引用本文： 湯沈力, 譚秋雯, 周宇婷, 呂青. 脂肪間充質干細胞在皮膚創傷修復中的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2017, 31(6): 745-750. doi: 10.7507/1002-1892.201701003 復制
皮膚是人體最大的器官，外傷、燒傷、糖尿病足、腫瘤切除手術等均會造成其損傷。創傷修復一般分為3個相互重疊的階段：炎性反應期-增生期-重塑期[1-2]，其中任一階段失控都會導致病理性愈合，如形成瘢痕疙瘩、傷口延遲愈合或不完全愈合；嚴重時可造成局部功能受限、失去皮膚屏障作用，引發膿毒癥等感染性疾病，威脅患者生命。目前，臨床上用于較深或大面積皮膚缺損的修復方法是自體皮片或皮瓣移植。但自體皮片或皮瓣移植面臨供皮來源問題，且會造成供區損傷[3]；同種異體皮片或皮瓣移植存在免疫排斥及使用安全性等問題。尤其是當患者全身情況差（如患糖尿病且控制欠佳、全身大面積重度燒傷等），局部微環境無法為皮片或皮瓣成活提供足夠新生血管時，可能導致組織移植失敗。
近年來，干細胞治療逐漸成為皮膚損傷修復的新途徑。研究表明，MSCs 能夠促進皮膚創面愈合[4-5]。脂肪間充質干細胞（adipose-derived stem cells，ADSCs）是一種來源于中胚層的 MSCs，可跨胚層多向分化，同時具有自分泌及旁分泌功能[6]。與胚胎干細胞和 BMSCs 不同，ADSCs 的獲取途徑廣泛，且可通過局麻微創等方式獲取，不涉及倫理問題[7]。研究證實，ADSCs 還有抗炎和抗纖維化作用[8]。近年來，多項體內及體外研究探討了 ADSCs 促進皮膚創傷修復的可能機制及其臨床應用前景[9]。同時，臨床研究還發現，ADSCs 可顯著提高難愈性皮膚潰瘍、放射性皮炎、術后皮膚壞死等疾病的治療效果。現將 ADSCs 在皮膚創傷修復領域中的研究成果及臨床應用進展綜述如下。
1 ADSCs 促進皮膚創傷修復的體外研究
表皮細胞和成纖維細胞在皮膚創傷修復過程中扮演重要角色，參與創傷修復的激活、增生和再上皮化、創口收縮、組織重建、細胞外基質沉積等多個生理過程[10]。已有體外研究表明，ADSCs 在局部微環境的影響下可直接分化為皮膚創傷修復所需細胞系，如表皮細胞系、成纖維細胞系、內皮細胞系，同時 ADSCs 可以分泌生長因子，促進表皮細胞、成纖維細胞、內皮細胞的增殖和遷移，進而促進皮膚創傷愈合。
1.1 ADSCs 可體外誘導分化為皮膚創傷修復所需細胞
ADSCs 雖然來源于中胚層，但通過特定誘導環境亦可向其他胚層細胞轉化。Sivan 等[11]研究發現，ADSCs 在人包皮來源角化細胞條件培養基微環境下，可分化形成一種形態和極性與角化細胞相似的細胞，且表達角化細胞特異標記，如細胞角蛋白 5（cytokeratin 5，CK-5）、CK-14、整合素 α6。Chavez-Munoz 等[12]將 ADSCs 與表皮細胞共培養或用表皮細胞條件培養基培養 14 d，觀察到 ADSCs 呈現表皮細胞樣鵝卵石形態，且表達表皮細胞特異標記，如CK-5、絲聚蛋白、分層蛋白等。Hasegawa 等[13]研究發現，人皮下脂肪組織中分離出的 ADSCs 表達表皮前體細胞標記 p63 和橋粒芯糖蛋白質 3，而當 ADSCs 分化為成熟脂肪細胞后，兩者的表達均下調。ADSCs 可在體外結締組織生長因子調節下分化為成纖維細胞樣細胞，并表達波形蛋白、纖維素等成纖維細胞特有的表面標記[14]。Cao 等[15]報道用 VEGF 可體外誘導 ADSCs 分化表達 CD31、CD34、CD144 等內皮細胞特有的細胞表面標記，將其應用到大鼠下肢缺血模型中發現 ADSCs 可促進新生血管形成。因此，ADSCs 在體外特定條件影響下可誘導分化為表皮細胞系、成纖維細胞系和內皮細胞系，為皮膚損傷修復提供充足的細胞來源。
