间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是一种具有多向分化潜能的成体干细胞，1974年首次由Friedenstein等^[1]于骨髓中发现并命名，具有低免疫原性和较强的免疫调节功能，是自身免疫性疾病和移植后免疫排斥反应的有效治疗手段。Zuk等^[2]于2001年通过负压吸引术从人体脂肪组织中发现并分离出脂肪来源MSCs，即脂肪干细胞（adipose-derived mesenchymal stem cells，ASCs）。随后，大量研究证实ASCs不仅能够分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞，甚至还可分化为有神经潜能的细胞；ASCs还具有强大的旁分泌功能^[3-5]。与其他来源MSCs相比，ASCs具有来源广泛、取材方便、损伤小、分离程序简单、增殖效率高等多重优势，并且在长期体外培养过程中表现出更强的遗传稳定性，是目前治疗免疫相关性疾病极具前景的方法之一。本文主要就ASCs的生物学特性、免疫调节作用及其相关临床应用作一综述。

细胞移植相关免疫排斥反应的发生主要依赖于各免疫细胞和免疫因子对供体细胞相关免疫表型的识别和结合。实验证明ASCs不表达或仅少量表达组织相容性复合体（histocompatibility complex，MHC）Ⅱ，且传代以后的人ASCs中MHCⅡ表达减少，共刺激分子如CD80和CD86表达缺失，从而使ASCs可以逃避T淋巴细胞的识别，在移植过程中不引起机体的免疫排斥反应，也使同种异体ASCs移植及其相关应用成为可能^[6]。但是体内排斥反应的机制复杂，分化后的同种异体MSCs会由免疫豁免状态切换至具有免疫原性的状态^[7]，因此还需关注同种异体ASCs移植后体内变化及诱导分化时基因表达变化和信号转导的精确机制。

ASCs中异种抗原α-Gal的低表达使人血清作用后补体成分C3c、C4c的沉积降低，C5b-9沉积几乎为阴性，明显降低激活补体的作用^[8]。ASCs还可以表达补体调节蛋白CD59，抑制膜攻击复合物（membrane attack complex，MAC）形成，抵抗ABO血型相容血清的杀伤作用，表明ASCs能显著抵抗人血清天然抗体介导的补体依赖的细胞毒作用，具有异种体液免疫豁免的特性^[8]。

2003年，Cousin等^[9]将ASCs注入骨髓功能缺失的小鼠体内，发现其造血及淋巴系细胞的生成得以恢复，并在体外实验中促进髓系细胞分化。此后，大量研究证实ASCs主要通过细胞间接触作用于多种免疫细胞并调控免疫分子，发挥复杂的免疫调节功能并总体起到剂量依赖的免疫抑制作用^[10]。

T淋巴细胞具有多种亚型[辅助性T细胞（helper T cell，Th）1、Th2、Th17、调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）等]，ASCs可通过降低白细胞介素（interleukin，IL）-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-17、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α水平和升高IL-10、干扰素（interferon，IFN）-γ、TNF-β1水平，改变各亚型细胞的数量及比例，再通过各亚型细胞的不同免疫调节功能抑制T淋巴细胞活化，从而改善T淋巴细胞的免疫状态。

