘油的脂蛋白的清除[20]。

脂肪细胞还能分泌炎症细胞因子 (inflammatory cytokines) 如肿瘤坏死因子 (TNF-α) 、C-反应蛋白 (CRP) 及白细胞介素6 (IL-6) , 这些血管活性因子与糖尿病大血管和微血管并发症的发生发展有着紧密的联系。脂肪细胞分泌的细胞因子和激素并不是相互独立的, 彼此之间存在着紧密地联系, 如脂联素可抑制TNF-α和IL-6在脂肪细胞的合成和分泌, 皮下脂肪组织CRP与脂联素m RNA水平呈负相关。最近有学者发现脂联素可以抑制抵抗素介导的血管内皮细胞黏附分子的表达[21]。

抵抗素 (resistin) 又称为脂肪组织特有的分泌因子 (adipose tissue specific secret-ory factor) 和FIZZ3, 是在研究噻唑烷二酮衍生物 (TZDs) 的作用位点时发现的。随后发现了抵抗素家族的其他成员:抵抗素样分子α (RELM-alpha) 和抵抗素样分子β (RELM-beta) 。抵抗素由108个氨基酸残基组成, 分子质量为1215KD, 基因编码区定位于染色体19p1313。其作用是对抗胰岛素, 使血糖水平升高、脂肪细胞增生而致肥胖。胰岛素对抵抗素的调节作用目前尚存争议。有研究结果显示[22], 肥胖和2型糖尿病患者空腹抵抗素水平均低于正常人, 但相同肥胖度的人其空腹血清抵抗素浓度有很大差异, 说明胰岛素可能是影响抵抗素分泌的一个因素。抵抗素的生成和表达还受神经、激素、局部细胞因子及营养状态等多种因素调节。

脂肪细胞 第7篇

染料木黄酮(genistein,Gen)是一种重要的大豆异黄酮,具有抗肿瘤、治疗心血管疾病、预防骨质疏松、促进胰岛素分泌、抗炎症反应等多种功能[1,2,3,4]。新近研究表明,Gen亦具有抑制脂肪细胞分化、脂滴形成、促进脂肪细胞凋亡的作用[5,6]。本研究采用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激建立炎症模型,观察Gen对脂肪细胞炎症反应的影响,并探讨其作用机制。

1 材料和方法

1.1 材料

3T3-L1前体脂肪细胞株购自美国ATCC细胞库。高糖DMEM培养基、胎牛血清(FBS)、胰蛋白酶购自美国GIBCO公司;Gen、脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)、DMSO、地塞米松(DEX)、异丁基-甲基-黄嘌呤(IBMX)购自美国Sigma公司;小鼠TNF-α、IL-6、MCP-1 ELISA检测试剂盒购自上海西唐生物科技有限公司:Takara Prime-Script TM RT reagent Kit、SYBR Premix ExTaqTM购自宝生物工程(大连)有限公司:兔抗鼠p-p65(ser536)、兔抗鼠p65单克隆抗体、兔抗鼠GAPDH抗体均购自美国Santa Cruz公司。

1.2 方法

1.2.1 3T3-Ll 前体脂肪细胞的培养及诱导分化

3T3-L1 前体脂肪细胞用含 10%胎牛血清的 DMEM 培养液培养，待细胞生长至完全融合后 2 d，开始诱 导分化。将培养液换为含 1μM 地塞米松、500μM IBIX 和 5μg/m L 胰岛素的完全培养液;2 d 后，撤去 IBIX 和地塞米松，换仅含 5μg/m L 胰岛素的培养液 再培养：2 d 后，撤仅含胰岛素的培养液，换完全培养 液再培养;培养至第 8 天，此时 95%以上细胞已分 化为成熟的脂肪细胞。

1.2.2 LPS刺激实验

将诱导成熟的脂肪细胞按5×105/m L密度接种于6孔板,待细胞贴壁后,将培养液换为Gen终浓度0、10-8、10-7、10-6和10-5mol/L的完全培养液,培养1 h,向各孔中加入LPS(30ng/mL),培养3 h后,收集细胞上清和细胞总RNA,分别用于ELISA和QRT-PCR检测。

1.2.3 QRT-PCR检测m RNA表达变化

Trizol法抽提细胞总RNA,1μg总RNA逆转录为c DNA,实时荧光定量检测TNF-α、IL-6和MCP-1的表达,引物信息见表1。

PCR扩增使用Takara SYBR Premix ExTaq试剂。反应参数:预变性,95℃,10 s;二步法PCR,95℃变性10 s,60℃退火20 s,扩增40个循环;熔解度曲线分析PCR扩增特异性,65℃冷却15 s后每秒0.1℃缓慢升至95℃持续检测荧光信号强度。

1.2.4 Western blot检测细胞p65的表达和p-p65(ser536)的水平

将诱导成熟的脂肪细胞种于6孔板,分为Gen预处理1 h+LPS处理2 h组,LPS处理2 h组和正常对照组。收集各组细胞总蛋白,取50μg蛋白进行SDS-PAGE电泳,转膜,封闭,加入p65、p-p65(ser536)、GAPDH的抗体,4℃孵育过夜,二抗室温孵育1 h,ECL化学发光显影检测蛋白。

1.2.5 统计学分析

数据以示，采用 SPSS11.3 软件进行统计学分析，组间比较采用单因素方 差分析和 t 检验，P <0.05 为差异有显著性。

2 结果

2.1 Gen对LPS诱导的脂肪细胞炎症因子mR-NA表达的影响

图1显示LPS刺激可明显促进脂肪细胞中TNF-α、IL-6和MCP-1 m RNA水平的表达,而10-8～10-5mol/L Gen预处理能抑制LPS对脂肪细胞炎症因子表达的诱导(P<0.05),且抑制作用呈剂量-效应关系。

2.2 Gen对LPS诱导脂肪细胞炎症因子分泌的影响

ELISA实验结果表明:LPS刺激可促进脂肪细胞分泌TNF-α、IL-6和MCP-1,而不同浓度Gen(10-8～10-5mol/L)预处理后脂肪细胞上清中TNF-α、IL-6和MCP-1的含量较仅LPS刺激组明显减少(P<0.05),见图2。

2.3 Gen对脂肪细胞p65、p-p65(ser536)水平的影响

我们观察到LPS刺激后p-p65(ser536)磷酸化水平明显增高,而10-5mol/L Gen预处理可部分抑制LPS对p-p65(ser536)磷酸化的诱导,而LPS和Gen处理均未改变p65总的表达量。见图3。

