【www.zhangdahai.com--自查自纠报告】
摘 要：脂肪组织长期以来被认为仅仅是一种储存能量的惰性组织，但近年来随着一系列脂肪分泌产物的发现，使人们对脂肪细胞有了新的认识。目前脂肪细胞不再仅仅被认为是储能的惰性细胞，其分泌的多种脂肪细胞因子与乳腺癌的发生发展、侵袭和转移有重要的关系。为进一步探讨脂肪组织与乳腺癌的关系，本文综合分析了脂肪组织的组成、脂肪细胞的来源、脂肪细胞与乳腺癌的生物学、脂肪组织工程与乳腺癌术后的重建等。
关键词：乳腺癌；脂肪组织；脂肪细胞
中图分类号：R737.9 文献标志码：A 文章编号：1672―4208(2011)02―0038―03
脂肪组织(adipose tissue)和脂肪细胞(adipo―cyte)是近20年特别是近10年来人们广泛探索的领域之一。这主要有两个原因：首先，越来越多的研究结果表明脂肪组织不仅仅是被动的能量储存器官，而是能分泌多种激素类物质的内分泌器官，其次上世纪七八十年代以来相继建立起来的在合适激素诱导下可以分化成脂肪细胞的永生化成纤维细胞系，为体外研究脂肪细胞分化提供了有效工具，因为这些永生化的前脂肪细胞系在很大程度上真实代表了这类细胞在体内的情况。越来越多的研究结果表明脂肪组织不仅仅是被动的能量储存器官，而且是能够分泌多种激素类物质的内分泌器官。目前已经证明脂肪细胞分化与糖及脂肪代谢、与机体能量平衡、与肥胖症、与II型糖尿病、与脂肪肝和高脂血症及乳腺癌等有非常密切的关系。为进一步探讨脂肪组织与乳腺癌的关系，笔者对脂肪组织的组成、脂肪细胞的来源，以及对脂肪细胞与乳腺癌的生物学和脂肪组织工程与乳腺癌术后的重建方面作一综述。
1 脂肪组织的组成
脂肪组织主要由大量群集的脂肪细胞构成，被疏松结缔组织分隔成小叶。根据脂肪细胞结构和功能的不同，脂肪组织分两类，黄色脂肪组织和棕色脂肪组织。棕色脂肪组织其特点是组织中有丰富的毛细血管，脂肪细胞较小，胞质内散在许多大小不一的脂滴，线粒体大而丰富，核圆，居中，称多泡脂肪细胞。棕色脂肪组织在成人极少，在新生儿及冬眠动物较多，主要分布在新生儿的肩胛肩区、腋窝及颈后部。棕色脂肪组织在寒冷的刺激下，其脂肪细胞内的脂类分解、氧化，产生大量热能。黄色脂肪组织(在某些哺乳动物为白色)，其脂肪细胞内只有一个大的脂滴，故又称单泡脂肪细胞。黄色脂肪组织主要分布在皮下、网膜和系膜等处，是体内最大的储能库，还具有维持体温、缓冲、保护和填充等作用。白色脂肪细胞与所有其他细胞相同，均分布有为其提供氧及各种营养物质的毛细血管，其血供虽不像棕色脂肪细胞丰富，但每个脂肪细胞至少有一支毛细血管来提供养分。线粒体主要分布于邻近细胞核的细胞浆内，也就是在细胞周边的较厚处。储存脂肪的球体内无任何细胞器。球体内的脂肪除90％～99％为甘油三酯外，余者为少量的脂肪酸、甘油二酯、胆固醇及磷脂等。由于上述结构，脂肪细胞的重量85％以上由脂肪组成。本文以下所述脂肪细胞均指黄色脂肪细胞。
2 脂肪细胞的来源