1.2 ADSCs 在皮膚創傷修復體外研究中的旁分泌作用
大量研究表明[16-20]，ADSCs 具有旁分泌創傷修復所需的生長因子、細胞因子和趨化因子的作用。其旁分泌的成分主要包括：① 生長因子類，如 VEGF、PDGF、肝細胞生長因子（hepatocyte growth factor，HGF）和 bFGF 等。這些生長因子直接參與血管新生、上皮爬行等多個修復過程[21]。Zhao 等[22]發現 ADSCs 條件培養基中 bFGF、VEGF、PDGF-AA 可有效促進皮膚成纖維細胞的遷移，而 bFGF 和 EGF 則可有效促進皮膚成纖維細胞的增殖，并且促進作用均可被相應因子抗體阻斷。研究發現[23]相較于 BMSCs 條件培養基，ADSCs 條件培養基含有高水平的 IGF-1 和 VEGF-D，且可促進內皮細胞的成血管作用，當阻斷 ADSCs 分泌 VEGF-A 和 VEGF-D 作用時，這種促進作用顯著降低。同時，Cai 等[24]也指出 ADSCs 旁分泌 HGF 功能受到抑制時，ADSCs 對血管內皮細胞增殖和遷移行為的促進作用顯著降低。研究表明，ADSCs 的旁分泌作用受到局部微環境調控。Collawn 等[16]在真皮替代物支架中培養 ADSCs，發現角化細胞在復合 ADSCs 的支架中遷移更快，形成新生皮膚的時間更短，且結構更完整。這可能與 ADSCs 分泌較高的 EGF、FGF 和 TGF-β 等相關。② 炎性因子及趨化因子類，如 IL、TNF 和 CXCL 趨化因子配體等。Hsiao 等[23]在 ADSCs 條件培養基中檢測到了高水平的 IL-6 和 IL-8。研究發現[25]在皮膚創傷修復的炎性反應期和增生期，IL-6 通過抑制 TNF-α 的作用起到局部抗炎作用，而 IL-8 通過調節中性粒細胞的活化和浸潤控制炎性反應范圍，同時促進內皮細胞的增殖和遷移，從而促進皮膚再上皮化。Heo 等[26]發現 TNF-α 可促進 ADSCs 分泌 IL-6 和 IL-8，且可通過促進上皮化和血管新生而促進皮膚創傷愈合。綜上，ADSCs 在體外能分泌多種細胞因子和生長因子，為促進皮膚創傷修復奠定基礎。
2 ADSCs 促進皮膚創傷修復的體內研究
目前已有大量研究將 ADSCs 移植到動物皮膚創口，以探索 ADSCs 是否具有促進皮膚創傷愈合的作用。局部缺血缺氧是皮膚難愈性創傷共同的病理特點，研究證實[27-28]ADSCs 或來源于脂肪組織的間質血管組分（stromal vascular fraction，SVF；即含 30%～40%ADSCs、平滑肌細胞、內皮細胞及不同類型血管細胞的混合細胞群），可以促進不同類型難愈性創面愈合。
2.1 ADSCs 在動物體內直接分化為皮膚創傷修復所需細胞系
MSCs 在局部微環境影響下具有可定向誘導分化為局部組織修復所需靶細胞的能力，即原位定向分化能力[29]。與體外研究相似，ADSCs 也可在皮膚創傷微環境誘導下直接分化形成皮膚和皮下組織必需的細胞系。Altman 等[30]將綠色熒光蛋白（green fluorescent protein，GFP）標記的 ADSCs 復合支架移植于無胸腺小鼠背部皮膚創面，發現 GFP 標記的 ADSCs 同時表達成纖維細胞特異性標記熱休克蛋白 47。同時，ADSCs 還可分化成內皮細胞，直接參與血管新生過程[31]。Ebrahimian 等[32]將 GFP 標記的 ADSCs 注射至放射損傷小鼠皮膚創面周圍的背部肌肉中，發現 ADSCs 可以表達兩種表皮細胞特異性標記 CK-5 和 CK-14，同時還可表達血管內皮細胞特異性標記 CD31。Nie 等[33]將脫細胞同種異體真皮基質復合 GFP 標記的 ADSCs 后，局部應用于大鼠全層皮膚缺損創面，發現 ADSCs 分化表達 pan 角蛋白和 CD31，證實 ADSCs 具有原位分化為內皮細胞和表皮細胞的能力。綜上，ADSCs 在體內創傷微環境中也如同其在體外培養下，可直接分化形成表皮細胞系和成纖維細胞系、內皮細胞系，為皮膚損傷修復提供充足的細胞來源。