3 讨论

肥胖是一种低度炎症性的代谢紊乱,参与肥胖的炎症因子主要来源于脂肪组织以及脂肪组织的间质。近来研究发现,脂肪细胞与巨噬细胞在生物学作用方面有很多相似之处[7]。WEISBERG等在对脂肪细胞的研究发现,脂肪细胞具有多种巨噬细胞的生物学特性,某些脂肪细胞可分泌大量的促炎或炎症因子,如TNF-α、IL-6和MCP-1等[7];而这些炎症因子不仅能诱导胰岛素抵抗,还可引起巨噬细胞激活和浸润,使细胞因子进一步分泌增加,从而形成恶性循环,导致肥胖伴随的炎症扩大至全身系统性炎症[8,9]。

染料木黄酮是大豆植物中一种重要的异黄酮物质,由于其优良的抗氧化性和与雌激素受体结合能力,成为研究较多的植物雌激素,其作用价值也日益受到人们的关注。近年来研究表明,染料木黄酮具有抗炎、改善胰岛素抵抗、抑制脂肪细胞分化、脂滴形成、促进脂肪细胞凋亡,治疗肥胖症等作用[4,5,6,10]。有文献报道,在果糖和高脂诱导的糖尿病大鼠模型中,染料木黄酮处理可减少大鼠肝脏或血清中TNF-α、IL-6和MCP-1的含量[4,11]。本研究选择染料木黄酮作用于体外培养的成熟脂肪细胞,在细胞水平上研究染料木黄酮对脂肪细胞炎症反应的影响,更深入的探讨其作用机制。本研究发现染料木黄酮能抑制LPS对脂肪细胞炎症因子TNF-α、IL-6和MCP-1的诱导。炎症因子TNF-α和IL-6可抑制脂肪细胞中胰岛素信号的转导,促进脂肪组织中炎症因子的表达并加速脂肪细胞的胰岛素抵抗,而MCP-1则可招募巨噬细胞至脂肪组织从而放大炎症反应[7]。由此可见,染料木黄酮治疗肥胖、改善胰岛素抵抗的效应可能与其抑制脂肪细胞中炎症因子的表达和释放有关。

NF-κB通路是体内主要的炎症信号转导通路,其异常活化在脂肪细胞功能紊乱中起关键作用[12,13,14,15]。研究表明,脂肪细胞中TNF-α、IL-6和MCP-1的产生和释放主要依赖NFκB和p38 MAPK信号通路[16]。p65(RelA)是NF-κB转录因子家族的关键成员。NF-κB通路被激活后,内源性抑制因子降解,使得p65与抑制物在细胞浆中分离,进而p65转位至细胞核,启动促炎或炎症因子的转录和释放[17,18,19,20]。本研究表明染料木黄酮能够减少30 ng/mL LPS诱导的3T3-L1脂肪细胞炎症模型中p65磷酸化水平,而不改变p65总的表达。据此,笔者推测,染料木黄酮可能通过降低p65磷酸化水平,从而发挥抑制炎症因子表达和分泌的作用。当然,p38 MAPK信号通路在染料木黄酮抗炎中所发挥的作用尚需进一步研究。

脂肪细胞 第8篇

资料与方法

2013年3月-2014年8月收治患者80例, 全部为女性, 年龄21~39岁, 平均27.2岁, 以上患者中进行隆臀术13例, 进行湿性CAL隆乳术13例, 进行隆乳假体取出后立即隆乳术12例, 进行美容性面部年轻化丰面术15例, 进行半面软组织萎缩症矫治13例、进行全面部皮下组织萎缩症丰面治疗的患14例。上述所有患者均在术前、术后进行拍照, 测量臀围、胸围等, 彩超不定期或定期成像随访;患者中有5例隆乳术和12例隆臀术术后采用定期随访MRI成像, 客观记录并加以分析。

手术方法:采用人工注射器, 使用手术肿胀液, 注射过程中维持力度, 以避免压力过大, 过快, 过高, 使用注射器吸脂方法。使用螺口注射器一次性注射20 m L, 并在吸脂时采取无创的吸脂针, 每次完成吸脂后, 将注射器自然悬浮, 注射器内的脂肪颗粒的水分排出, 并将脂肪中的悬浮颗粒使用生理盐水洗涤, 注射器中脂肪中的油粒脂肪不排除。不通过离心将浓缩纯化颗粒脂肪和干细胞进行分离提纯, 将注射器中的混合填充物排除, 采取直接填充移植。在对患者对受区进行注射前, 采取局部浸润麻醉, 需要确保层次组织的疏松, 不出现创伤的分离、膨胀。湿性CAL填充物的需要量决定了注射溶胀溶液的剂量。多平面、多点、无创钝针线状。单点微量 (0.8 m L) 边退针边注射。颗粒脂肪以及干细胞“粒子”都被定在植体床内, 在隆乳的过程中, 注入100 m L的剂量, 在隆臀的过程中, 则需要在每侧注入300 m L的剂量。当进行肌内注射时, 它可分为多层注射, 以便减少损害, 同时还能保证血液的流动状态。在对患者受区进行处理后, 凹陷湿性CAL, 它主要是在肌肉进行分层注入, 减少损害, 保证这血液的流动状态, 湿性CAL在面部, 主要用于全面肌肉的深部注射移植, 在手术完成后, 由于填充充分, 会造成肿胀, 可以采取热敷理疗或者采取间歇性冰敷能迅速恢复正常。

结果

80例患者术后均没有出现感染、血肿、硬结、坏死、钙化、过度吸脂、肿胀液残留中毒等并发症的产生, 患者对外观也很满意。上述所有患者都是单次注射移植, 没有实施多次注射, 达到了令人满意的效果。经随访发现, 患者手术后, 使用MRI进行检查, 很容易分辨出坏死脂肪, 发生率低于1%。

