人前脂肪细胞的特性

背景及概述^[1]

人前脂肪细胞分离自脂肪组织；脂肪组织主要由大量群集的脂肪细胞构成，聚集成团的脂肪细胞由薄层疏松结缔组织分隔成小叶；贮存的脂肪，在需要时可迅速分解成甘油和脂肪酸，经血液输送到各组织以供利用。它们影响胰岛素敏感性、血压水平、内皮功能、纤溶活动及炎症反应，参与多种重要病理生理过程；脂肪组织已由过去单纯作为能量储存的器官而成为一个极其重要的内分泌系统。脂肪组织在体内含有两种主要的细胞：一种是在胞浆内积聚脂滴的成熟脂肪细胞；另一种是虽未在胞浆内积聚脂滴但有这种潜能的前脂肪细胞。前脂肪细胞呈梭形，有分裂和增殖的能力；成熟的脂肪细胞呈圆形，已经失去了分裂及增殖的能力。由于人前脂肪细胞是一类具有增殖和向脂肪细胞分化能力的特异化前体细胞，与肥胖有着非常密切的关系。前脂肪细胞是一种类成纤维细胞，在演变的过程中不断吸收脂质，最终成为成熟的脂肪细胞。人前脂肪细胞对外界机械损伤的抵抗力较强，可望成为软组织缺损的有益填充物。

原代培养^[2]

1）人前脂肪细胞及皮肤成纤维细胞的原代培养　

术中切取脂肪组织约60g，同时切取皮肤组织约0.5cm×3cm进行成纤维细胞培养作为对照。PBS洗涤，分离去除脂肪组织中肉眼可见的纤维成份及血管，皮肤组织则需去除表皮和皮下脂肪，剪碎成约2mm×2mm的小块，加入消化液，置37℃，体积分数5%CO2培养箱内消化。15h后，200×g短时离心，去除漂浮的脂肪细胞及培养液，沉积的细胞用红细胞溶解缓冲液再次配成细胞悬液，37℃孵育10min，以去除污染的红细胞，150μm尼龙网过滤，PBS洗涤并离心。沉积的细胞用培养基A制成细胞悬液，接种至25cm2培养瓶内，密度为每平方厘米3×104个细胞，置37℃，体积分数5%CO2培养箱内孵育16h后，PBS轻轻洗去培养瓶内未粘附的物质，换用培养基C诱导和维持脂肪细胞分化，3d后更换为培养基B，以后每2～3d更换一次培养基B。

2）人前脂肪细胞及皮肤成纤维细胞的组织学染色　

盖玻片剪成0.5cm×1.0cm大小，接种时置入培养瓶内，待细胞贴壁后每2、3d从培养瓶内取出染色。将贴有脂肪细胞的面朝上，浸入体积分数为10%甲醛的等渗盐缓冲液中固定10min，然后放入PBS缓冲液中，轻轻漂洗片刻，直立使残留水份流到边缘，吸水纸吸掉。稍干燥后，人前脂肪细胞采用苏丹Ⅲ-Ⅳ滴染法及Mayer苏木素复染细胞核，甘油明胶封片；皮肤成纤维细胞采用常规苏木素-伊红染色，脱水透明后中性树脂封片，光镜观察并拍照保留结果。

生物学特性^[3]

有研究无菌条件下采集腹部开放手术患者的网膜脂肪及腹腔内肾周脂肪，经胶原酶消化法分离培养人前脂肪细胞，倒置显微镜下观察人前脂肪细胞的形态，对传代至第3代的前脂肪细胞通过绘制生长曲线比较增殖能力的差别，并进行成脂诱导分化后，采用油红O染色的方法对其分化能力进行鉴定。结果原代培养的前脂肪细胞1h后可见细胞贴壁，呈圆形或类圆形。24h后贴壁细胞呈长梭形，数量逐渐增多，并开始增殖。6~8d后细胞增殖旺盛、形态一致，呈旋涡状生长，已铺满整个培养瓶。其中腹腔内前脂肪细胞形成更多明显的集落。经传代后，杂细胞逐渐消失，形态趋于一致，细胞围绕各中心呈集落样生长。不同部位获得的前脂肪细胞形态以长梭形为主，增殖活跃，其中腹腔内前脂肪细胞数量更多，呈旋涡状生长。腹腔内前脂肪细胞的增殖能力高于网膜来源的细胞。经成脂诱导分化后，可以诱导为成熟的脂肪细胞。结论采用腹腔内脂肪组织得到的人前脂肪细胞在体外易于分离培养，数量较多、纯度较高、活性更好，可以稳定传代。

相关研究^[4-5]

有实验研究前列腺素类药物米索前列醇(PGE1类似物)和卡前列甲酯(PGF2α类似物)对人前脂肪细胞增殖与分化的作用。培养人皮下脂肪的前脂肪细胞，在其增殖与分化的不同阶段分别加入米索前列醇和卡前列甲酯，观察其对人前脂肪细胞的增殖、分化过程中的磷酸甘油脱氢酶(GPDH)和细胞内脂肪积聚的作用。结果：米索前列醇对人前脂肪细胞的增殖和分化过程中的GPDH升高、脂肪积聚均有促进作用；卡前列甲酯对米索前列醇有协同作用。因此米索前列醇和卡前列甲酯联合作用于人脂肪组织有望提高脂肪移植的成活率。

此外，还有实验研究维生素(A、B、C、D、E、K各族)对前脂肪细胞增殖和分化的作用。培养人前脂肪细胞，在其生长的不同阶段分别加入各种维生素，观察其对细胞的增殖、分化过程中的磷酸甘油脱氢酶(GPDH)和细胞内脂肪积聚的作用。结果：维生素A对人前脂肪细胞增殖和分化均有抑制作用，维生素B6对人前脂肪细胞的分化有促进作用，维生素C对人前脂肪细胞增殖和分化均有明显的促进作用，维生素D3对人前脂肪细胞的分化有抑制作用，维生素E对人前脂肪细胞的分化有较强的抑制作用，维生素K1对人前脂肪细胞分化有极强的刺激作用，维生素K3对人前脂肪细胞的增殖和分化均有抑制作用。未发现其他维生素对人前脂肪细胞的明显作用。因此该研究结果可为人体合理地摄入维生素提供理论指导。

另外，有实验研究去甲肾上腺素、肾上腺素和异丙肾上腺素这三种儿茶酚胺对人前脂肪细胞增殖与分化的作用。培养人皮下脂肪的前脂肪细胞，在其增殖与分化的不同阶段分别加入肾上腺素、去甲肾上腺素和异丙肾上腺素这三种儿茶酚胺，观察其对人前脂肪细胞的增殖，分化过程中的磷酸甘油脱氢酶(GPDH)和细胞内脂肪积聚的作用，并探讨α受体和β受体阻断剂对这个过程的影响。结果　肾上腺素和异丙肾上腺素对人前脂肪细胞的增殖有促进作用，对分化过程中的GPDH的升高有抑制作用；而对于分化过程中的脂肪积聚三者均有促进分解的作用；均通过前脂肪细胞的β受体完成。因此人前脂肪细胞对儿茶酚胺的反应与成熟脂肪细胞相比有其特点，可望应用于脂肪分解药物的研究。

主要参考资料

[1]中国医学百科全书·十三组织学与胚胎学

[2] 人前脂肪细胞的原代培养

[3] 不同部位人前脂肪细胞生物学特性的比较

[4] 常用维生素对人前脂肪细胞增殖和分化的作用

[5] 前列腺素类药物对人前脂肪细胞增殖和分化的影响