2.2 ADSCs 在動物體內皮膚創傷修復中的旁分泌作用
越來越多研究表明，ADSCs 的行為主要受 ADSCs 分泌的生長因子和 IL 調控[34]。部分研究認為盡管 ADSCs 具有多向分化潛能，但移植到組織或創面后的細胞存活較少；因此，創面修復的主要機制可能為旁分泌機制調控干細胞的分化，以及特異性地作用于相鄰細胞類型 [35-36]。Atalay 等[31]將 SVF 應用于深度、局限的大鼠皮膚全層燙傷中，研究發現 SVF 可提高創面組織中 VEGF 的濃度，增加新生血管數量。說明 SVF 可能通過旁分泌 VEGF 來促進細胞增殖、血管新生、成纖維細胞活化及減輕炎癥來促進難愈性燒傷創面的愈合。Huang[37]研究證實 ADSCs 通過分泌 VEGF 和 HGF，增加創口床的新生血管密度，從而促進大鼠放射性皮膚潰瘍的愈合，并且改善創傷后形成的瘢痕外觀。Nambu 等[38]將自體 ADSCs 復合膠原支架應用于有愈合缺陷的 db/bd 小鼠背部皮膚缺損，發現 ADSCs 可通過分泌具有生物活性的 bFGF、PDGF-BB、VEGF、HGF 促進再上皮化、肉芽組織新生和皮膚真皮乳頭形成，進而促進皮膚創傷愈合。同時，已有研究表明 ADSCs 與高濃度富血小板血漿（platelet rich plasma，PRP）具有協同促進作用。PRP 可以促進 ADSCs 分泌 PDGF-AB 和 TGF-β 1，增強成血管刺激以及促進血管新生過程，從而促進創面愈合[36]。
綜上述，ADSCs 在體內創傷修復環境中能分泌多種細胞因子和生長因子，從而調控皮膚創傷局部炎性反應，以及參與皮膚創傷修復的不同細胞系的遷移與增殖，從而促進皮膚創傷修復。
3 ADSCs 促進皮膚創傷修復的臨床研究
臨床上首例應用 ADSCs 進行組織修復是用兒童自體 ADSCs 治療顱骨缺損，研究者將富含 ADSCs 的 SVF 復合纖維膠應用于顱骨缺損，隨訪 3 個月后可見新骨形成并且最終缺損愈合[39]。自此，研究者使用 ADSCs 進行了各種各樣的臨床組織缺損修復試驗，包括上頜骨缺損[40]、軟組織缺損（乳腺缺損、脂肪缺損）[41]、尿失禁[42]、急性呼吸窘迫綜合征[43]等。這些研究成果為 ADSCs 的生物學特性研究和治療潛能的開發提供新視角。而且，近期也有很多已經完結或正在進行的 ADSCs 應用于不同病因導致的皮膚創傷修復的臨床試驗。
Rigotti 等[44]首次將體外擴增的 ADSCs 應用于皮膚創面修復，證實 ADSCs 可成功治愈嚴重的不可逆的放射性損傷（萎縮、纖維化、潰瘍、收縮）。除將 ADSCs 直接注射到潰瘍床周圍外，也有研究將 ADSCs 復合脫細胞皮膚基質或人工合成皮膚替代物應用于臨床。Akita 等[45]將自體 ADSCs 復合一種人工皮膚替代物治療 4 例難愈性放射性損傷，患者創面完全愈合。Jeong[46]將自體 ADSCs 復合人工合成皮膚替代支架應用于有骨暴露的難愈性缺損，成功地形成了新生肉芽組織，為下一階段的皮膚移植奠定了基礎。