讨论

近年来, 通过相关文献比较、研究发现, 在体外分离以及没有分离的新鲜原代SVF和ADSCs在脂肪干细胞的分离填充方面具有同等效力, 差异不具备统计学意义, 同时还要避免过滤、体外净化、分离、离心、提取ADSCs和新鲜SVF有可能对细胞带来的损伤、突变以及肿瘤化等。这些临床安全性尚未完全解决, 仍处于探索细胞移植的阶段, 湿CAL良好的长期影响取决于选定供区选择、取脂技术、取脂方式、移植方法、处理过程、受区条件、ADSCs辅助和新鲜原代SVF, 在护理的方面, 湿标准CAL完整的标准操作程序术后早期改善, 医生是处理脂肪和AG体外治疗和注射技术的关键因素, AG早期血运重建血供以及受区血运状况是AG的成活率决定性的因素影响, 但湿性CAL长期临床效果和患者体质、健康状况、年龄等具体条件有关, 湿性CAL成活的脂肪细胞数会跟随人体的全身疾患、人体衰老以及人体处于亚健康等因素而出现萎缩甚至凋零, 同时还会随着自然体内脂肪的增加而减少, 如果身体的变瘦则会降低。体弱、年老以及处于亚健康的患者对湿性CAL应禁忌, 严格选择湿性CAL临床适应证是必要的, 对湿性CAL长期临床效果受损的患者, 可针对患者的实际需求选择重复注射。对年轻健康的患者, 一般进行一次湿性CAL注射即可。有5~8年的时间间隔, 视患者的实际情况也可以重复湿性CAL。目前, 我们首选湿性CAL具有充分的理由, 使其获得在未来脂肪整形领域有更好的发展空间。近年来, AG组织和湿性CAL作为一种微创技术, 自体组织脂肪注塑填充材料, 引起了爱美者, 尤其是爱美女士们的高度关注。湿性CAL是一种非常严肃的临床软组织注射填充脂肪整形技术, 具有广阔前景, 必须从精细移植工具、供区脂肪特质、临床精细技术方法、移植时相以及AG处理等方面做出比较系统的分析和系统论述, 使得爱美人士能够不受违反伦理违规和误导性的医疗服务, 避免出现不健康的心理。长期的临床实践证明, 所有类型的人造软组织替代品多多少少都会对人造成一些不适感及并发症。价格昂贵的产品注射填充材料临床效果不一定好, 要积极倡导尽量使用合理、合法、合情、操作简单、价格便宜、安全、可靠AG组织以及湿性CAL临床技术注射填充材料;湿性CAL凭借其出色的临床效果证明是切实有效的、成熟的临床移植AG主流操作。但湿性CAL仍需进一步长期的临床实践, 比较中立、客观、冷静地处理临床并发症和获得长期效果的证据, 湿性CAL最终目标是能真正实现最有效, 最安全, 风险最小, 最低的并发症临床脂肪雕塑技术, 以科学、高效、安全、社会公德为指导进行临床研究, 保护了患者的合法权利和利益并充分保障健康和安全。

总之, 湿性脂肪干细胞与自体脂肪注射移植技术相结合, 可以一次性完成操作, 操作简单、安全、快速、经济、不易引起并发症, 适合于临床推广应用, 可作为自体脂肪颗粒填充移植手术注射量和治疗技术的首要选择。

摘要：目的:探讨湿性脂肪干细胞辅助自体颗粒脂肪注射移植术的有效性。方法:使用一次性注射器吸脂20 m L, 使其自然悬浮, 将注射器下层水分排出, 对颗粒脂肪进行注射移植, 对注射完成后出现的损伤、血运以及操作时间进行分析。结果:开展术后随访, 80例患者术后均没有出现并发症, 对外观很满意。患者手术后脂肪坏死发生率低于1%。结论:湿性脂肪干细胞与自体脂肪注射移植技术相结合, 可以一次性完成操作, 操作简单、安全、快速、经济、不易引起并发症。

关键词：干细胞,血管基质层片段细胞,自体颗粒脂肪注射移植术

参考文献

[1]刘乃军, 王艳.湿性脂肪干细胞辅助自体脂肪移植术的临床研究[G].第十一届上海国际整形美容外科会议论文集, 2012, 4:117-118.

[2]付冰川, 高建华, 鲁峰, 等.新鲜分离的脂肪SVF细胞促进脂肪移植存活的实验研究[J].中华整形外科杂志, 2010, 26 (4) :289-294.

脂肪细胞 第9篇

要想获得细胞产生的特定的激素, 蛋白质, 或者修复受损的组织, 使用干细胞是一种理想的工具。干细胞的优势有来源广泛, 同时具有分化为有功能的组织器官的潜能。成人的干细胞具有分化成不同的组织细胞的能力, 同时也没有明显的伦理方面的争议。各种不同来源的干细胞被提出用于生成胰岛B细胞从而治疗糖尿病。胚胎干细胞是多能性的, 能分化成几乎所有类型的细胞。一系列的实验都已经证明脂肪组织干细胞可以分化为产生胰岛素的胰腺细胞。然而伦理问题和潜在的形成畸胎瘤的问题都有待于解决。目前为止研究最广泛的成人干细胞是骨髓间充质干细胞, 许多研究小组报告显示骨髓间充质干细胞可以在体外分化为胰岛素分泌细胞, 并能在体内反向分化为胰岛B细胞。然而利用骨髓间充质干细胞反向分化为胰岛B细胞治疗糖尿病仍然存在很多问题。比如手术会对患者造成很大创伤, 从单一捐献者上获取细胞的数量有限, 同时有实际应用价值的细胞数量更少, 这些问题阻碍了骨髓间充质干细胞在临床上的应用。人体组织中的干细胞例如肝脏, 胰腺导管, 脐带血和胎盘细胞可以分化成为胰腺B细胞。最近的研究表明人类脂肪组织中含有能够分化为成脂细胞, 成软骨细胞, 成肌细胞和成骨细胞的多能干细胞。人类脂肪组织干细胞分化成为胰腺细胞已经被Timper[2]和Lee[3]等人报道过。以下讨论几种能够分化成为胰腺细胞的干细胞。

1 胚胎干细胞

胚胎干细胞可以分化成为几乎所有类型的细胞, 目前正在进行研究这种干细胞在再生医学领域里的应用。小鼠和人的胚胎干细胞在体外可以产生类似B细胞的拟胚体, 已分化的胚胎干细胞可以降低啮齿动物的血糖。Segev和其他同事在调整了培养基之后增强了B细胞特异性基因在胚胎干细胞中的表达[4]。同时Soria等人发现在培养ES细胞时会自发出现胰岛素表达[5]。Lumelsky和同事报道, 巢蛋白阳性胰岛细胞可以由ES细胞选择, 扩增, 分化来。这些细胞比正常胰岛细胞内胰岛素含量低50倍左右, 但无法扭转STZ诱发的糖尿病小鼠模型的糖尿病状态[6]。作为延伸试验, 用诱导剂 (磷酸肌醇3激酶抑制剂等) 和过表达的转录因子, 如PAX4, PDX1, NKX6.1以提升胰岛素生成细胞的表达进行了研究, 虽然为可能生产B细胞的胚胎干细胞的应用带来了理想。但取得的成功很小。

在糖尿病的研究领域中, 还有一个显着的缺陷就是B细胞来自于胚胎干细胞, 其实是一种不受控制的异常分化的产品。之前的研究表明, 当移植ESC源性胰岛素生成细胞时动物可能产生肿瘤。因此, 至关重要的是, 在采用ESC细胞治疗糖尿病之前, 应对其疗效进行详细的评估。

