引用本文： 張鳳玲, 鄧呈亮, 肖順娥, 魏在榮. 脂肪來源干細胞促進周圍神經損傷修復的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2020, 34(8): 1059-1064. doi: 10.7507/1002-1892.201910009 復制
周圍神經損傷是比較常見的神經組織損傷，盡管周圍神經具有部分修復能力，但通常情況下很難實現完全性功能恢復，特別是近心端神經損傷及大段神經缺損[1-2]。近年來，周圍神經損傷的修復出現了較多新方法，這些方法對于恢復損傷神經解剖結構的連續性效果較為肯定，但恢復功能的效果并不理想，且各自存在一定局限性[3]。組織工程神經研究日前備受關注，既往研究已證實雪旺細胞（Schwann cells，SCs）移植能加快神經再生，促進神經功能恢復[4]。但是，短期內獲取大量 SCs 比較困難，且對供區存在不可逆性損傷，因此 SCs 移植臨床應用受限[5]。近年研究發現，成體 MSCs 能促進神經再生，被認為是 SCs 較理想的替代細胞。脂肪來源干細胞（adipose-derived stem cells，ADSCs）屬于成體 MSCs，具有含量豐富、易獲取等優點，已有較多文獻報道 ADSCs 能促進周圍神經損傷修復[6-10]。現將 ADSCs 促進周圍神經損傷修復的機制、應用及存在問題作一綜述，以期為治療周圍神經損傷提供新的思路和方法。
1 周圍神經損傷自我修復過程
損傷的周圍神經通過再生進行自我修復，神經再生的主要過程是斷裂神經近、遠端軸突重新連接，當神經橫斷后，近端回縮，遠端軸突和髓鞘膨脹、潰解成碎片，發生 Wallerian 變性。隨后，部分 SCs 分化為修復細胞，與巨噬細胞共同調控炎癥反應，清除碎片并重塑環境[11-12]。而斷端間形成缺氧環境，巨噬細胞聚集，通過分泌 VEGF-A 觸發神經斷端間區域血管化，與內皮細胞共同作用促進新生血管形成。這些新形成的血管在神經斷端間起著橋梁作用，引導近端的 SCs 朝遠端生長，并將再生的軸突引導回遠端神經[13]。因此，新生血管形成是周圍神經再生過程的一個重要環節，SCs、巨噬細胞、內皮細胞等細胞間的相互作用在周圍神經再生中起著重要作用，SCs 是神經再生的關鍵細胞。
2 ADSCs 促進周圍神經損傷修復機制
既往多數研究認為 ADSCs 促進周圍神經損傷修復的機制是分化為神經元和 SCs；近年越來越多研究顯示，ADSCs 可能主要通過旁分泌機制促進周圍神經損傷修復。
2.1 旁分泌作用
2.1.1 分泌神經營養因子
近年來，有研究認為 ADSCs 修復周圍神經損傷的主要機制為分泌大量神經營養因子[14-15]。Salgado 等[16]對 ADSCs 在各種微環境下分泌的可溶性因子進行了分析，發現 ADSCs 可分泌神經生長因子（nerve growth factor，NGF）、神經膠質源性神經營養因子（glial cell line-derived neurotrophic factor，GDNF）及腦源性神經營養因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）等與神經再生密切相關的生長因子。在動物體內實驗中，Lopatina 等[17]將 ADSCs 移植至周圍神經損傷區域，結果顯示 ADSCs 移植一段時間后編碼神經磷酸酶的 mRNAs 表達量增加，與其相對應的 NGF、BDNF 和 GDNF 的分泌量也顯著增加，而這些神經再生因子能促進周圍神經損傷修復。以上研究表明，ADSCs 能分泌豐富的神經再生和神經營養因子，而這些神經因子的高表達可有效促進軸突再生，在周圍神經損傷修復中起重要作用。