脂肪细胞起源于脂肪组织中存在的间充质干细胞，与骨髓基质中存在的干细胞一样，该细胞因具有自我更新和多向分化的潜能。因而被称为脂肪源性干细胞(adipose―derivedstemeells，ADSCs)。Zuk等从脂肪组织中分离出了一种成纤维细胞样细胞，它与骨髓间充质干细胞形态相似，称之为脂肪干细胞(ADSCs)，平均每300ml脂肪组织可获得(2～6)×108个这样的细胞。ADSCs不像骨髓间充质干细胞那样对培养基中胎牛血清的来源有严格的要求，在加入任何批号胎牛血清的DMEM培养基中都能分化成脂肪细胞。此外，骨髓间充质干细胞(MSCs)也可分化为脂肪细胞。Mauney等将MSCs孵育在含有10％胎牛血清、10％正常大鼠血清、10～8moL/L的地塞米松、5μg/ml胰岛素的a―MEM培养基中，2d后撤去地塞米松，继续孵育5～7d后，MSCs分化成为脂肪细胞。ADSCs和MSCs具有相同的表现型，对CD29、CD44、CD71、CD70、CD105/SH2和SH3为阳性反应，对CD31、CD34和CD45为阴性反应。ADSCs有两个特征性表达分化抗原CD49d和CD106，前者肯定存在而后者肯定没有，与MSCs情况相反。能向脂肪细胞分化的ADSCs在激素、生物活性因子、寒冷等因素刺激下均能逐渐分化为单能干细胞，即脂肪母细胞，它保持着干细胞增殖活跃的特性。脂肪母细胞再进一步分化为前脂肪细胞，也是通常人们所说的脂肪细胞前体。前脂肪细胞再经历细胞融合，接触抑制和克隆扩增等步骤启动向成熟脂肪细胞分化，并在胰岛素、地塞米松等诱导剂作用下完成向成熟脂肪细胞的分化。全过程可以表示为多能干细胞一脂肪母细胞一前脂肪细胞一不成熟脂肪细胞一成熟脂肪细胞。生长期前脂肪细胞的形态与成纤维细胞相似，经诱导分化，其细胞骨架和细胞外基质发生变化，开始进入不成熟细胞向成熟细胞转变。细胞形态由成纤维细胞样逐渐趋于类圆或圆形，胞体逐渐增大，胞质中开始出现小脂滴，脂质开始累积。以后小脂滴增多并融合为较大的脂滴，可经油红“0”染色等方法于显微镜下显色，从而获得成熟脂肪细胞的形态特征。此时的细胞无分裂增殖能力，为脂肪细胞分化的终末阶段。
3 脂肪组织与乳腺癌的生物学
目前脂肪细胞不再仅仅被认为是储能的惰性细胞，事实上它除了作为储能和热绝缘作用外，还是一种十分活跃的多功能细胞，其所分泌的多种因子对体内各系统起着重要的调节作用，称脂肪组织“是体内一个关键性内分泌器官”、“可能也是最大的内分泌器官”的说法随之而起，并越来越得到公认。目前发现人脂肪细胞能分泌100多种多肽物质，包括血管内皮生长因子(vascular endothelial growthfac-tor，VEGF)、肝细胞生长因子(hepatocyte growth fac-tor，HGF)、瘦素(Leptin，LP)、肿瘤坏死因子(tumornecrosis factor―alpha，TNF―a)、肝素结合表皮生长因子样生长因子(heparin―binding epidermal growthfactor―like growth factor，HB―EGF)、白细胞介素-6(IL一6)等等，通称为脂肪细胞因子(adipocyto-kines)，其对全身各器官，其中包括脂肪组织本身有重要调节功能。在众多的脂肪细胞因子中，已发现VEGF、HGF、瘦素、TNF―a、HB―EGF、IL-6以及脂联素与肿瘤尤其是乳腺癌的发生发展有较密切的关系。乳腺脂肪组织分泌的多种脂肪细胞因子和雌激素可能与血液循环中的激素、生长因子协同作用为乳腺癌的发生发展提供了有利的微环境。脂肪 细胞与乳腺癌细胞共培养实验发现，脂肪细胞能促进乳腺癌细胞生长。一些乳腺癌细胞系能表达某些脂肪细胞因子，提示脂肪细胞因子可通过旁分泌、内分泌方式作用于乳腺癌细胞。