2 骨髓源性干细胞

骨髓来源的干细胞 (骨髓间充质干细胞) 是多能性的, 可自我更新的, 众所周知的是其来源于造血干细胞。这些细胞在体内微环境中各种因素的影响下能够生成各胚系细胞, 并向向受损的部位迁移并分化。Ianus和同事证明, 成人骨髓干细胞移植到受体胰腺实质后, 能够分化为胰岛素分泌细胞, 表达B细胞标记物[7]。通过葡萄糖耐量试验测试其能够分泌胰岛素。研究发现, 这种现象与供体细胞的分化和CRELox P细胞追踪系统有关。在体外培养的骨髓间充质干细胞可以在高糖环境中产生和分泌胰岛素。但是目前的研究表明, 骨髓间充质干细胞尚不能在体内分化成胰岛B细胞。然而, 骨髓基质干细胞可以在体内支持胰腺的生长, 并可以在体外分化为B细胞。

3 人脐血干细胞

人脐血 (UCB) 细胞也能够分化成胰岛细胞, 它的优点是:产生足够的自体同源细胞且没有免疫反应。Yoshida等人研究通过静脉移植人类CB- 源性细胞进入免疫球蛋白 /b2- 微蛋白缺陷的非肥胖型糖尿病null小鼠, 当移植了去T细胞的单核细胞后, 人类的CB源性细胞在异种宿主体内以0.65±0.64%的频率产生胰岛素生成细胞[8]。

Kang等人分离了一系列脐血干细胞 (UCB) 在胚胎阶段特异性表达的标记物, 如SSEA-4, 多潜能干细胞标记物, Oct4等[9]。这些细胞可以被诱导分化为胰岛素分泌细胞, 表达胰岛素和C肽。Chao和他的同事将人类的脐带间充质细胞移植进入STZ诱导的糖尿病大鼠肝脏。这些胰岛样细胞簇含有人C肽并能够释放人胰岛素。采用RT-PCR检测胰岛素和胰岛B细胞相关基因 (PDX1, Hlxb9, Nkx2.2, NKX6.1, 中Glut-2) 的表达。在没有应用免疫抑制剂的情况下异种移植胰岛样细胞簇可以明显降低STZ诱导的糖尿病鼠的血糖。

4 胰腺干细胞

成人胰腺细胞的特定细胞群能够在胰腺部分切除术后分化成胰岛细胞。这些干细胞来源的胰岛细胞可能成为纠正胰岛细胞缺乏型糖尿病的一种很好的方法。胰腺干细胞包括不同的亚群, 包括那些内分泌源性 (胰岛细胞源) 以及非内分泌源性 (导管上皮和腺泡细胞) 的干细胞。非内分泌源性干细胞主要是胰腺导管上皮细胞, 表达导管的标记物, 如CK-19和PDX1, 且具备扩增和分化为内分泌细胞的能力。早期胰腺来源于内胚层细胞, 逐渐分化形成能够分泌角蛋白的导管结构, 最终去角蛋白化, 表达内分泌或外分泌型。Hao和他的同事最近报道在成人胰腺干细胞与胰岛分离后, B细胞从非内分泌源性细胞分化而来[10]。他们用含有G418的培养基培养混合细胞, 以消除间质细胞, 留下高度纯化的非内分泌源性的胰腺上皮细胞 (NEPECs) 。NEPECs与胎儿胰腺细胞联合移植后具有内分泌功能。

众所周知, 巢蛋白阳性细胞代表的是一种内分泌源性干细胞类型。通过小鼠和人的相关实验已经证实巢蛋白可以在各种成人中枢神经系统细胞谱系中检出。Nestin阳性细胞代表了一类胰岛细胞源性干细胞, 这些祖细胞能够在体外培养中分化为肝细胞、胰腺外分泌 (导管) 细胞和内分泌细胞的表型。分化后, 细胞能够产生胰岛素、胰高血糖素、胰高血糖素样肽 -1 (GLP-1) 和转录因子PDX1。然而, 由于巢蛋白在胰腺和其他组织中的差异性表达, 使其被认为是一种表达于胰岛前体细胞的功能性蛋白。巢蛋白阳性细胞是否和B前体细胞具有相似的功能仍然是一个存在争议的问题。其他可能的胰岛细胞源性细胞, 包括“小细胞”, 它在胰岛内分泌四种类型激素, 具体地包括:PDX-1、突触素、Bcl-2蛋白和胰岛素。GUZ和他的同事表明, 胰岛中包含这些细胞, 在STZ诱导的胰腺损伤大鼠的胰岛中含有表达胰岛素和促生长素抑制素的细胞, 由此可以确定这些细胞在B细胞分化中的作用[11]。

5 其他非胰腺器官源的干细胞来源

胰外源的主要优点是, 这些组织 (如脂肪组织) 干细胞较容易获得, 包括来自肝细胞的, 人脂肪间充质干细胞 , 脾细胞, 可以分化成胰岛细胞。Kojima等人报道显示, 在植入转化因子和乙胞素之后肝门三角区的胰岛细胞获得了再生[12]。将转录因子, PDX1, BETA2, B细胞素加入到培养基中可以成功地促进其向B细胞表型分化。

6 脂肪组织干细胞产生胰岛素生成细胞

在美容吸脂手术过程中有大量的脂肪组织被人们浪费, 这个手术相对于取人骨髓干细胞来说对人体的损伤很小。人体脂肪组织中含有的多能干细胞有可能分化为成骨细胞、软骨细胞、成脂、生肌、神经性, 血管内皮、肝和胰腺细胞谱系。Puissant等人已报告了人脂肪干细胞缺乏HLADR表达同时具有免疫抑制功能[13]。Fang和他的同事们公布的初步数据显示, 严重的难治性急性移植物抗宿主病 (GVHD) 可能用HLA不相合的捐献者的脂肪间充质细胞治疗[14]。Zhu和他的同事进一步提出脂肪干细胞是一个比骨髓间充质干细胞更好的细胞来源。他们通过细胞表型分析调查脂肪间充质干细胞的的增殖和多向分化潜力。脂肪干细胞可以不断通过体外培养长达1个月, 并接受几个对数生长阶段培养[15]。此外, 脂肪干细胞高表达干细胞相关抗原HLA-DR而不是造血细胞相关抗原或人类白细胞抗原。干细胞相关的转录因子、同源蛋白、OCT-4、SOX2、和Rex-1在脂肪干细胞中表达也呈阳性。