2.1.2 分泌促血管生成相關因子
周圍神經再生與血管新生關系密切，新生血管形成是周圍神經再生過程的一個重要環節。Kingham 等[18]發現 ADSCs 條件培養基中含有大量 VEGF 和 IGF-1，而這些生長因子能促進內皮細胞形成毛細血管樣網狀結構。Suga 等[19]研究發現，將 ADSCs 注入缺血型脂肪墊后，ADSCs 可高表達肝細胞生長因子和 VEGF，減少脂肪組織萎縮。表明 ADSCs 在缺血狀態下仍然能夠分泌血管生成相關因子，促進新生血管形成，減輕組織缺血程度。2019 年，Han 等[20]發現，缺氧處理的人 ADSCs 分泌的外泌體（exosomes，Exo）比常氧下人 ADSCs 分泌的 Exo 具有更強的促血管生成能力，其機制主要是缺氧時 ADSCs 能通過激活缺氧誘導因子 1α/VEGF 信號通路，分泌更多的促血管生成相關因子，從而促進血管內皮細胞的增殖、遷移和形成管狀結構。上述研究表明，ADSCs 可通過旁分泌大量血管生成相關因子促進血管新生，而新生血管又可促進周圍神經再生。
2.1.3 分泌抗氧化及抗凋亡因子
SCs、內皮細胞、巨噬細胞等細胞的氧化、凋亡嚴重影響周圍神經損傷的修復，因此，抗細胞氧化和凋亡對于促進周圍神經損傷修復至關重要。Kim 等[21]研究發現，ADSCs 條件培養基具有抗氧化和減少細胞凋亡的功效，但未深入研究 ADSCs 條件培養基中發揮該效應的成分。隨著對細胞 Exo 的深入研究，Liu 等[22]發現 ADSCs 的 Exo 能上調抗凋亡因子 Bcl‐2 mRNA 表達，下調凋亡因子 Bax mRNA 表達，從而加快損傷神經的修復進程。上述研究表明，ADSCs 可通過分泌大量抗凋亡、抗氧化因子，減少凋亡因子釋放，抑制與神經再生相關細胞的凋亡，從而促進周圍神經損傷修復。
2.1.4 分泌免疫調節因子
周圍神經損傷后迅速發生炎癥反應，影響神經修復過程，能否有效控制炎癥反應是神經修復初期面臨的一大挑戰。研究發現，ADSCs 既能分泌前列腺素 E2、TGF-β 等免疫調節因子，也能通過上調吲哚胺 2，3-二氧化酶、環氧合酶 COX-2（參與合成前列腺素 E2）的表達抑制炎癥反應[23-25]。2017 年，Kuo 等[26]對小型豬后肢同種異體移植模型的研究發現，輸注 ADSCs 能增加移植物和受體血液中調節性 T 細胞的數量，降低促炎細胞因子 TNF-α 的水平，這些反應增加了同種異體移植物的存活時間，為臨床上器官移植術后控制排斥反應提供了新的方向。Chen 等[27]發現 ADSCs 可通過下調 TNF-α、IL-1β、IL-6 來減輕炎癥反應，減緩肺纖維化進程。此外，ADSCs 還能分泌其他抑炎因子，如 IL-10，有效抑制炎癥反應[28]。上述研究表明，無論是體外還是體內實驗，ADSCs 均可通過分泌抑炎因子和降低促炎因子表達來有效調控炎癥反應，為周圍神經損傷修復提供適宜的微環境。
2.2 分化作用
2.2.1 向類 SCs 分化
Kingham 等[29]首先發現 ADSCs 可以向類 SCs 表型分化，但誘導時間長，分化細胞活性不穩定。Moosazadeh 等[30]研究發現通過壓印方法，用聚二甲基硅氧烷聚合物模擬 SCs 的形狀及其表面特異性形貌，然后將 ADSCs 植入該模具中培養，21 d 后檢測發現 ADSCs 具有典型的 SCs 樣形態，并表達 SCs 特異性標志物，包括中樞神經特異性蛋白（S100β）、p75 神經營養素受體（p75NTR）和性別決定區盒基因（Sox10）。盡管相關研究證實 ADSCs 可分化并表達 SCs 的表型和功能特征，但是 SCs 標志物表達和 SCs 功能特征是短暫的，一旦誘導條件被撤離，則恢復干細胞樣特征[31-33]。因此，Kang 等[34]通過添加胰島素、孕激素和糖皮質激素改良誘導劑，成功誘導人 ADSCs 分化為成熟且穩定的類 SCs；并且在去除誘導劑后，SCs 的功能特征維持超過 3 周。以上研究表明，ADSCs 在體外可定向向類 SCs 分化，但在體內實驗中未找到 ADSCs 分化為類 SCs 的證據。
