干細胞的基本特性體現(xiàn)在細胞的高度增殖、自我更新和分化的能力。哺乳動物的干細胞可以衍生自胚胎和成體組織。細胞根據(jù)來源的不同顯示不同的特性。主要的不同表現(xiàn)為細胞的分化潛能——成體組織來源的干細胞可塑性較低，而胚胎干細胞則可以分化為范圍更廣的細胞和組織。在所有的成體干細胞中，白色脂肪干細胞的可塑性最強。人們已經(jīng)確定，在白色脂肪中有一群細胞具有干細胞的特性。白色脂肪經(jīng)膠原酶消化后所得的細胞群體包含不同的細胞，這個細胞群體被命名為基質(zhì)血管碎片細胞（stromal vascular fraction，SVF）。接近2%的基質(zhì)血管碎片細胞表現(xiàn)出干細胞的特性，具有向多種類型細胞分化的能力。據(jù)估計，白色脂肪中大約2%的細胞群落含有可向多類型細胞分化的潛力細胞（相比之下，骨髓的同比值僅為0.002%）。脂肪衍生基質(zhì)細胞（adipose derived stromal cells，ADSCs）可分化為多種細胞類型。這類細胞可被有針對性地分化為各種各樣的細胞以用于臨床治療，包括軟骨成骨細胞、骨細胞、神經(jīng)細胞、肌細胞、心源性細胞、血管、激素、肝細胞或者造血細胞。脂肪組織衍生干細胞對軟骨和骨/關(guān)節(jié)的修復(fù)具有巨大的潛力，因而可以用于骨關(guān)節(jié)炎的臨床治療。脂肪組織衍生干細胞移植同時還可以作為肝移植的替代療法。利用脂肪組織衍生干細胞血管形成的特性可以治療因局部缺血引起的一系列病理改變。目前人們已經(jīng)開展了急性腎缺血、肢體缺血和血管意外的臨床試驗，取得了令人滿意的結(jié)果。隨著經(jīng)驗的積累和操作技術(shù)的發(fā)展，脂肪組織衍生干細胞的治療范圍還會不斷地擴大。

在體外培養(yǎng)基質(zhì)血管碎片時，有些細胞附著于塑料培養(yǎng)皿的表面，就是這些細胞擁有干細胞的特性。在文獻中，不同的科研團隊對這些相同的細胞命名不甚相同，例如，脂肪衍生干細胞/基質(zhì)細胞（adipose derived stem/stromal cells，ADSCs）、脂肪衍生成體干細胞（adipose derived adult stem cells，ADAS）、脂肪衍生成體基質(zhì)細胞（adipose derived adult stromal cells，ADAS）、脂肪基質(zhì)細胞（adipose stromal cells，ASC）、脂肪間充質(zhì)干細胞（adipose mesenchymal stem cells，AdMSC）、成脂細胞、外膜細胞、脂肪前細胞以及處理過的脂源性間質(zhì)細胞（processed lipoaspirate cells，PLA）。目前，脂肪組織衍生干細胞的稱謂正逐漸得到廣泛的認可。據(jù)估計，10%的白色脂肪細胞是脂肪組織衍生干細胞。如果人們能正確地調(diào)控細胞培養(yǎng)過程，那么從白色脂肪衍生的細胞群體就可以完成多向性細胞分化。在細胞培養(yǎng)過程中或培養(yǎng)后，可應(yīng)用特異性刺激物來誘導(dǎo)細胞分化：例如應(yīng)用胰島素、地塞米松和吲哚美辛來獲取脂肪細胞，加入甘油磷酸鹽以取得骨細胞。

人們已經(jīng)證明脂肪組織衍生干細胞移植可以促進組織愈合，這與細胞的分泌物質(zhì)具有血管形成的功能密切相關(guān)。在脂肪組織衍生干細胞的分泌物中，血管內(nèi)皮生長因子、肝細胞生長因子、基質(zhì)細胞衍生因子（stromal cell-derived factor 1，SDF-1）和轉(zhuǎn)化生長因子β是誘導(dǎo)血管形成的最重要因子。脂肪組織衍生干細胞移植的療效受幾種不可控制的參量影響。由于移植的細胞是自體性組織，其年齡、性別及生活史都不可改變。細胞的原始定位（皮下或者內(nèi)臟）、外科手術(shù)技術(shù)的選擇及培養(yǎng)液都可以增強或限制脂肪組織衍生干細胞的增殖和可塑性潛能。如果患者的身體條件允許，外科醫(yī)師可以從下腹部采集脂肪組織，該處比其他部位的脂肪組織衍生干細胞含量更高。白色脂肪所在區(qū)域的結(jié)締組織成分越多，脂肪組織衍生干細胞含量就越高。其他因素也可以影響脂肪組織衍生干細胞的含量，比如在脂肪提取過程中白色脂肪離心的時間長短和離心速度，當(dāng)前的研究正在尋找這兩者理想的參量。另外，對培養(yǎng)液的處理和培養(yǎng)方式也影響操作的結(jié)果，即便是培養(yǎng)液中細微的差異，也會導(dǎo)致基因表達的改變。例如，曾有研究顯示，在兩種不同的培養(yǎng)液中，就可以檢查出441種基因的不同表達。

活體和體外培養(yǎng)技術(shù)依靠細胞標記去鑒定上述操作的功效；這些標志物的應(yīng)用有助于幫助人們了解在體組織移植的治療機制。表1-4描述了脂肪組織衍生干細胞中含有的幾個細胞標記。移植到新部位的脂肪組織衍生干細胞如果出現(xiàn)移植失敗，就會在局部產(chǎn)生壞死和肉芽組織形成，并伴有隨后的肉芽組織吸收。成功的細胞移植必須伴隨組織的重建。移植和組織重建過程主要是由脂肪組織衍生干細胞的分泌功能加以調(diào)節(jié)。人們在應(yīng)用細胞移植或者組織工程時，不僅利用了自分泌、旁分泌和內(nèi)分泌的分泌產(chǎn)物，而且還應(yīng)用了酶及其抑制因子。如果組織基質(zhì)金屬蛋白酶和金屬蛋白酶組織抑制劑的活性之間達到平衡，那么就會出現(xiàn)再生過程，包括血管化和結(jié)締組織的重新排列。盡管當(dāng)前的實驗室研究策略可以說是睿智深遠，但對人體組織移植機制的研究尚需要在活體試驗上深入進行。目前，在移植物中應(yīng)用類似于富含血小板血漿（PRP）的自體添加物和發(fā)光二極管（LED）光線刺激已成為加強脂肪組織衍生干細胞療效的有效手段。

表1-4　ADSC的標志物

在某些情況下，例如美容手術(shù)、乳房切除術(shù)、創(chuàng)傷處置或者畸形時，脂肪組織本身需要經(jīng)過處理后才能應(yīng)用。這時，一個部位的脂肪提取物往往作為移植物移植至需要治療的其他部位；然而脂肪體積的高度收縮（50%左右）是其主要的并發(fā)癥，通常需要二次手術(shù)繼續(xù)矯正。目前人們正在發(fā)展脂肪組織衍生干細胞強化技術(shù)（例如細胞輔助的脂肪轉(zhuǎn)移）和組織工程技術(shù)以解決這一問題。