脂肪组织衍生干细胞的神经诱导功能

传统的脂肪组织衍生干细胞被公认为是具有多向分化能力的间充质干细胞，细胞均表达类似的细胞表面抗原。这些脂肪组织衍生干细胞从脂肪组织中通过酶消化分离出来后，可在含10%胎牛血清或小牛血清的基础培养基中进行单层细胞培养。因此，脂肪组织衍生干细胞从脂肪组织中分离后，其神经诱导方法基本上与骨髓衍生间充质干细胞神经诱导的方法一样。在2000—2004年间，人们对神经分化的理解主要依靠神经元样细胞的形态学表现以及某些未成熟神经元细胞标记，例如巢蛋白、NeuN和神经元特异性烯醇酶-2（neuron-specific enolase，NSE）的表达而定。然而，这些细胞尚不能表达成熟神经元的标志物，例如微管结合蛋白（microtubule-associated protein-2，MAP2）、神经胶质酸性纤维蛋白（glial acidic fibrillary protein，GFAP）及半乳糖脑苷（galactocerebroside，GalC）。另外，也没有证据显示诱导的神经元样细胞具有电生理和神经突触的功能。考虑到其他研究中发现的未分化脂肪组织衍生干细胞可以表达例如神经元特异性烯醇酶-2和NeuN等神经细胞特异性标记的现象，因此我们还不能确定上述方法是否可以成功诱导神经的分化。不过，这些数据还是证明了脂肪组织中含有一些具有神经元祖细胞特质的细胞群落。有研究认为脂肪组织衍生干细胞构成了一个多相的细胞群体，在连续传代的单层培养时，某些细胞亚群比其他亚群消失更快。这些消失的细胞群体可能具有例如骨形成、脂肪形成、软骨形成和神经形成等多向分化的能力。

为了改善体外脂肪组织的神经诱导分化作用，研究者就需要寻找新的方法以从脂肪组织中得到富含神经元祖细胞样细胞亚群，同时也需要发展新的组合诱导试剂。一个典型例子就是应用含有B27、碱性成纤维细胞生长因子和表皮生长因子的无血清培养液，在猕猴脂肪组织衍生干细胞单层培养的传代早期采用球体方式进行培养。Kang等（2004）应用只含B27的神经基础培养液进行神经诱导时，脂肪组织衍生干细胞表现出比骨髓衍生间充质干细胞更高的神经生成潜力。另外，分化的细胞还表达微管结合蛋白2ab和神经胶质酸性纤维蛋白。尽管该文作者并没有研究分化后神经元的电活动，但是研究指出脂肪组织衍生干细胞和骨髓衍生间充质干细胞之间具有不同的神经分化潜力，而且培养方法对增强脂肪组织衍生干细胞的神经诱导潜能至关重要。另外，Kang等结合应用单层培养和球体培养方法将大鼠的脂肪组织衍生干细胞诱导分化为少突细胞祖细胞。后者经静脉注射到脊髓损伤模型中时，30%～35%的细胞迁移运动至损伤部位并存活下来，分化为神经元和少突细胞。Jiang等（2008）报道了将人脂肪组织衍生干细胞在传统的DMEM培养液（含有1%胎牛血清、100ng/ml碱性成纤维细胞生长因子和10mol/ml毛喉素）中简单培养7天后，细胞表达未成熟和成熟的神经和神经胶质细胞的表面标志物，如巢蛋白、Tuj1、微管结合蛋白2、神经胶质酸性纤维蛋白和2’，3’-环腺苷酸-3’-磷酸二酯酶（2'，3'-cyclic nucleotide 3'-phosphodiesterase，CNPase）。而且，这些诱导的细胞展示某些电生理特性，包括电压依赖性河豚毒素敏感钠电流、外向性钾电流，并在全细胞膜片钳记录上显示明显的负性静止膜电位。这一结果激动人心，不过要证明这些细胞是否具有与神经细胞等同的功能，它们就必须在活体环境中展示与其他内生的神经元细胞通过突触进行实体连接，实现电信号突触传递的能力。