2.2.2 向神經元樣細胞分化
研究發現，在體外不同誘導條件下 ADSCs 可分化為神經元樣細胞。Abdanipour 等[35]發現司來吉蘭可誘導 ADSCs 分化為神經元樣細胞，經誘導后神經元樣細胞特異性標記物巢蛋白（Nestin）和神經纖維絲蛋白 68 表達明顯增加。Liqing 等[36]發現，人 ADSCs 可分化為類運動神經元樣細胞。Moon 等[37]發現鋅能使 RhoA 失活促進神經突向外生長，并增加 ADSCs 中誘導神經元基因（微管相關蛋白 2 和 Nestin）的表達，對 ADSCs 增殖、向神經元分化起積極作用。Ying 等[38]將 ADSCs 分化為神經元樣細胞，并移植于老鼠神經損傷的陰莖海綿體中，發現分化后的 ADSCs 能有效促進陰莖勃起功能的恢復和海綿體神經的再生。以上研究表明，ADSCs 可定向向神經元樣細胞分化，并且分化后的細胞具有更好的促神經修復作用。
2.2.3 向血管內皮細胞分化
新生血管的形成是周圍神經損傷修復的重要環節，引導著 SCs 的走向[13, 39]。Nie 等[40]研究發現移植到低氧或缺氧環境中的 ADSCs 共表達內皮細胞標記物 CD31 和血管假性血友病因子。Almalki 等[41]首次發現將 ADSCs 中基質金屬蛋白酶 2 和 14 沉默，可以增加血管內皮細胞標記物的表達，采用特異性內皮分化培養基培養該細胞，能促進其向血管內皮細胞分化。周虹等[42]將 ADSCs 在體外經 VEGF 及 bFGF 誘導后移植于脫細胞豬主動脈瓣膜中，成功構建了組織工程心臟瓣膜，說明 ADSCs 具有通過直接分化為血管內皮細胞促進血管再生的潛能。
3 ADSCs 促進周圍神經損傷修復的基礎研究方向
目前已有較多基礎研究報道 ADSCs 移植可促進周圍神經損傷修復[6-10]。最新研究顯示，神經分化型 ADSCs 較單純 ADSCs 具有更強的促進神經再生的能力。Kang 等[34]通過改良誘導劑，將人 ADSCs 分化為成熟且穩定的類 SCs，并將類 SCs 用于修復坐骨神經損傷，結果顯示損傷的坐骨神經表現出顯著的軸突再生、髓鞘形成和功能恢復能力。Syu 等[43]將 ADSCs 誘導分化為神經干細胞（neural stem cell，NSCs），并將分化后的 NSCs 與脫細胞真皮基質（acellular dermal matrix，ADM）體外共培養，發現 NSCs 形成表達 Nestin 和 Sox2 的神經球，并表達生存標記 Ki67。隨即，他們將 NSCs 聯合 ADM 修復大鼠坐骨神經缺損，研究結果顯示 NSCs 與 ADM 聯合組相比單純 ADM 組，大鼠腓腸肌的質量增加、肌纖維截面積增加、坐骨神經軸突密度更大。Tomita 等[44]對該問題進行了研究，他們將 ADSCs 分化為類 SCs，然后把 ADSCs、分化后的 ADSCs、SCs 分別注射至大鼠失神經皮瓣中，發現與 ADSCs 相比，分化后的 ADSCs 和 SCs 能分泌更多的 NGF 和 BDNF，并且分化后 ADSCs 組和 SCs 組皮瓣中的神經支配密度比 ADSCs 組更高，但分化后 ADSCs 在注射部位存活時間短，遠期療效有待探究。