隨著對 ADSCs 研究的不斷深入，ADSCs 應用于人體皮膚損傷愈合的臨床試驗均表明，ADSCs 可有效促進創面愈合[47]。Martins 等[48]進行了一項隨機對照試驗，選取接受腹部整形手術的18例患者，從手術切除的腹部冗余脂肪中分離出 ADSCs 并定植于手術創面周圍的真皮組織中，結果顯示 ADSCs 能促進手術創面愈合，術后無瘢痕形成。Sung 等[49]將 ADSCs 用于治療 2 例接受鼻部整形后發生局部皮膚壞死的患者，隨訪 6 個月后 2 例患者均無明顯瘢痕形成，鼻部創面愈合良好。
目前，ADSCs 的臨床應用仍處于早期階段，而 ADSCs 的安全性越來越得到重視。部分體外研究指出 MSCs 旁分泌作用、免疫調節作用可能為腫瘤的形成提供有利條件[50-51]。而且，研究指出人 MSCs 在體外擴增時可能出現自發性腫瘤轉化[52]。但迄今無 1 例報道指出使用 ADSCs 與腫瘤形成有直接聯系。因此，對于 ADSCs 的治療副作用還需要進一步觀察以及更長時間隨訪。
4 優化 ADSCs 修復皮膚創傷效果的新技術
傳統干細胞治療主要植入方式為全身應用和局部應用。全身應用是將干細胞直接注射到動物體內，依賴于干細胞自動歸巢到病變部位，但細胞定植到創面的效率較低；局部治療則將干細胞直接植入創面，而微環境中缺血缺氧及炎癥微環境導致細胞的存活和增殖率降低。因此，如何減少細胞傳遞過程中的細胞丟失和死亡，從而提高其存活率和治療效果，是目前干細胞治療面臨的主要瓶頸[53]。
4.1 新興支架材料
生物醫學工程的發展使支架結構材料成為干細胞治療可供選擇的一種新策略。支架材料可為 ADSCs 提供合適的生存和分化微環境，顯著提高創面修復效果。支架材料可分為生物天然材料及合成材料兩大類[54]。在生物天然材料方面，Huang 等[55]對比了 ADSCs 復合硅膠材料和 ADSCs 復合脫細胞真皮材料修復創面的效果，發現后者有更好的愈合效果。Shen 等[56]將 ADSCs 種植于聚乙烯-殼聚糖支架中作為人工真皮修復糖尿病創面，發現其能有效加速創面愈合。
納米技術的應用使人工合成材料可以更好地模擬細胞外基質的生理功能[57]。隨著電紡絲納米纖維技術的發展，越來越多材料通過電紡絲技術被制成新的細胞支架。Machula 等[58]發現電紡絲彈性蛋白原與 ADSCs 有著良好的生物相容性，將電紡絲彈性蛋白原復合 ADSCs 用于大鼠皮膚全層缺損模型中，明顯加快了創面的愈合。Gu 等[59]使用電紡絲聚氧乙烯丙烯醚共聚物復合 ADSCs 修復大鼠創面，與對照組相比，創面愈合時間明顯縮短。
4.2 細胞膜片技術
細胞膜片是近年興起的一種組織工程新技術。與種子細胞相比，細胞膜片保留了細胞培養時分泌的細胞外基質與細胞因子，且具有三維結構，使用方便。Cerqueira 等[60]使用 ADSCs 膜片來修復全層皮膚缺損創面，實驗發現，ADSCs 膜片可以促進創面的神經血管化和上皮形成，創面愈合速度也較不使用膜片的對照組明顯增快。Lin 等[61]將 ADSCs 制備成單層和 3 層的細胞膜片，嘗試用于大鼠全層皮膚創面修復，結果表明 3 層的 ADSCs 膜片較單層 ADSCs 膜片對創面愈合有明顯的促進作用；其中，血管密度檢測發現 3 層 ADSCs 膜片組較單層 ADSCs 膜片組的新生血管明顯增多，說明細胞膜片可能具有劑量依賴性。因此，ADSCs 膜片可能通過促進新生血管的形成，進而促進皮膚創傷修復。
5 結論與展望
ADSCs 的體內、體外研究均證實其具有促進皮膚創面愈合的能力，可能機制主要包括 ADSCs 直接誘導分化為皮膚創面修復所需的靶細胞，以及間接通過旁分泌作用來調控參與皮膚修復多種細胞的生物學行為。ADSCs 的臨床研究也證實其可有效治療難愈性損傷，如放射性皮膚損傷、燒傷等。
