CXCL12+ Adipose Stem Cells Enhance Fat Graft Vascularization by Recruiting Endothelial Progenitors
共移植过表达 CXCL12 的脂肪源性干细胞通过创造一个能够招募内皮祖细胞以促进新生血管形成并减少移植物吸收的趋化微环境，从而增强自体脂肪移植物的存活。
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长期以来，外科医生一直拥有一种重塑人体结构的强大工具：将患者自身的脂肪从一个部位移动到另一个部位的能力。这种被称为自体脂肪移植的技术备受青睐，因为它使用的是天然、安全且易于获取的组织。然而，该手术存在一个令人沮丧的缺陷。一旦脂肪被转移，其中很大一部分往往会死亡。由于缺乏即时的血液供应，被移植的细胞会因“饥饿”而死亡，导致结果难以预测，例如身体会重新吸收这些组织，或者使其变成疤痕组织和囊肿。拯救脂肪的关键在于速度；新组织必须几乎立即与身体的血液供应建立连接。为了解决这个问题，研究人员转向了人体内的“修复小组”——干细胞，希望它们能帮助构建必要的血管。然而，仅仅添加干细胞并不总是足够的，而且使用其他专门的细胞来构建血管已被证明非常困难，因为这些细胞在实验室中很难在不失去其功能能力的情况下进行培养。
在由上海总医院和上海医药大学研究人员发表的一项研究中，一种新的策略被用于克服这些障碍。团队将注意力集中在一种名为 CXCL12（也称为 SDF-1α）的特定化学信号分子上。这种分子就像是一个“信标”，向一种特定的干细胞发出召唤，这种细胞存在于骨髓中并在血液中循环，被称为内皮祖细胞。这些祖细胞是人体用于构建新血管的原材料。研究人员假设，如果他们能让脂肪移植物本身发出强烈且持续的信号，它就会将这些造血管细胞直接吸引到脂肪放置的位置，从而加速愈合过程。
为了测试这个想法，科学家们提取了人类捐赠者的脂肪细胞，并分离出其中的干细胞。随后，他们使用一种标准的实验室技术对这些干细胞进行了改造，使其能够产生大量的 CXCL12 信号。他们为一项涉及小鼠的实验准备了四种不同的混合物。第一种混合物包含脂肪以及那些正在“呼救”的改良干细胞。第二和第三种混合物包含脂肪以及未经修改或仅用无害空容器进行修改的干细胞，作为对照组。第四种混合物仅为脂肪加液体溶液，代表没有任何添加细胞的标准程序。这些混合物被注射到小鼠皮下，以模拟脂肪移植。
结果显示，改良后的细胞完全达到了研究人员的预期。在接受混合了信号产生型干细胞的脂肪组中，注射部位的 CXCL12 信标水平保持在高位。这种强烈的信号成功地比其他组吸引了更多的内皮祖细胞从小鼠的血液中进入移植物区域。由于这些造血管细胞到场数量更多，脂肪移植物比其他组更早地发育出了更致密的微血管网络。当研究人员在三个月后检查移植物时，差异非常显著。接受信号产生型干细胞的脂肪移植物保留了原始体积的 71.8%。相比之下，没有任何特殊帮助的标准脂肪移植物仅保留了 35.3%。带有改良细胞的移植物在显微镜下看起来也健康得多，显示出组织良好的脂肪结构，且几乎没有疤痕或死组织，而对照组则显示出明显的组织死亡和纤维化迹象。
这项研究表明，这种方法为解决一个难题提供了一个巧妙的变通方案。研究人员并没有尝试直接培育和移植造血管细胞——这是一个往往会削弱细胞能力的复杂过程——而是利用脂肪自身的干细胞来自然地“召唤”它们。改良后的干细胞充当了一个局部的招募中心，在需要的时候，准确地将必要的助手从人体自身的循环系统中拉入。这种方法使脂肪移植物能够快速建立血液供应，确保其生存。虽然研究人员指出，这项技术仍处于实验阶段，尚未准备好用于人类，但研究结果提供了一条清晰的前行路径。通过将干细胞工程化为一种信标，使脂肪移植成为一种更加可靠且可预测的手术是有可能的，从而确保组织在其新家园中生存并茁壮成长。
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