Exo 是指包含了復雜 RNA 和蛋白質的盤狀囊泡（直徑 40～100 nm），在 ADSCs 的旁分泌機制中起關鍵作用[15, 45]。Bucan 等[46]發現大鼠 ADSCs 的 Exo 在坐骨神經擠壓傷后可促進軸突再生。Chen 等[47]用 ADSCs 來源的 Exos（ADSC-Exos）刺激 SCs，發現刺激后的 SCs 增加了分泌神經營養因子相關基因的表達。此外，該團隊繼續使用大鼠坐骨神經橫斷模型評估了 ADSC-Exos 對軸突再生、髓鞘形成和去神經肌肉萎縮恢復的影響，推薦 ADSC-Exos 可作為治療周圍神經損傷的一種新方案。雖然 ADSCs 治療周圍神經損傷有一定療效，但距功能上的完全恢復還相差甚遠，如何增強其在神經修復方面的作用值得深入研究。Hsu 等[48]利用基因工程技術，將 BDNF、GDNF 和 NGF 的 3 個基因片段導入大鼠 ADSCs 中，結果顯示相比未處理的 ADSCs，通過基因處理的 ADSCs 能大量分泌這 3 種因子，能刺激 SCs 遷移、促進神經元細胞增殖和軸突生長。隨后，他們將基因轉染的 ADSCs 用于修復大鼠坐骨神經損傷模型，結果顯示損傷神經很快出現了軸突和髓鞘的再生及靶器官的神經再支配。表明基因工程技術在周圍神經損傷修復中具有重要的應用潛力。
4 ADSCs 治療周圍神經損傷的臨床轉化應用
ADSCs 為周圍神經損傷修復提供了一種新的臨床治療方案。2014 年，Thakkar 等[49]首次將神經分化型 ADSCs 聯合骨髓造血干細胞注入患者臂叢鞘中，治療外傷后臂叢損傷，術后 3 個月隨訪，發現患肢皮膚痛覺開始恢復，手指肌力也從 0 級上升到 2 級。此外，作者還記錄了術后 4 年患肢肌電圖-神經傳導速度，發現一些失神經肌肉逐漸出現神經的再支配。他們認為臂叢鞘內注射神經分化型 ADSCs 和骨髓造血干細胞是一種治療臂叢損傷安全可行的方法。2016 年，Haahr 等[50]首次進行了自體原代 ADSCs 治療前列腺癌根治術后陰莖勃起功能障礙（erectile dysfunction，ED）的一期臨床試驗，邁出了 ADSCs 治療 ED 從基礎研究到臨床轉化的第一步。該研究將 17 例藥物治療無效的前列腺癌根治術后 ED 患者納入研究，將 ADSCs 注射至陰莖海綿體內，注射后 6 個月隨訪，發現 8 例患者恢復了勃起功能并可以完成性生活，且該 8 例患者從注射后 3 個月開始國際勃起功能指數 5（IIEF-5）評分明顯提高，說明 ADSCs 可促進支配海綿體的神經恢復，對治療前列腺癌根治術后 ED 有確切療效。注射后 12 個月，再次對患者陰莖勃起功能進行檢查，發現 IIEF-5 評分與注射 ADSCs 后 6 個月一致，患者無任何不適[51]。說明自體 ADSCs 移植治療 ED 安全有效，具有進行大規模臨床試驗的潛力。
5 小結與展望
ADSCs 含量豐富、易獲取，對周圍神經損傷修復具有較肯定的療效，有較好的臨床應用前景。但 ADSCs 促進神經再生的作用機制目前尚未完全明確，ADSCs 移植的安全性還需進一步研究。盡管神經分化型 ADSCs 在促進神經再生領域具有一定優勢，但是其存活時間短也是亟需攻克的難題。令人驚喜的是 Exo 的出現，ADSC-Exos 不僅具有類似 ADSCs 促進周圍神經損傷再生的療效，且克服了干細胞致瘤性及保存、運輸困難等缺點，將是今后研究重點。此外，在臨床應用方面，納米脂肪或脂肪干細胞膠（stromal vascular fraction-gel，SVF-gel）富含 ADSCs，本質上是一種 ADSCs 療法，已有臨床研究報道納米脂肪或 SVF-gel 可促進慢性創面愈合和面部年輕化[52-56]，那么其在神經再生領域的臨床應用也值得探討和期待。