目前, 只有4份关于ADSC转换为胰岛素生成细胞的报告在英文文献中记载。由Timper等人进行的调查显示, 从4个捐献者提取的人脂肪组织来源的间充质干细胞可以分化为胰岛素、生长抑素和胰高血糖素表达细胞[2]。在增殖期, 细胞表达干细胞标志物巢蛋白、ABCG2、SCF和THY-1以及胰腺内分泌转录因子ISL-1。细胞在特定条件下培养可以在3天内诱导分化为胰腺内分泌型细胞。定量PCR揭示ABCG2可下调和上调胰腺发育的转录因子, ISL-1、IPF-1和NGN3, 同时可诱导产生胰岛素、胰高血糖素和生长抑素。我们每14天传代培养脂肪干细胞, 而不是通常的5天。经过25个培养周期脂肪干细胞仍保持强大的增殖能力, 显示很强的多向分化潜能。报道显示胰腺部分切除后的小鼠胰岛可以再生, 用胰腺部分切除后残余胰腺的提取物治疗链脲佐菌素 (STZ) 诱导的糖尿病小鼠可以使血糖恢复正常水平。要验证h ADSCs能否通过再生胰腺提取物 (RPE) 分化为胰腺谱系, 先将h ADSCs用RPE处理。分化后, 观察培养基中与B细胞相关的转录因子 (Neuro D、FOXA2、Hlxb9和Nkx2.2) 。SOX17作为一个明确的内胚层标记物, 不只出现在胰腺B细胞, 在发展和成熟的中枢神经系统中也很活跃。这一发现支持h ADSCs有可能分化成神经系统细胞的说法。对C- 肽进行免疫细胞化学分析可以确认不同细胞中胰岛素m RNA是否为新转录的。值得注意的是, C- 肽在不同的分化培养基中都可以观察到。然而, 由于诱导的细胞数量不足, 我们无法准确检测C肽在不同的培养基中水平的差别。Trivedi和他的同事们最近研究表明h ADSCs与人类骨髓造血细胞联合培养能够合成胰岛素[17]。五个胰岛素缺乏型糖尿病患者成功地移植入含骨髓造血干细胞的H-ADMSC并且没有副作用。同时胰岛素的需要量减少了30%至50%, 在平均随访的29个月内血清C肽水平增加了4~26倍。

Kang和他的同事们证实了分化的HEACs (人眼睑脂肪细胞) 可以释放人胰岛素并直接调节糖尿病小鼠的血糖水平[17]。采用两步法培养, 在有激活素和 / 或GLP-1的培养条件下, HEACs结合烟酰胺能够表现出神经嵴细胞的特性, 同时能够分化为胰岛素分泌细胞。他们通过移植实验也证实了在体内分化的细胞的影响。他们观察高血糖化的10~20个受体老鼠, 并在2个月后处死链脲菌素处理的有免疫活性的老鼠, 没有发现免疫排斥反应。同时, Kang和他的同事认为, HEACs明显不同于从其他脂肪组织分离的间充质干细胞。他们的研究表明, 未分化的HEACs自发表达几种神经细胞相关的m RNA和各种神经蛋白, 包括γ-氨基丁酸、神经酰胺、5 - 羟色胺、微管蛋白III、神经胶质纤维酸性蛋白, 其中大部分是在人类的神经嵴和神经母细胞瘤细胞中发现的。从躯干脂肪组织提取的间充质干细胞不表达这些蛋白除非在含有特定化学物质组成的神经源性培养基中培养。

Chandra等成功的从瑞士白化小鼠附睾脂肪垫提取脂肪干细胞并培养成胰岛样细胞[18]。这些细胞群包含胰腺内胚层细胞和激素表达细胞。将这些细胞移植到STZ诱导的糖尿病小鼠的腹腔内, 能够使其在2个星期内恢复正常血糖水平。

最近, Lin等报道了人或大鼠脂肪干细胞能够产生胰十二指肠同源基因Pdx-1[19]。RT-PCR法分析表明, 脂肪干细胞表达胰岛素, 胰高血糖素, 和Neuro D基因。酶联免疫吸附分析结果显示, 诱导后的细胞能够分泌胰岛素。将这些细胞移植在STZ诱导的糖尿病大鼠的肾包膜下可以降低其血糖。此外, 病理检查证实, 移植细胞能形成一定的组织结构并产生胰岛素。这些结果都支持了脂肪干细胞可以用于治疗糖尿病的观点。

总之, 干细胞治疗因其能够提供无限多数量的细胞, 有潜力成为一个新兴的治疗胰岛素缺乏型糖尿病的有效工具。由于微创技术的应用, h ASCs是一个比骨髓间充质干细胞更好的细胞源, 因其具有高增殖率, 多向分化潜能。因此, 人类脂肪组织来源的干细胞可能被用来作为一种替代源, 成功地取代骨髓间充质干细胞或胚胎干细胞在未来在糖尿病的临床治疗中应用。

摘要：干细胞由于其多向分化潜能且广泛来源性, 得到人们越来越多的关注。干细胞可转化为胰岛素生成细胞修复病变胰腺组织, 进而治疗糖尿病。此外, 干细胞可广泛来源于胚胎组织, 成人骨髓, 胰腺干细胞和脂肪源性干细胞等。脂肪组织源性干细胞因其含量丰富, 具有较高的增殖和多向分化潜能, 且微创手术使其较骨髓干细胞来源更为广泛, 因此人脂肪组织干细胞有可能替代骨髓干细胞或者胚胎干细胞用于将来糖尿病临床治疗。

心肌细胞对脂肪酸的摄取与代谢 第10篇

可提供心肌细胞ATP的脂肪酸有两个来源, 即:1) 血液循环中的非酯化脂肪酸 (NEFA) , 与血浆清蛋白结合;2) 酯化为甘油三酯 (TAG) 的脂肪酸, 在血液循环中以脂蛋白形式存在, 此种脂蛋白被称为富含甘油三酯的脂肪酸 (TGRLP) 。