近年來，ADSCs 應用于皮膚創面修復的新技術進一步提升了 ADSCs 促進皮膚創面愈合的能力。但是，ADSCs 植入創面的途徑和存活率仍有待進一步研究。另外，ADSCs 應用于皮膚創面修復新技術的實驗室研究為其進一步應用于臨床提供了依據，但其應用于臨床的安全性還需要評估。
皮膚是人體最大的器官，外傷、燒傷、糖尿病足、腫瘤切除手術等均會造成其損傷。創傷修復一般分為3個相互重疊的階段：炎性反應期-增生期-重塑期[1-2]，其中任一階段失控都會導致病理性愈合，如形成瘢痕疙瘩、傷口延遲愈合或不完全愈合；嚴重時可造成局部功能受限、失去皮膚屏障作用，引發膿毒癥等感染性疾病，威脅患者生命。目前，臨床上用于較深或大面積皮膚缺損的修復方法是自體皮片或皮瓣移植。但自體皮片或皮瓣移植面臨供皮來源問題，且會造成供區損傷[3]；同種異體皮片或皮瓣移植存在免疫排斥及使用安全性等問題。尤其是當患者全身情況差（如患糖尿病且控制欠佳、全身大面積重度燒傷等），局部微環境無法為皮片或皮瓣成活提供足夠新生血管時，可能導致組織移植失敗。
近年來，干細胞治療逐漸成為皮膚損傷修復的新途徑。研究表明，MSCs 能夠促進皮膚創面愈合[4-5]。脂肪間充質干細胞（adipose-derived stem cells，ADSCs）是一種來源于中胚層的 MSCs，可跨胚層多向分化，同時具有自分泌及旁分泌功能[6]。與胚胎干細胞和 BMSCs 不同，ADSCs 的獲取途徑廣泛，且可通過局麻微創等方式獲取，不涉及倫理問題[7]。研究證實，ADSCs 還有抗炎和抗纖維化作用[8]。近年來，多項體內及體外研究探討了 ADSCs 促進皮膚創傷修復的可能機制及其臨床應用前景[9]。同時，臨床研究還發現，ADSCs 可顯著提高難愈性皮膚潰瘍、放射性皮炎、術后皮膚壞死等疾病的治療效果。現將 ADSCs 在皮膚創傷修復領域中的研究成果及臨床應用進展綜述如下。
1 ADSCs 促進皮膚創傷修復的體外研究
表皮細胞和成纖維細胞在皮膚創傷修復過程中扮演重要角色，參與創傷修復的激活、增生和再上皮化、創口收縮、組織重建、細胞外基質沉積等多個生理過程[10]。已有體外研究表明，ADSCs 在局部微環境的影響下可直接分化為皮膚創傷修復所需細胞系，如表皮細胞系、成纖維細胞系、內皮細胞系，同時 ADSCs 可以分泌生長因子，促進表皮細胞、成纖維細胞、內皮細胞的增殖和遷移，進而促進皮膚創傷愈合。
1.1 ADSCs 可體外誘導分化為皮膚創傷修復所需細胞
ADSCs 雖然來源于中胚層，但通過特定誘導環境亦可向其他胚層細胞轉化。Sivan 等[11]研究發現，ADSCs 在人包皮來源角化細胞條件培養基微環境下，可分化形成一種形態和極性與角化細胞相似的細胞，且表達角化細胞特異標記，如細胞角蛋白 5（cytokeratin 5，CK-5）、CK-14、整合素 α6。Chavez-Munoz 等[12]將 ADSCs 與表皮細胞共培養或用表皮細胞條件培養基培養 14 d，觀察到 ADSCs 呈現表皮細胞樣鵝卵石形態，且表達表皮細胞特異標記，如CK-5、絲聚蛋白、分層蛋白等。Hasegawa 等[13]研究發現，人皮下脂肪組織中分離出的 ADSCs 表達表皮前體細胞標記 p63 和橋粒芯糖蛋白質 3，而當 ADSCs 分化為成熟脂肪細胞后，兩者的表達均下調。ADSCs 可在體外結締組織生長因子調節下分化為成纖維細胞樣細胞，并表達波形蛋白、纖維素等成纖維細胞特有的表面標記[14]。Cao 等[15]報道用 VEGF 可體外誘導 ADSCs 分化表達 CD31、CD34、CD144 等內皮細胞特有的細胞表面標記，將其應用到大鼠下肢缺血模型中發現 ADSCs 可促進新生血管形成。因此，ADSCs 在體外特定條件影響下可誘導分化為表皮細胞系、成纖維細胞系和內皮細胞系，為皮膚損傷修復提供充足的細胞來源。
1.2 ADSCs 在皮膚創傷修復體外研究中的旁分泌作用