作者貢獻：魏在榮負責綜述構思及設計；張鳳玲負責觀點形成、資料收集和文章撰寫；鄧呈亮參與觀點形成；肖順娥參與資料收集。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點。
周圍神經損傷是比較常見的神經組織損傷，盡管周圍神經具有部分修復能力，但通常情況下很難實現完全性功能恢復，特別是近心端神經損傷及大段神經缺損[1-2]。近年來，周圍神經損傷的修復出現了較多新方法，這些方法對于恢復損傷神經解剖結構的連續性效果較為肯定，但恢復功能的效果并不理想，且各自存在一定局限性[3]。組織工程神經研究日前備受關注，既往研究已證實雪旺細胞（Schwann cells，SCs）移植能加快神經再生，促進神經功能恢復[4]。但是，短期內獲取大量 SCs 比較困難，且對供區存在不可逆性損傷，因此 SCs 移植臨床應用受限[5]。近年研究發現，成體 MSCs 能促進神經再生，被認為是 SCs 較理想的替代細胞。脂肪來源干細胞（adipose-derived stem cells，ADSCs）屬于成體 MSCs，具有含量豐富、易獲取等優點，已有較多文獻報道 ADSCs 能促進周圍神經損傷修復[6-10]。現將 ADSCs 促進周圍神經損傷修復的機制、應用及存在問題作一綜述，以期為治療周圍神經損傷提供新的思路和方法。
1 周圍神經損傷自我修復過程
損傷的周圍神經通過再生進行自我修復，神經再生的主要過程是斷裂神經近、遠端軸突重新連接，當神經橫斷后，近端回縮，遠端軸突和髓鞘膨脹、潰解成碎片，發生 Wallerian 變性。隨后，部分 SCs 分化為修復細胞，與巨噬細胞共同調控炎癥反應，清除碎片并重塑環境[11-12]。而斷端間形成缺氧環境，巨噬細胞聚集，通過分泌 VEGF-A 觸發神經斷端間區域血管化，與內皮細胞共同作用促進新生血管形成。這些新形成的血管在神經斷端間起著橋梁作用，引導近端的 SCs 朝遠端生長，并將再生的軸突引導回遠端神經[13]。因此，新生血管形成是周圍神經再生過程的一個重要環節，SCs、巨噬細胞、內皮細胞等細胞間的相互作用在周圍神經再生中起著重要作用，SCs 是神經再生的關鍵細胞。
2 ADSCs 促進周圍神經損傷修復機制
既往多數研究認為 ADSCs 促進周圍神經損傷修復的機制是分化為神經元和 SCs；近年越來越多研究顯示，ADSCs 可能主要通過旁分泌機制促進周圍神經損傷修復。
2.1 旁分泌作用
2.1.1 分泌神經營養因子
近年來，有研究認為 ADSCs 修復周圍神經損傷的主要機制為分泌大量神經營養因子[14-15]。Salgado 等[16]對 ADSCs 在各種微環境下分泌的可溶性因子進行了分析，發現 ADSCs 可分泌神經生長因子（nerve growth factor，NGF）、神經膠質源性神經營養因子（glial cell line-derived neurotrophic factor，GDNF）及腦源性神經營養因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）等與神經再生密切相關的生長因子。在動物體內實驗中，Lopatina 等[17]將 ADSCs 移植至周圍神經損傷區域，結果顯示 ADSCs 移植一段時間后編碼神經磷酸酶的 mRNAs 表達量增加，與其相對應的 NGF、BDNF 和 GDNF 的分泌量也顯著增加，而這些神經再生因子能促進周圍神經損傷修復。以上研究表明，ADSCs 能分泌豐富的神經再生和神經營養因子，而這些神經因子的高表達可有效促進軸突再生，在周圍神經損傷修復中起重要作用。
2.1.2 分泌促血管生成相關因子