一、脂肪酸的转运

(一) 脂肪酸在血液循环中的转运。

血液循环中的NEFA来自于酶对脂肪组织的脂解作用 (lipolysis) 。在这一过程中, 脂肪细胞内激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (HSL) 为限速酶。脂解作用的产物为NEFA和甘油, 二者释放入血。由于NEFA的疏水特性, 在血液循环中的溶解度低, 与血浆清蛋白结合在一起转运。NEFA具有组织毒性, 所以血液循环中其浓度较低, 正常不超过1mM。血液循环中的酯化脂肪酸有两个来源。一是脂类食物的消化产物, 主要是长链脂酸 (12~16C) 和2-甘油一酯吸收入肠粘膜细胞后, 在光面内质网合成TAG。后者再与粗面内质网合成的载脂蛋白 (apo) B48、C、AⅠ、AⅣ等以及磷脂、胆固醇结合成乳糜微粒 (chylomicrons, CM) , 经淋巴进入血循环。二是肝细胞利用葡萄糖合成TAG, 也可利用脂肪动员产生的脂肪酸合成TAG。合成的TAG与载脂蛋白B100、E以及磷脂、胆固醇等形成极低密度脂蛋白 (VLDL) , 分泌入血。乳糜微粒和极低密度脂蛋白是富含甘油三酯的脂蛋白, 分别在血液循环中转运外源性和内源性甘油三酯。血液循环中脂肪酸的浓度变化将影响到心肌细胞的能量代谢, 其受多种因素影响。比如饱食后, 血液循环中NEFA的浓度会降低, 是因为饱食的刺激, 使胰岛素分泌增加, 而胰岛素又可抑制脂肪组织中甘油三酯的脂解作用。糖尿病患者血浆脂质水平异常, 表现为NEFA和TGRLP的含量增加, 这种脂质水平的异常是患者发生心血管并发症的一个主要危险因素, 其发生亦与胰岛素的调节作用有关。近年, 日本科学家Koishi等利用KK肥胖小鼠作为2型糖尿病动物模型, 发现一种由肝脏合成的蛋白质Angptl3, 与2型糖尿病小鼠血浆脂质水平升高有关系。在编码Angptl3基因发生突变的KK/San小鼠, 血浆脂质水平未见升高。

(二) 脂肪酸跨细胞膜转运。

血液循环中的脂肪酸是如何进入到心肌细胞内的, 是研究心肌细胞对脂肪酸代谢的一个重要问题。

血液中的NEFA是与血浆清蛋白结合在一起转运的。在转运入心肌细胞之前, NEFA需从清蛋白上解离下来。由于NEFA与清蛋白亲和力高, 有人曾设想这一解离过程可能需要一种或几种蛋白质参与, 并且已有研究发现, 在肝细胞膜上存在有清蛋白受体。但利用核磁共振技术, 观察13C标记的脂肪酸与清蛋白解离过程, 并未见其他蛋白质的参与, 但局部pH值可以影响解离过程。pH值降低, 有利于NEFA与清蛋白的解离。

NEFA跨心肌细胞膜转运存在两种机制, 一是被动扩散, 一是主动转运。关于二者在NEFA跨膜转运中的作用, 尚存在争论。一种观点认为, 在NEFA跨膜转运过程中, 并不需蛋白质参与, 是单纯的被动扩散过程。清蛋白运送NEFA至心肌细胞处, NEFA可很快从清蛋白上解离下来与心肌细胞膜结合, 并能很快在二者间达到一种平衡。与心肌细胞膜结合的NEFA可建立起心肌细胞膜内外的浓度梯度, 借助这种浓度梯度, 其可完成从外到内的跨心肌细胞膜转运。由于NEFA具有电离特性, 有研究发现, 在生理条件的pH环境中, NEFA在细胞膜内约有50%电离为阴离子, 50%保持非电离状态。非电离状态的NEFA可以借助浓度梯度很快完成从外到内的转运, 而阴离子的转运则较为缓慢。

但近年来大量的研究均支持另一种观点, 即在心肌细胞摄取的脂肪酸中, 约80%是通过蛋白质介导的主动转运机制完成的, 通过被动扩散转运入心肌细胞内的脂肪酸仅占20%左右。其中, 三种蛋白质被认为在脂肪酸跨膜转运中起主导作用, 即心肌细胞膜脂肪酸结合蛋白 (FABPpm) , 脂肪酸转位酶/CD36 (FAT/CD36) , 和脂肪酸转运蛋白 (FATP) 。FABPpm首先由Stremmel等人在肝细胞膜上发现, 与NEFA具有高亲和力。后来人们又发现在心肌细胞膜上也存在FABPpm, 应用其抗体可显著降低细胞对脂肪酸的摄取。Abumrad等在大鼠脂肪细胞膜上发现了一种分子量为88kDa的蛋白质, 命名为脂肪酸转位酶, 参与细胞对脂肪酸的转运过程。此种蛋白质与人白细胞分化抗原CD36具有同样的结构。FAT/CD36也存在与于心肌细胞膜上, 并被认为是心肌细胞摄取脂肪酸的关键调节因素。此后, Schaffer和Lodish又发现了另外一种可增加细胞脂肪酸摄取的蛋白质FATP, 在多种细胞, 包括心肌细胞膜上其均有表达。据此, 由蛋白质介导的脂肪酸跨膜转运机制被广泛认可。已有研究探讨可影响上述载体蛋白基因表达的因素, 包括脂肪酸等对心肌脂肪酸代谢的影响。

心肌细胞脂肪酸的另一来源, 酯化脂肪酸, 是以TAG的形式存在于VLDL和CM中在血液中运输的。新近的一些研究证明, 血液循环中的T G R L P是心肌细胞能量代谢中脂肪酸的主要来源。VLDL和CM跨心肌细胞膜的转运对于维持心肌细胞生理功能极为重要。

至少有两种机制涉及到TGRLP的跨细胞膜转运。一是脂蛋白脂肪酶 (LPL) 介导的水解作用。心肌细胞可以合成LPL, 但合成后的LPL需转运至毛细血管腔内皮细胞表面, 与硫酸肝素多聚糖结合, 在此发挥其生理作用。其可将位于VLDL和CM核心的TAG水解, 释放出NEFA, 循前述途径转运入心肌细胞。我们的工作已证实, LPL介导的水解作用在大鼠心肌细胞摄取VLDL和CM中起主要作用。应用其抑制剂Tetrahydrolipstatin后心肌细胞对二者的摄取显著减少;相应地, 心肌细胞对二者的代谢也显著降低。与VLDL相比, CM颗粒较大, 更易于与LPL结合。我们的研究亦发现, 心肌细胞对CM的摄取显著高于对VLDL的摄取。Angptl3蛋白可抑制LPL对脂蛋白的水解作用, 为糖尿病小鼠血浆中脂蛋白水平升高的机制之一。