3.1 脂肪细胞因子与乳腺癌细胞的增殖研究发现人乳腺癌细胞表达有瘦素受体，瘦素与其受体结合后通过激活MAPK信号通路刺激MCF-7，T47-D乳腺癌细胞增殖，MAPK特异性抑制剂PD98059可阻止瘦素诱导的细胞增殖效应。乳腺癌组织和乳腺癌细胞系也表达HGF受体Met。共培养实验发现，脂肪细胞分泌的HGF能刺激表达Met的小鼠乳腺癌细胞生长。尽管在人乳腺癌细胞系中已发现TNF―a，HB―EGF和IL一6各自的受体，但目前还没有以上3种脂肪细胞因子直接刺激乳腺癌细胞增殖的实验证据。有研究报道TNF―a能以caspase依赖与非依赖方式诱导乳腺癌细胞死亡。瘦素是脂肪组织表达的一种调节能量的激素，随着对瘦素的进一步研究，人们对其作用已不再15R于肥胖和消瘦的范畴。瘦素与肿瘤血管的生成和肿瘤生长、转移密切相关，体外研究发现，肥胖妇女因瘦素水平增高而促进肿瘤的形成。瘦素可使乳腺上皮细胞和乳腺癌细胞的数量增长，增长率分别为50％和13.8％，其受体在两种细胞上均有表达，说明瘦素可引起乳腺细胞的增生和乳腺癌的发生，但瘦素与乳腺癌的关系尚无一致性结论。瘦素、TNF―a及IL-6还可能通过促进雌激素合成，从而间接刺激雌激素受体阳性乳腺癌细胞生长。尽管有关脂联素对乳腺癌细胞增殖的直接作用的研究还未见报道，但相关研究提示脂联素除了具有胰岛素增敏作用和抗血管生成作用外还可能调节肿瘤细胞生长。
3.2 脂肪细胞因子与乳腺癌的血管生成血管生成是实体瘤发生发展过程中的一个关键环节，目前已发现HGF、VEGF、瘦素、TNF―a、HG―EGF、IL―6等多种脂肪细胞因子有促进肿瘤血管生成的作用。HGF除了能刺激内皮细胞增殖、诱导金属蛋白酶表达外，还能破坏上皮细胞连接，促进上皮细胞分散。HGF的跨膜酪氨酸激酶受体Met为原癌基因，其在上皮细胞和内皮细胞均有表达，提示上皮和内皮细胞存在旁分泌调节机制。有人发现HGF拮抗剂HK4有显著抑制移植人裸鼠的人乳腺癌组织的生长，其机制涉及乳腺癌中血管生成受抑。VEGF在血管生成过程中起关键作用，它是血管内皮细胞特异的有丝分裂原，通过诱导金属蛋白酶的表达，刺激内皮细胞迁移，促进血管生成。TNF―a和HB―EGF都不能直接刺激血管内皮细胞增殖，但能诱导VEGF表达。IL―6也有促进血管内皮细胞迁移的作用。脂联素是目前已知的唯一一种具有抗血管生成作用的脂肪细胞因子。脂联素能通过抑制肿瘤血管生成而抑制肿瘤生长，其抗血管生成机制涉及血管内皮细胞easpase－8、caspase－9和caspase－3的激活及细胞凋亡。生理浓度的脂联素还能通过直接结合血小板源生长因子一BB(PDGF―BB)而强烈抑制其诱导的血管平滑肌细胞增殖和迁移。 3.3 脂肪细胞因子与乳腺癌的侵袭和转移一些脂肪细胞因子可能促进乳腺癌侵袭性生长和转移。肿瘤细胞的侵袭性生长与胎盘滋养层细胞长入母体蜕膜有相似之处。滋养层细胞的侵袭性生长通常受到HGF、瘦素、TNF―a、IL一6、HB―EGF等一系列生长因子和细胞因子的严格调节。滋养层细胞能分泌瘦素并表达其受体，瘦素能刺激培养的滋养层细胞分泌金属蛋白酶－2，增强金属蛋白酶－9的活性，这两种蛋白水解酶在乳腺癌侵袭性生长中起重要作用。