大鼠白色和棕色脂肪间充质干细胞的成脂分化趋向

摘要

哺乳动物体内存在两种脂肪组织：白色脂肪组织（white adipose tissue，WAT）和棕色脂肪组织（brown adipose tissue，BAT），前者是储能器官，后者是耗能器官。两种脂肪组织均含有间充质干细胞，目前尚不知两种脂肪间充质干细胞在向脂肪分化过程中是否存在差异，是本文研究的重点。 目的：比较大鼠腹股沟区WAT和肩胛间区BAT的结构及组成的差异，探讨白色脂肪间充质干细胞（white adipose-derived mesenchymal stem cells，WADMSCs）和棕色脂肪间充质干细胞（brown adipose-derived mesenchymal stem cells，BADMSCs）的形态学差异及成脂分化特性的差异。 方法：1.体外分离腹股沟区WAT和肩胛间区BAT，大体形态观察两种脂肪组织之间的差别，石蜡切片，HE染色观察两者的组织学差异，透射电镜观察两者的超微结构差异。 2.石蜡包埋切片，利用解偶联蛋白1（uncoupling protein1，UCP1）免疫组织化学染色比较两种脂肪组织差异。 3.酶消化法体外分离培养腹股沟WADMSCs和肩胛间区BADMSCs，比较两种脂肪间充质干细胞的形态学差异，并利用UCP1免疫荧光技术对两种脂肪间充质干细胞进行鉴定。 4.对所得的第3代间充质干细胞进行成脂诱导，利用油红O染色检测两种间充质干细胞的成脂诱导率并行统计学分析，利用免疫荧光技术检测成脂诱导、分化后的细胞是棕色脂肪还是白色脂肪细胞。 5.DAPI标记两种脂肪间充质干细胞后移植至大鼠腹股沟区，分别在1w、2w、3w取移植区域的脂肪组织，OCT包埋后切片，利用UCP1免疫荧光技术检测植入细胞的分化趋向。 结果：1.大体观腹股沟区WAT呈亮白色，肩胛间区BAT呈棕褐色。HE染色显示腹股沟区WAT内的细胞多为空泡型且体积较大；肩胛间区BAT内的细胞多为小而分散的脂滴，细胞较小，其间也分布少量单房脂肪细胞。透射电镜显示WAT细胞器较少，BAT含有丰富的线粒体。 2.免疫组化显示WAT不表达UCP1，BAT大量表达UCP1。 3.BADMSCs胞体明显比WADMSCs透亮，且细胞突起更加细长。两种3代细胞均表达CD73、CD90、CD105等间充质干细胞标记物。 4.WADMSCs的成脂诱导率为0.205±0.069，BADMSCs的成脂诱导率为0.165±0.053，两种间充质干细胞的成脂诱导率无统计学意义（P>0.05）。成脂诱导后的细胞均表达棕色脂肪的特异性标记物UCP1。 5.两种间充质干细胞分别植入大鼠腹股沟区后，在1w、2w、3w发现，两种间充质干细胞在体内微环境的诱导下均表达棕色脂肪特异性蛋白UCP1。 结论：WAT和BAT组织结构有差异；BADMSCs和WADMSCs在形态学特征和成脂诱导率无明显差异，在体外及体内诱导成脂后均分化为棕色脂肪细胞。

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