TGRLP还可通过另一机制转运入心肌细胞, 即通过位于心肌细胞膜上的脂蛋白受体, 经胞吞作用进入细胞。在心肌细胞膜表面, 分布有VLDL/apoE受体及TGRLP/apoB48受体。VLDL/apoE受体是低密度脂蛋白受体超家族成员, 但无apoB结合位点。在人巨嗜细胞表面亦分布有VLDL/apoE受体, 与泡沫细胞的形成有关。VLDL/apoE受体的组织分布特点, 反应出其与心肌细胞能量代谢密切相关。有实验表明, 新生大鼠, 随着年龄的增长, 其VLDL/apoE受体在心肌细胞膜表达增加, 心肌的主要能量来源也逐渐由葡萄糖过度为脂肪酸 (即所谓Randle循环) ;在高血压大鼠, 心肌细胞主要利用葡萄糖作为其能量来源, VLDL/apoE受体在心肌细胞的表达亦明显降低。TGRLP/apoB48受体可以结合CM中的apoB48, 在CM的细胞摄取过程中可能发挥作用。但是, 受体介导的胞吞作用转运入心肌细胞内的脂蛋白的量仅占小部分, 大部分脂蛋白是经由LPL水解后进入心肌细胞的。应用受体阻断剂Suramin后, 心肌细胞对VLDL和CM的摄取虽有下降, 但未达到统计学意义。尽管如此, 该机制却在心肌细胞脂代谢中具有重要的调节作用。上述LPL介导的水解作用及脂蛋白受体介导的细胞内吞作用在心肌细胞对TGRLP的摄取过程中可能并不孤立。有实验表明, 通过基因敲除使VLDL/apoE受体表达缺陷的小鼠, 其LPL活性亦明显降低。并且, 在心肌细胞表面亦分布有LPL, 提示其在脂蛋白与受体的结合过程中可能发挥类似“桥梁”的作用。

(三) 脂肪酸细胞内转运。

线粒体是脂肪酸β氧化的场所。因此, 转运入心肌细胞内的脂肪酸需进入线粒体内, 才可氧化供能。在脂肪酸细胞内转运过程中, 需要酶的参与。首先, 在脂酰CoA合成酶的作用下, 脂肪酸被活化为脂酰CoA。脂酰CoA不能直接跨线粒体膜转运入线粒体, 需要肉碱脂酰转移酶1 (CPT-1) 参与。CPT-1可将脂酰CoA与肉碱催化合成脂酰肉碱, 后者在肉碱-脂酰肉碱转位酶的作用下, 通过线粒体膜进入线粒体基质内。在线粒体膜内侧面CPT-2的作用下, 脂酰肉碱释出肉碱与脂酰CoA, 后者即循β氧化途径进行代谢。在脂肪酸细胞内转运过程中, CPT-1是限速酶。其有两种形式, 位于心肌细胞线粒体膜外侧的mCPT-1对丙二酰CoA的调节作用十分敏感。丙二酰CoA可以抑制mCPT-1的活性, 减少脂酰CoA转运入线粒体内, 可降低心肌细胞对脂肪酸的氧化代谢, 被认为是心肌脂肪酸代谢中一个非常重要的调节因子。乙酰CoA羧化酶 (ACC) 促进丙二酰CoA的合成, 而丙二酰CoA脱羧酶 (MCD) 促进其降解, 为调节丙二酰CoA的两个关键酶。研究发现, 在1型糖尿病大鼠心肌细胞内, MCD的含量明显增加, 可能为脂肪酸代谢显著增加的机制之一。

二、脂肪酸在心肌细胞内的代谢

关于脂肪酸在心肌能量代谢中的重要地位早在1965年就由Bing的经典研究所证实。虽然心肌细胞内储存有TAG, 并且心肌细胞亦可利用此TAG氧化供能, 但此部分能量仅能满足心脏数分钟机械活动的需要。大量的能量是由心肌细胞对血液循环输送的NEFA和TGRLP的氧化代谢提供的。近年来, 一个普遍认可的观点是, 虽然心脏能量代谢具有“适应性” (Flexibility) , 即可以利用血液循环中的多种物质包括葡萄糖、脂肪酸、酮体、氨基酸等作为其能量来源, 但经由脂肪酸氧化提供的ATP占心脏能量来源的60~70%。应用13C标记技术, 同时应用葡萄糖、乳酸、丙酮酸和脂肪酸灌流心脏, 亦发现脂肪酸氧化代谢提供的能量占了大部分。

较培养的心肌细胞及“Langendorff”心脏灌流模型, 离体“工作”心脏灌流是研究心脏脂肪酸代谢的理想模型。在该模型状态下, 灌流液从左心房进入心脏, 充盈左心室。左心室收缩, 将灌流液由主动脉泵出心脏, 犹如心脏在“工作”一样, 因此更接近生理状态。并且, 根据实验设计, 一些实验条件, 比如心脏的前负荷与后负荷均可调节, 反应心脏脂肪酸代谢的指标也易于测量。

利用大鼠和小鼠“工作”心脏灌流模型, 有关心肌细胞对NEFA的代谢研究开展得十分广泛。进入心肌细胞的脂肪酸经活化后成为脂酰CoA, 约75%转运入线粒体, 经β氧化途径产生ATP;另有约15%的脂酰CoA在心肌细胞内重新酯化为磷脂、甘油三酯、胆固醇酯等, 其中主要为甘油三酯。甘油三酯可以作为心肌细胞内的储能物质, 被动员后可以释放能量, 但在心肌脂代谢中仅占小部分, 约为10%。磷脂和胆固醇酯则可成为心肌细胞膜或其他结构的组成部分。

此外, 尚有研究表明脂肪酸在心肌细胞内可能还存在着其他的代谢去路。Nielsen等的研究发现, 在心肌细胞内有apoB和微粒体甘油三酯转移蛋白 (MTP) 基因表达, 提示心肌细胞具有合成和分泌脂蛋白的能力。Park等的研究表明, 心肌细胞内还存在着另一转运机制, 可将心肌细胞内过多的脂肪酸 (比如丙二酰CoA对CPT-1的抑制作用增强时) 转运出心肌细胞。由于过多的TAG和脂肪酸均对心肌细胞有毒性作用 (脂毒性, Lipotoxicity) , 故此转运机制对心肌细胞有益。但心肌细胞合成的脂蛋白和过多的脂肪酸如何转运出细胞, 是循转入途径还是另有其他途径, 尚待进一步研究阐明。

另一个重要的需要回答的问题是, NEFA、VLDL和CM均可为心肌能量代谢提供脂肪酸, 但它们各自在心肌细胞脂肪酸代谢中的贡献如何?