周圍神經再生與血管新生關系密切，新生血管形成是周圍神經再生過程的一個重要環節。Kingham 等[18]發現 ADSCs 條件培養基中含有大量 VEGF 和 IGF-1，而這些生長因子能促進內皮細胞形成毛細血管樣網狀結構。Suga 等[19]研究發現，將 ADSCs 注入缺血型脂肪墊后，ADSCs 可高表達肝細胞生長因子和 VEGF，減少脂肪組織萎縮。表明 ADSCs 在缺血狀態下仍然能夠分泌血管生成相關因子，促進新生血管形成，減輕組織缺血程度。2019 年，Han 等[20]發現，缺氧處理的人 ADSCs 分泌的外泌體（exosomes，Exo）比常氧下人 ADSCs 分泌的 Exo 具有更強的促血管生成能力，其機制主要是缺氧時 ADSCs 能通過激活缺氧誘導因子 1α/VEGF 信號通路，分泌更多的促血管生成相關因子，從而促進血管內皮細胞的增殖、遷移和形成管狀結構。上述研究表明，ADSCs 可通過旁分泌大量血管生成相關因子促進血管新生，而新生血管又可促進周圍神經再生。
2.1.3 分泌抗氧化及抗凋亡因子
SCs、內皮細胞、巨噬細胞等細胞的氧化、凋亡嚴重影響周圍神經損傷的修復，因此，抗細胞氧化和凋亡對于促進周圍神經損傷修復至關重要。Kim 等[21]研究發現，ADSCs 條件培養基具有抗氧化和減少細胞凋亡的功效，但未深入研究 ADSCs 條件培養基中發揮該效應的成分。隨著對細胞 Exo 的深入研究，Liu 等[22]發現 ADSCs 的 Exo 能上調抗凋亡因子 Bcl‐2 mRNA 表達，下調凋亡因子 Bax mRNA 表達，從而加快損傷神經的修復進程。上述研究表明，ADSCs 可通過分泌大量抗凋亡、抗氧化因子，減少凋亡因子釋放，抑制與神經再生相關細胞的凋亡，從而促進周圍神經損傷修復。
2.1.4 分泌免疫調節因子
周圍神經損傷后迅速發生炎癥反應，影響神經修復過程，能否有效控制炎癥反應是神經修復初期面臨的一大挑戰。研究發現，ADSCs 既能分泌前列腺素 E2、TGF-β 等免疫調節因子，也能通過上調吲哚胺 2，3-二氧化酶、環氧合酶 COX-2（參與合成前列腺素 E2）的表達抑制炎癥反應[23-25]。2017 年，Kuo 等[26]對小型豬后肢同種異體移植模型的研究發現，輸注 ADSCs 能增加移植物和受體血液中調節性 T 細胞的數量，降低促炎細胞因子 TNF-α 的水平，這些反應增加了同種異體移植物的存活時間，為臨床上器官移植術后控制排斥反應提供了新的方向。Chen 等[27]發現 ADSCs 可通過下調 TNF-α、IL-1β、IL-6 來減輕炎癥反應，減緩肺纖維化進程。此外，ADSCs 還能分泌其他抑炎因子，如 IL-10，有效抑制炎癥反應[28]。上述研究表明，無論是體外還是體內實驗，ADSCs 均可通過分泌抑炎因子和降低促炎因子表達來有效調控炎癥反應，為周圍神經損傷修復提供適宜的微環境。
2.2 分化作用
2.2.1 向類 SCs 分化
Kingham 等[29]首先發現 ADSCs 可以向類 SCs 表型分化，但誘導時間長，分化細胞活性不穩定。Moosazadeh 等[30]研究發現通過壓印方法，用聚二甲基硅氧烷聚合物模擬 SCs 的形狀及其表面特異性形貌，然后將 ADSCs 植入該模具中培養，21 d 后檢測發現 ADSCs 具有典型的 SCs 樣形態，并表達 SCs 特異性標志物，包括中樞神經特異性蛋白（S100β）、p75 神經營養素受體（p75NTR）和性別決定區盒基因（Sox10）。盡管相關研究證實 ADSCs 可分化并表達 SCs 的表型和功能特征，但是 SCs 標志物表達和 SCs 功能特征是短暫的，一旦誘導條件被撤離，則恢復干細胞樣特征[31-33]。因此，Kang 等[34]通過添加胰島素、孕激素和糖皮質激素改良誘導劑，成功誘導人 ADSCs 分化為成熟且穩定的類 SCs；并且在去除誘導劑后，SCs 的功能特征維持超過 3 周。以上研究表明，ADSCs 在體外可定向向類 SCs 分化，但在體內實驗中未找到 ADSCs 分化為類 SCs 的證據。