大量研究表明[16-20]，ADSCs 具有旁分泌創傷修復所需的生長因子、細胞因子和趨化因子的作用。其旁分泌的成分主要包括：① 生長因子類，如 VEGF、PDGF、肝細胞生長因子（hepatocyte growth factor，HGF）和 bFGF 等。這些生長因子直接參與血管新生、上皮爬行等多個修復過程[21]。Zhao 等[22]發現 ADSCs 條件培養基中 bFGF、VEGF、PDGF-AA 可有效促進皮膚成纖維細胞的遷移，而 bFGF 和 EGF 則可有效促進皮膚成纖維細胞的增殖，并且促進作用均可被相應因子抗體阻斷。研究發現[23]相較于 BMSCs 條件培養基，ADSCs 條件培養基含有高水平的 IGF-1 和 VEGF-D，且可促進內皮細胞的成血管作用，當阻斷 ADSCs 分泌 VEGF-A 和 VEGF-D 作用時，這種促進作用顯著降低。同時，Cai 等[24]也指出 ADSCs 旁分泌 HGF 功能受到抑制時，ADSCs 對血管內皮細胞增殖和遷移行為的促進作用顯著降低。研究表明，ADSCs 的旁分泌作用受到局部微環境調控。Collawn 等[16]在真皮替代物支架中培養 ADSCs，發現角化細胞在復合 ADSCs 的支架中遷移更快，形成新生皮膚的時間更短，且結構更完整。這可能與 ADSCs 分泌較高的 EGF、FGF 和 TGF-β 等相關。② 炎性因子及趨化因子類，如 IL、TNF 和 CXCL 趨化因子配體等。Hsiao 等[23]在 ADSCs 條件培養基中檢測到了高水平的 IL-6 和 IL-8。研究發現[25]在皮膚創傷修復的炎性反應期和增生期，IL-6 通過抑制 TNF-α 的作用起到局部抗炎作用，而 IL-8 通過調節中性粒細胞的活化和浸潤控制炎性反應范圍，同時促進內皮細胞的增殖和遷移，從而促進皮膚再上皮化。Heo 等[26]發現 TNF-α 可促進 ADSCs 分泌 IL-6 和 IL-8，且可通過促進上皮化和血管新生而促進皮膚創傷愈合。綜上，ADSCs 在體外能分泌多種細胞因子和生長因子，為促進皮膚創傷修復奠定基礎。
2 ADSCs 促進皮膚創傷修復的體內研究
目前已有大量研究將 ADSCs 移植到動物皮膚創口，以探索 ADSCs 是否具有促進皮膚創傷愈合的作用。局部缺血缺氧是皮膚難愈性創傷共同的病理特點，研究證實[27-28]ADSCs 或來源于脂肪組織的間質血管組分（stromal vascular fraction，SVF；即含 30%～40%ADSCs、平滑肌細胞、內皮細胞及不同類型血管細胞的混合細胞群），可以促進不同類型難愈性創面愈合。
2.1 ADSCs 在動物體內直接分化為皮膚創傷修復所需細胞系
MSCs 在局部微環境影響下具有可定向誘導分化為局部組織修復所需靶細胞的能力，即原位定向分化能力[29]。與體外研究相似，ADSCs 也可在皮膚創傷微環境誘導下直接分化形成皮膚和皮下組織必需的細胞系。Altman 等[30]將綠色熒光蛋白（green fluorescent protein，GFP）標記的 ADSCs 復合支架移植于無胸腺小鼠背部皮膚創面，發現 GFP 標記的 ADSCs 同時表達成纖維細胞特異性標記熱休克蛋白 47。同時，ADSCs 還可分化成內皮細胞，直接參與血管新生過程[31]。Ebrahimian 等[32]將 GFP 標記的 ADSCs 注射至放射損傷小鼠皮膚創面周圍的背部肌肉中，發現 ADSCs 可以表達兩種表皮細胞特異性標記 CK-5 和 CK-14，同時還可表達血管內皮細胞特異性標記 CD31。Nie 等[33]將脫細胞同種異體真皮基質復合 GFP 標記的 ADSCs 后，局部應用于大鼠全層皮膚缺損創面，發現 ADSCs 分化表達 pan 角蛋白和 CD31，證實 ADSCs 具有原位分化為內皮細胞和表皮細胞的能力。綜上，ADSCs 在體內創傷微環境中也如同其在體外培養下，可直接分化形成表皮細胞系和成纖維細胞系、內皮細胞系，為皮膚損傷修復提供充足的細胞來源。