IL－6也能增强金属蛋白酶-2和9的活性，且能刺激滋养层细胞分泌瘦素。有关瘦素在乳腺癌侵袭性生长中的作用还未见报道，但瘦素促进金属蛋白酶表达以及滋养层细胞的侵袭性生长提示其在乳腺癌的发生发展中也可能起着类似作用。HGF能通过增强癌细胞移动性诱导蛋白酶表达，从而促进癌细胞侵袭和转移。研究报道，接种转染HGF的乳腺癌细胞的裸鼠模型表现出肿瘤生长和转移能力增强，其机制涉及癌细胞移动性和肿瘤血管生成增强。TNF－a也能刺激培养的正常乳腺上皮细胞分泌金属蛋白酶－9。一项临床研究发现，TNF－a与其受体结合与原发性乳腺癌的侵袭能力增强有关。离体实验发现IL－6能刺激人乳腺癌细胞转移，且乳腺癌患者血IL－6浓度高与癌转移有关。 3.4 脂肪组织工程与乳腺癌的术后重建乳腺癌在西方一些发达国家发病率极高。目前在美国每9个妇女中便会有1个患有乳癌，在乳癌切除后每年约有五六万的妇女接受乳房重建手术，而且比率还在逐年升高。目前乳房再造的种类有假体乳房再造(假体包括硅胶、盐水、乳房假体)和自身组织乳房再造。但这些方法均有各自的局限性，如供区损坏畸形、组织量不足、坏死吸收、免疫排斥反应、包膜挛缩、感染等，至今无理想的软组织修复重建方法用于临床，但是组织工程的兴起为解决这些医学难题带来了希望。由于软组织中主要成分之一是脂肪组织，所以脂肪组织工程为软组织缺损的修复提出新概念。与骨组织、软骨组织工程一样，脂肪组织工程可通过种子细胞、生物支架、生长因子等复合体在体外和体内构建脂肪组织。(1)诱导机体自身新生脂肪组织，此方案不需种子细胞介入，是将具有生物相容性及能刺激脂肪组织新生的材料植入机体所需部位，促使机体自身形成新的脂肪组织。新生的脂肪细胞来源于周边或血循环中的干细胞或前体细胞。而且植入材料自身或其复合的生长因子或活性蛋白因子能刺激血管生成从而有利于脂肪组织的生成和持续存活。Tabata和Kimura将碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)包裹于明胶微粒(gelatin micro―sphere)再与细胞外基底膜基质(Matrigel)混合植入裸鼠背部皮下，植入后15周取材，肉眼可见块状脂肪组织生成，表面有丰富的血管，组织学检查可见基质胶内有大量脂肪细胞。(2)基于种子细胞的脂肪组织构建。此策略是经典意义的脂肪组织工程，是将干细胞或前体细胞扩增分化，再复合于可降解的生物材料上，植入体内，随着材料的降解，植入的细胞进一步增殖、分化、成熟为脂肪细胞，同时血管化，逐步形成脂肪组织。目前此策略仍处于实验研究阶段。现阶段脂肪组织工程的研究还处于早期，有许多问题还没有解决或需要进一步深入。有研究显示慢性轻度无菌性炎症反应可以刺激脂肪组织形成，具体机制尚不确定，可见适合脂肪组织生成的微环境仍需进一步明确；有些研究发现宿主体内炎性细胞浸润促进支架材料降解，并使脂肪前体细胞具有吞噬细胞的功能，这些生理变化对脂肪组织生成有利还是有弊目前并不清楚，需继续探讨。
4 前景
脂肪组织工程距离临床应用还有一段路程，需不断摸索，但它毕竟是在所需部位形成所需体积的活性自体脂肪最有希望的途径，所以对此付出的任何努力都值得。如果此策略能成功，那么通过简单的注射就可实现软组织缺损的修复，对于医生和患者双方来讲的确值得期待。