虽然有关心肌细胞对NEFA的代谢研究较为广泛, 但由于方法学上的限制, 有关心肌细胞如何摄取及代谢TGRLP, 特别是VLDL的研究却比较有限。直到1999年, 英国牛津大学Evans博士的实验室建立了大鼠肝脏原位灌流技术获得VLDL的方法后, 此领域的工作始活跃起来。通过大鼠胸导管插管方法可以获得足量的可用于研究心肌细胞代谢的CM。

由于NEFA具有组织毒性, 其在血液循环中的浓度较低。因此, TGRLP应是心肌细胞脂肪酸的主要来源。CM颗粒较VLDL大, 易于被LPL水解, 故推测CM应是心肌细胞的主要能源物质。但VLDL和NEFA在心肌能量代谢中起何种作用, 需实验阐明。Hauton等]利用大鼠“工作”心脏灌流模型, 观察了心肌对NEFA、VLDL和CM的代谢特点。结果发现, 应用上述三者分别灌流大鼠“工作”心脏, 均可维持有效的心脏机械功能, 但心肌细胞对NEFA和CM的摄取显著高于VLDL。同时发现, NEFA可以显著降低心肌细胞对CM的摄取和氧化, 但对VLDL却没有影响。结果提示, 虽均为TAG的载体, 可向心肌细胞提供脂肪酸, 但CM和VLDL在心肌细胞内的代谢过程不同, 可能源自于其转运途径 (心肌细胞摄取途径) 不同。我们进一步的工作发现, LPL介导的水解作用是心肌细胞摄取VLDL和CM的主要途径, 部分VLDL和水解产生的CM残粒还可经由受体途径进入心肌细胞。不同来源的酯化脂肪酸在心肌细胞内的代谢去路不同。CM来源的酯化脂肪酸约70%被氧化代谢, 产生ATP, 而VLDL来源的酯化脂肪酸只有50%被氧化代谢, 另一半在心肌细胞内被重新酯化为酯, 主要为TAG。实验中, 我们发现了一个有趣的现象, 应用Suramin阻断脂蛋白受体后, 对VLDL和CM的跨膜转运无明显影响, 却可显著降低来源于二者的脂肪酸的氧化代谢率, 增加其酯化的成分, 表现为甘油三酯蓄积, 并能显著降低心脏的机械功能, 表现为心输出量等降低。提示不同的脂蛋白转运机制与心肌细胞内的代谢过程密切相关。同时亦提示, 虽然VLDL提供的脂肪酸氧化供能较少, 但在心肌脂代谢过程中可能具有某种调节作用。

三、心肌细胞脂肪酸代谢的调节

心肌脂肪酸代谢涉及到多个环节, 多重机制, 有多种因素参与其调节, 本文拟就近年来受到广泛重视的过氧化物酶体增殖物激活受体 (PPARs) 在心肌细胞脂肪酸代谢中的调节作用作一讨论。

PPARs是一类由配体激活的核转录因子, 属Ⅱ型核受体超家族成员, 其在转录水平调控多个与脂肪酸摄取与存储、脂肪细胞分化及胰岛素作用相关的基因。PPARs具有三种亚型, 即PPARα、PPARγ和PPARδ。其中PPARα在心脏中表达丰富。PPARδ在心肌组织中亦有较为丰富的表达。心肌组织PPARγ的表达非常低, 但PPARγ与胰岛素抵抗关系密切, 对心肌细胞的能量代谢亦有作用。

在对离体培养的心肌细胞研究中发现, 在培养液中加入选择性PPARα激动剂, 可导致与脂肪酸摄取及代谢相关的一些基因的表达, 如编码细胞膜上的载体蛋白FABPPM、FAT/CD36、FATP等的基因以及编码心肌细胞mCPT-1的基因。此外, 丙二酰CoA脱羧酶基因亦是PPARα的靶基因, PPARα可上调MCD表达, 从而降低细胞内丙二酰CoA的含量, 增加脂肪酸的氧化代谢。

脂肪酸亦是PPARα配体, 可以自身调节其代谢。在心肌能量代谢中, 存在着葡萄糖-脂肪酸循环 (Randle循环) , 即心肌细胞可以根据血液循环中的物质调整其能量来源。

PPARδ在心肌组织亦有表达。有研究观察到PPARδ可促进培养心肌细胞的脂肪酸代谢。但关于其对在体心肌脂肪酸代谢的作用, 尚缺乏充分的实验研究。但Cheng等的研究显示出令人鼓舞的结果。他们利用敲除心肌细胞PPARδ基因 (CR-PPARδ-/-) 的小鼠发现, 一些参与脂肪酸代谢的基因在CR-PPARδ-/-小鼠心脏表达明显降低。同时发现, 丙二酰CoA在PPARδ-/-小鼠心肌含量明显降低。另一个重要发现是, PPARδ-/-小鼠心脏内TAG含量随着时间显著增加, 小鼠可发展为心肌肥厚, 出现心力衰竭的表现。该研究提示PPARδ在治疗心脏疾病方面的可能应用。

PPARγ在心脏分布较少, 但与胰岛素抵抗关系密切。目前已知四氢噻唑二酮类药物 (thiazolidinediones, TZDs) 是PPARγ的药理学配体, 能增强组织对胰岛素的敏感性, 并具有降低血糖的作用, 是目前治疗2型糖尿病的新型药物。其对心脏脂肪酸代谢的调节作用可能是通过改变血液循环中糖、脂的水平而间接发挥的。

四、结语

随着对心肌脂肪酸代谢研究的深入开展, 人们发现多种疾病的发生均伴有心肌脂肪酸代谢的改变, 由此带来的认识是通过调节心肌脂肪酸代谢, 将对治疗心血管疾病有益。一个典型的例子是糖尿病。糖尿病患者易发生心血管并发症, 是导致死亡的主要原因。对糖尿病心血管并发症, 经典的认识是患者并发有心血管疾病的危险因素, 如高脂血症、高血压等。但近年来大量的动物实验及人体实验均证实, 在无上述心血管疾病危险因素存在的情况下, 部分患者仍发生了心功能降低直至心力衰竭等临床表现, 此种情况已被命名为糖尿病性心肌病。研究表明, 糖尿病性心肌病的发生与心脏对脂肪酸代谢异常有密切关系。主要发现包括:1) 糖尿病心脏对NEFA的摄取及氧化代谢明显增加, 表现出过度依赖脂肪酸作为其能量来源;2) 心肌细胞内TAG堆积。上述两种情况均可导致心肌病变, 心脏功能受损。我们尚未发表的研究亦表明, 糖尿病大鼠“工作”心脏对VLDL的摄取与氧化代谢降低, 但VLDL提供的脂肪酸在心肌细胞内酯化为TAG的量显著高于对照大鼠心脏, 提示有TAG堆积。因此, 调节心肌对脂肪酸代谢的措施, 应有助于预防和治疗糖尿病性心肌病。此外, 其他一些疾病, 比如缺血性心脏病、心肌病、心力衰竭等均与心肌脂肪酸代谢有密切关系。这些发现提示在选择防治方案时, 应考虑到调节心肌对脂肪酸的代谢。目前临床上应用的一些调脂药物, 比如贝丁酸类 (fibrate) , 就是PPARα的激动剂。