2.2 ADSCs 在動物體內皮膚創傷修復中的旁分泌作用
越來越多研究表明，ADSCs 的行為主要受 ADSCs 分泌的生長因子和 IL 調控[34]。部分研究認為盡管 ADSCs 具有多向分化潛能，但移植到組織或創面后的細胞存活較少；因此，創面修復的主要機制可能為旁分泌機制調控干細胞的分化，以及特異性地作用于相鄰細胞類型 [35-36]。Atalay 等[31]將 SVF 應用于深度、局限的大鼠皮膚全層燙傷中，研究發現 SVF 可提高創面組織中 VEGF 的濃度，增加新生血管數量。說明 SVF 可能通過旁分泌 VEGF 來促進細胞增殖、血管新生、成纖維細胞活化及減輕炎癥來促進難愈性燒傷創面的愈合。Huang[37]研究證實 ADSCs 通過分泌 VEGF 和 HGF，增加創口床的新生血管密度，從而促進大鼠放射性皮膚潰瘍的愈合，并且改善創傷后形成的瘢痕外觀。Nambu 等[38]將自體 ADSCs 復合膠原支架應用于有愈合缺陷的 db/bd 小鼠背部皮膚缺損，發現 ADSCs 可通過分泌具有生物活性的 bFGF、PDGF-BB、VEGF、HGF 促進再上皮化、肉芽組織新生和皮膚真皮乳頭形成，進而促進皮膚創傷愈合。同時，已有研究表明 ADSCs 與高濃度富血小板血漿（platelet rich plasma，PRP）具有協同促進作用。PRP 可以促進 ADSCs 分泌 PDGF-AB 和 TGF-β 1，增強成血管刺激以及促進血管新生過程，從而促進創面愈合[36]。
綜上述，ADSCs 在體內創傷修復環境中能分泌多種細胞因子和生長因子，從而調控皮膚創傷局部炎性反應，以及參與皮膚創傷修復的不同細胞系的遷移與增殖，從而促進皮膚創傷修復。
3 ADSCs 促進皮膚創傷修復的臨床研究
臨床上首例應用 ADSCs 進行組織修復是用兒童自體 ADSCs 治療顱骨缺損，研究者將富含 ADSCs 的 SVF 復合纖維膠應用于顱骨缺損，隨訪 3 個月后可見新骨形成并且最終缺損愈合[39]。自此，研究者使用 ADSCs 進行了各種各樣的臨床組織缺損修復試驗，包括上頜骨缺損[40]、軟組織缺損（乳腺缺損、脂肪缺損）[41]、尿失禁[42]、急性呼吸窘迫綜合征[43]等。這些研究成果為 ADSCs 的生物學特性研究和治療潛能的開發提供新視角。而且，近期也有很多已經完結或正在進行的 ADSCs 應用于不同病因導致的皮膚創傷修復的臨床試驗。
Rigotti 等[44]首次將體外擴增的 ADSCs 應用于皮膚創面修復，證實 ADSCs 可成功治愈嚴重的不可逆的放射性損傷（萎縮、纖維化、潰瘍、收縮）。除將 ADSCs 直接注射到潰瘍床周圍外，也有研究將 ADSCs 復合脫細胞皮膚基質或人工合成皮膚替代物應用于臨床。Akita 等[45]將自體 ADSCs 復合一種人工皮膚替代物治療 4 例難愈性放射性損傷，患者創面完全愈合。Jeong[46]將自體 ADSCs 復合人工合成皮膚替代支架應用于有骨暴露的難愈性缺損，成功地形成了新生肉芽組織，為下一階段的皮膚移植奠定了基礎。
隨著對 ADSCs 研究的不斷深入，ADSCs 應用于人體皮膚損傷愈合的臨床試驗均表明，ADSCs 可有效促進創面愈合[47]。Martins 等[48]進行了一項隨機對照試驗，選取接受腹部整形手術的18例患者，從手術切除的腹部冗余脂肪中分離出 ADSCs 并定植于手術創面周圍的真皮組織中，結果顯示 ADSCs 能促進手術創面愈合，術后無瘢痕形成。Sung 等[49]將 ADSCs 用于治療 2 例接受鼻部整形后發生局部皮膚壞死的患者，隨訪 6 個月后 2 例患者均無明顯瘢痕形成，鼻部創面愈合良好。