2.2.2 向神經元樣細胞分化
研究發現，在體外不同誘導條件下 ADSCs 可分化為神經元樣細胞。Abdanipour 等[35]發現司來吉蘭可誘導 ADSCs 分化為神經元樣細胞，經誘導后神經元樣細胞特異性標記物巢蛋白（Nestin）和神經纖維絲蛋白 68 表達明顯增加。Liqing 等[36]發現，人 ADSCs 可分化為類運動神經元樣細胞。Moon 等[37]發現鋅能使 RhoA 失活促進神經突向外生長，并增加 ADSCs 中誘導神經元基因（微管相關蛋白 2 和 Nestin）的表達，對 ADSCs 增殖、向神經元分化起積極作用。Ying 等[38]將 ADSCs 分化為神經元樣細胞，并移植于老鼠神經損傷的陰莖海綿體中，發現分化后的 ADSCs 能有效促進陰莖勃起功能的恢復和海綿體神經的再生。以上研究表明，ADSCs 可定向向神經元樣細胞分化，并且分化后的細胞具有更好的促神經修復作用。
2.2.3 向血管內皮細胞分化
新生血管的形成是周圍神經損傷修復的重要環節，引導著 SCs 的走向[13, 39]。Nie 等[40]研究發現移植到低氧或缺氧環境中的 ADSCs 共表達內皮細胞標記物 CD31 和血管假性血友病因子。Almalki 等[41]首次發現將 ADSCs 中基質金屬蛋白酶 2 和 14 沉默，可以增加血管內皮細胞標記物的表達，采用特異性內皮分化培養基培養該細胞，能促進其向血管內皮細胞分化。周虹等[42]將 ADSCs 在體外經 VEGF 及 bFGF 誘導后移植于脫細胞豬主動脈瓣膜中，成功構建了組織工程心臟瓣膜，說明 ADSCs 具有通過直接分化為血管內皮細胞促進血管再生的潛能。
3 ADSCs 促進周圍神經損傷修復的基礎研究方向
目前已有較多基礎研究報道 ADSCs 移植可促進周圍神經損傷修復[6-10]。最新研究顯示，神經分化型 ADSCs 較單純 ADSCs 具有更強的促進神經再生的能力。Kang 等[34]通過改良誘導劑，將人 ADSCs 分化為成熟且穩定的類 SCs，并將類 SCs 用于修復坐骨神經損傷，結果顯示損傷的坐骨神經表現出顯著的軸突再生、髓鞘形成和功能恢復能力。Syu 等[43]將 ADSCs 誘導分化為神經干細胞（neural stem cell，NSCs），并將分化后的 NSCs 與脫細胞真皮基質（acellular dermal matrix，ADM）體外共培養，發現 NSCs 形成表達 Nestin 和 Sox2 的神經球，并表達生存標記 Ki67。隨即，他們將 NSCs 聯合 ADM 修復大鼠坐骨神經缺損，研究結果顯示 NSCs 與 ADM 聯合組相比單純 ADM 組，大鼠腓腸肌的質量增加、肌纖維截面積增加、坐骨神經軸突密度更大。Tomita 等[44]對該問題進行了研究，他們將 ADSCs 分化為類 SCs，然后把 ADSCs、分化后的 ADSCs、SCs 分別注射至大鼠失神經皮瓣中，發現與 ADSCs 相比，分化后的 ADSCs 和 SCs 能分泌更多的 NGF 和 BDNF，并且分化后 ADSCs 組和 SCs 組皮瓣中的神經支配密度比 ADSCs 組更高，但分化后 ADSCs 在注射部位存活時間短，遠期療效有待探究。
