一文读懂,干细胞抗衰老改善皮肤老化的作用机制及研究进展

2021
09/30

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杭吉干细胞科技
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脂肪来源间充质干细胞在治疗皮肤老化中的机制研究和临床应用进展等方面作一综述。

皮肤老化是内在和外在因素导致的个体外观的改变,其中内在因素包括遗传、自然衰老和内分泌环境的变化,外在因素包括紫外线辐射[长波紫外线辐射(,UVA)和中波紫外线辐射( UVB)]和化学物质的使用。

随着人们生活水平的提高以及老龄化人口的增多,皮肤老化问题越来越被关注。

脂肪来源间充质干细胞(ADSCs)是一种脂肪组织来源的成体间充质干细胞[4],因其具有多向分化潜能以及分泌细胞因子的作用, ADSCs 被认为是基于组织再生改善皮肤老化最理想的方法之一。

ADSCs 的生物学特性

ADSCs具有多项分化潜能,可以在谱系特异性培养基中分化成脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞和肌原细胞等多种细胞(PA Zuk, 2002 年)。

同时,ADSCs可以分泌多种细胞因子, 包括VEGF、M-CSF、SDF-1、TGF-β、TNF-α、IL-1、IL-6、HGF、 IGF-1、MMP-2和IL-8等。 这些细胞因子可以参与到炎症反应、免疫调节、细胞增殖凋亡、血管新生等多种细胞活动中,从而为临床应用干细胞条件培养基(ADSC-CM)治疗多种疾病提供了可能。

ADSCs 治疗皮肤老化的基础研究

有研究表明,ADSCs可以通过自身分化和旁分泌作用促进皮肤的再生。 动物实验 显示,ADSCs可以分化为表皮干细胞,从而维持皮肤的再生功能;也可以分化为脂肪细胞,从而再生皮下脂肪组织。

ADSCs 促进皮肤血管生成

在无毛小鼠的皮下注射ADSCs,通过CD31和NG2免疫荧光染色显示皮肤血管生成 增加(JH Kim, 2011年)。

研究表明ADSCs可以分泌VEGF。 在动物实验中,富含ADSCs的SVF通过分泌 VEGF 和 bFGF 促进血管形成并增加皮瓣的成活率(L Sheng, 2011 年)。

ADSCs 增加移植脂肪细胞的成活

将富含ADSCs的脂肪组织和不含ADSCs的脂肪组织注射至裸鼠皮下,含有ADSCs的脂肪组织相较于不含ADSCs的脂肪组织的成活率高约35%,这可能是因为ADSCs分化为血管内皮细胞,并在移植的急性期促成血管新生,丰富的血供增加了脂肪的成活率。

ADSCs 抑制表皮黑色素细胞的功能

ADSC-CM 和胎盘干细胞条件培养基均可改善面部指数, 但注射ADSC-CM后对黑色素指数的改善更为明显。

有研究表明,ADSCs通过旁分泌机制产生美白效果。 ADSC-CM中分泌的TGF-β1 通过下调酪氨酸酶和TRP1的表达来抑制黑色素细胞B16中黑色素合成。这意味着 ADSCs分泌的TGF-β1在抑制黑色素合成中发挥了重要作用(WS Kim, 2008 年)。

ADSCs 的抗皱作用

胶原蛋白的合成可以改善皮肤纹理和减少皱纹。

在动物实验中,无毛小鼠皮 下注射 ADSCs 可以显著增加胶原的合成,皮肤厚度、胶原密 度和成纤维细胞数量也明显增加(D Matsumoto, 2006 年)。

ADSCs 在皮肤年轻化中的临床应用

自体脂肪移植

有临床研究根据面部解剖结构将脂肪植入面部肌肉中,发现肌肉内丰富的血管网可以改善移植 物的成活率,80%~90%的患者仅需要1次手术就能达到理想的效果(RE Amar, 2011 年)。 目前自体脂肪移植已广泛用于面部年轻化的治疗中。

细胞辅助脂肪移植技术

细胞辅助脂肪移植技术(CAL) 是一种将分离的脂肪组织和SVF中的ADSCs 混合的技术, 可以产生富含 ADSCs 的脂肪 移植物,从而增强脂肪移植的作用。

有报道显示,在老年患者中使用CAL技术皮下注射8周后, 皮肤皱纹以及皮肤厚度均 得到明显改善(BS Park, 2008 年)。

纳米脂肪移植

kill等人在应用ADSCs移植矫正皱纹、瘢痕和睑袋的67例患者中, 术后6个月皮肤质量得到了显著改善,在干细胞移植中未观察到活的脂肪细胞,却发现了大量的 ADSCs,因此纳米脂肪中可能主要是 ADSCs发挥作用。

有研究比较了103例接受 纳米脂肪联合富含血小板血浆治疗和128例接受透明质 酸(HA)注射治疗的面部老化患者,在2年的随访中未发现任何并发症,但纳米脂肪联合富含血小板血浆治疗组患者满意度更高。

发展与展望

目前已注册开展了多项关于ADSCs 的临床试验,用于瘢痕、面部皮肤老化、烧伤及伤口愈合、植皮、硬皮病等疾病 的治疗,验证在人体中使用 ADSCs 的安全性和有效性。 因此,ADSCs 有望成为治疗皮肤老化的可行选择。


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关键词:
ADSCs,干细胞,抗衰老,黑色素,机制,老化,改善,皮肤,读懂,研究,脂肪,血管,面部,移植,胶原,分泌

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