目前，ADSCs 的臨床應用仍處于早期階段，而 ADSCs 的安全性越來越得到重視。部分體外研究指出 MSCs 旁分泌作用、免疫調節作用可能為腫瘤的形成提供有利條件[50-51]。而且，研究指出人 MSCs 在體外擴增時可能出現自發性腫瘤轉化[52]。但迄今無 1 例報道指出使用 ADSCs 與腫瘤形成有直接聯系。因此，對于 ADSCs 的治療副作用還需要進一步觀察以及更長時間隨訪。
4 優化 ADSCs 修復皮膚創傷效果的新技術
傳統干細胞治療主要植入方式為全身應用和局部應用。全身應用是將干細胞直接注射到動物體內，依賴于干細胞自動歸巢到病變部位，但細胞定植到創面的效率較低；局部治療則將干細胞直接植入創面，而微環境中缺血缺氧及炎癥微環境導致細胞的存活和增殖率降低。因此，如何減少細胞傳遞過程中的細胞丟失和死亡，從而提高其存活率和治療效果，是目前干細胞治療面臨的主要瓶頸[53]。
4.1 新興支架材料
生物醫學工程的發展使支架結構材料成為干細胞治療可供選擇的一種新策略。支架材料可為 ADSCs 提供合適的生存和分化微環境，顯著提高創面修復效果。支架材料可分為生物天然材料及合成材料兩大類[54]。在生物天然材料方面，Huang 等[55]對比了 ADSCs 復合硅膠材料和 ADSCs 復合脫細胞真皮材料修復創面的效果，發現后者有更好的愈合效果。Shen 等[56]將 ADSCs 種植于聚乙烯-殼聚糖支架中作為人工真皮修復糖尿病創面，發現其能有效加速創面愈合。
納米技術的應用使人工合成材料可以更好地模擬細胞外基質的生理功能[57]。隨著電紡絲納米纖維技術的發展，越來越多材料通過電紡絲技術被制成新的細胞支架。Machula 等[58]發現電紡絲彈性蛋白原與 ADSCs 有著良好的生物相容性，將電紡絲彈性蛋白原復合 ADSCs 用于大鼠皮膚全層缺損模型中，明顯加快了創面的愈合。Gu 等[59]使用電紡絲聚氧乙烯丙烯醚共聚物復合 ADSCs 修復大鼠創面，與對照組相比，創面愈合時間明顯縮短。
4.2 細胞膜片技術
細胞膜片是近年興起的一種組織工程新技術。與種子細胞相比，細胞膜片保留了細胞培養時分泌的細胞外基質與細胞因子，且具有三維結構，使用方便。Cerqueira 等[60]使用 ADSCs 膜片來修復全層皮膚缺損創面，實驗發現，ADSCs 膜片可以促進創面的神經血管化和上皮形成，創面愈合速度也較不使用膜片的對照組明顯增快。Lin 等[61]將 ADSCs 制備成單層和 3 層的細胞膜片，嘗試用于大鼠全層皮膚創面修復，結果表明 3 層的 ADSCs 膜片較單層 ADSCs 膜片對創面愈合有明顯的促進作用；其中，血管密度檢測發現 3 層 ADSCs 膜片組較單層 ADSCs 膜片組的新生血管明顯增多，說明細胞膜片可能具有劑量依賴性。因此，ADSCs 膜片可能通過促進新生血管的形成，進而促進皮膚創傷修復。
5 結論與展望
ADSCs 的體內、體外研究均證實其具有促進皮膚創面愈合的能力，可能機制主要包括 ADSCs 直接誘導分化為皮膚創面修復所需的靶細胞，以及間接通過旁分泌作用來調控參與皮膚修復多種細胞的生物學行為。ADSCs 的臨床研究也證實其可有效治療難愈性損傷，如放射性皮膚損傷、燒傷等。
近年來，ADSCs 應用于皮膚創面修復的新技術進一步提升了 ADSCs 促進皮膚創面愈合的能力。但是，ADSCs 植入創面的途徑和存活率仍有待進一步研究。另外，ADSCs 應用于皮膚創面修復新技術的實驗室研究為其進一步應用于臨床提供了依據，但其應用于臨床的安全性還需要評估。