Exo 是指包含了復雜 RNA 和蛋白質的盤狀囊泡（直徑 40～100 nm），在 ADSCs 的旁分泌機制中起關鍵作用[15, 45]。Bucan 等[46]發現大鼠 ADSCs 的 Exo 在坐骨神經擠壓傷后可促進軸突再生。Chen 等[47]用 ADSCs 來源的 Exos（ADSC-Exos）刺激 SCs，發現刺激后的 SCs 增加了分泌神經營養因子相關基因的表達。此外，該團隊繼續使用大鼠坐骨神經橫斷模型評估了 ADSC-Exos 對軸突再生、髓鞘形成和去神經肌肉萎縮恢復的影響，推薦 ADSC-Exos 可作為治療周圍神經損傷的一種新方案。雖然 ADSCs 治療周圍神經損傷有一定療效，但距功能上的完全恢復還相差甚遠，如何增強其在神經修復方面的作用值得深入研究。Hsu 等[48]利用基因工程技術，將 BDNF、GDNF 和 NGF 的 3 個基因片段導入大鼠 ADSCs 中，結果顯示相比未處理的 ADSCs，通過基因處理的 ADSCs 能大量分泌這 3 種因子，能刺激 SCs 遷移、促進神經元細胞增殖和軸突生長。隨后，他們將基因轉染的 ADSCs 用于修復大鼠坐骨神經損傷模型，結果顯示損傷神經很快出現了軸突和髓鞘的再生及靶器官的神經再支配。表明基因工程技術在周圍神經損傷修復中具有重要的應用潛力。
4 ADSCs 治療周圍神經損傷的臨床轉化應用
ADSCs 為周圍神經損傷修復提供了一種新的臨床治療方案。2014 年，Thakkar 等[49]首次將神經分化型 ADSCs 聯合骨髓造血干細胞注入患者臂叢鞘中，治療外傷后臂叢損傷，術后 3 個月隨訪，發現患肢皮膚痛覺開始恢復，手指肌力也從 0 級上升到 2 級。此外，作者還記錄了術后 4 年患肢肌電圖-神經傳導速度，發現一些失神經肌肉逐漸出現神經的再支配。他們認為臂叢鞘內注射神經分化型 ADSCs 和骨髓造血干細胞是一種治療臂叢損傷安全可行的方法。2016 年，Haahr 等[50]首次進行了自體原代 ADSCs 治療前列腺癌根治術后陰莖勃起功能障礙（erectile dysfunction，ED）的一期臨床試驗，邁出了 ADSCs 治療 ED 從基礎研究到臨床轉化的第一步。該研究將 17 例藥物治療無效的前列腺癌根治術后 ED 患者納入研究，將 ADSCs 注射至陰莖海綿體內，注射后 6 個月隨訪，發現 8 例患者恢復了勃起功能并可以完成性生活，且該 8 例患者從注射后 3 個月開始國際勃起功能指數 5（IIEF-5）評分明顯提高，說明 ADSCs 可促進支配海綿體的神經恢復，對治療前列腺癌根治術后 ED 有確切療效。注射后 12 個月，再次對患者陰莖勃起功能進行檢查，發現 IIEF-5 評分與注射 ADSCs 后 6 個月一致，患者無任何不適[51]。說明自體 ADSCs 移植治療 ED 安全有效，具有進行大規模臨床試驗的潛力。
5 小結與展望
ADSCs 含量豐富、易獲取，對周圍神經損傷修復具有較肯定的療效，有較好的臨床應用前景。但 ADSCs 促進神經再生的作用機制目前尚未完全明確，ADSCs 移植的安全性還需進一步研究。盡管神經分化型 ADSCs 在促進神經再生領域具有一定優勢，但是其存活時間短也是亟需攻克的難題。令人驚喜的是 Exo 的出現，ADSC-Exos 不僅具有類似 ADSCs 促進周圍神經損傷再生的療效，且克服了干細胞致瘤性及保存、運輸困難等缺點，將是今后研究重點。此外，在臨床應用方面，納米脂肪或脂肪干細胞膠（stromal vascular fraction-gel，SVF-gel）富含 ADSCs，本質上是一種 ADSCs 療法，已有臨床研究報道納米脂肪或 SVF-gel 可促進慢性創面愈合和面部年輕化[52-56]，那么其在神經再生領域的臨床應用也值得探討和期待。
作者貢獻：魏在榮負責綜述構思及設計；張鳳玲負責觀點形成、資料收集和文章撰寫；鄧呈亮參與觀點形成；肖順娥參與資料收集。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點。