ASCs使血清中IL-4、IL-6水平降低、IFN-γ水平升高，非特异性下调Th2型免疫反应^[11-12]。IL-10水平的升高可上调Treg比例，通过细胞间接触抑制T淋巴细胞增殖^[12]。同种异基因（不包括同系）ASCs可以通过分泌TGF-β和前列腺素（prostaglandin，PG）-2使脾细胞优先分化为Treg并持续增高，但也有类似文献报道应用ASCs后Treg数量与基线相比先相对上升、后持续下降并最终保持为下降状态^[13]。ASCs上清在没有ASCs存在的情况下也具有抑制炎症反应的能力，因此推测ASCs分泌可溶性细胞因子使得Treg和IL-10分泌型CD4⁺ T淋巴细胞数量增多，从而抑制Th2细胞因子的产生以及Treg趋化作用的活化^{[10, 14]}。为获得ASCs特异蛋白，培养液中的胎牛血清（fetal bovine serum，FBS）浓度必须低于1%，然而在这种情况下ASCs无法生存；ASCs与外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cells，PBMCs）共培养上清可使IL-12、TNF-α、IFN-γ水平降低，诱导Th2极化；ASCs与单核细胞共培养并直接接触后，通过细胞内黏附分子1（cell adhesion molecule 1，CAM-1）作用使Th17数量增加、免疫反应增强^[15]。该现象可能是由于ASCs抑制IL-2分泌，通过降低STAT5/STAT3在IL-17 A/F基因位点上的比值促进IL-17分泌，且这种促炎作用仅见于肥胖者来源ASCs，实验推断该作用可能与瘦素mRNA表达相关，但具体分子机制尚不清楚。ASCs对IFN-γ、TNF-α的刺激可上调吲哚胺-2，3-双加氧酶（indoleamine-2，3-dioxygenase；IDO）的活性和程序性死亡配体1（programmed death ligand 1，PD-L1）的表达；在树突状细胞上表达的IDO可以直接作为细胞间信号分子来完成免疫调节作用，PD-L1可抑制T淋巴细胞增殖和细胞因子产生，同时抑制B淋巴细胞增殖、分化及免疫球蛋白转换^[16]。ASCs可使异种CD4⁺ T淋巴细胞受体CC趋化因子受体5（CC chemokine receptor 5，CCR5）表达下调，研究显示CCR5拮抗剂能够有效治疗器官移植后免疫排斥、哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化、糖尿病等多种临床疾病^[17]。

与ASCs共培养可抑制B淋巴细胞凋亡、延长B淋巴细胞存活时间，使其处于非增殖状态，且不改变各亚型比例，该过程主要与细胞间接触有关，可溶性细胞因子不起主要作用^[17]。ASCs抑制B淋巴细胞增殖作用需要活化的T淋巴细胞分泌IFN-γ，以提高ASCs中IDO和抑制/共抑制分子PD-L1的表达，从而降低T淋巴细胞的增殖能力^[18]。ASCs还可以直接作用于B淋巴细胞分化过程，抑制CD19⁺CD27^highCD38^high浆母细胞形成和诱导分化为调节性B细胞（regulatory B cell，Breg）^[18]。但相关研究的结果并不一致，这可能与所用刺激物以及B淋巴细胞的来源不同有关。

ASCs与巨噬细胞共培养可使其极化为具有免疫调节表型的CD163⁺巨噬细胞（M2型），分泌IL-10，应用PGE2可使这种极化作用翻转^[19]。应用阿司匹林或环氧合酶2抑制剂预处理也会减弱ASCs改善IgG介导肾损伤的能力^[20]。ASCs在Con-A诱导肝炎小鼠模型中发挥修复和重生作用，通路图谱分析表明，肝炎相关基因与致瘤素M信号通路在巨噬细胞、T淋巴细胞的免疫反应中与JAK-Stat或丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAKP）及CCR5信号通路有关；网络分析也表明，基因相关网络中包括ACRIIA、STAT3、Activin A、FTSJD1、STAT1，并与IL-2、TNF-α、STAT1/STAT3通路有关^[21]，其机制网络庞大复杂，还需进一步探究。

ASCs移植后面临组织内比标准培养低很多的低氧条件，并未表现出毒性和增殖能力的下降，除CD105降低外，也未发现其他免疫标志分子水平的改变^[16]。炎症条件下，ASCs的免疫抑制表型和功能均得到明显增强。ASCs与同种异体混合淋巴细胞反应（mixed lymphocyte reaction，MLR）或促炎因子共培养，不影响其分化能力和营养物质产出，仅使其形态学特点、增殖能力和细胞因子、趋化因子、人类白细胞抗原（human leukocyte antigen, HLA）的基因表达受到影响。这些基因表达的改变能提高ASCs抑制有丝分裂原和同种异体刺激淋巴细胞增殖的能力，更大程度上增强了ASCs的免疫抑制能力，且作用加快。该现象很大程度上依赖于IDO的表达，对照发现阻断IDO会减弱促炎因子处理ASCs的免疫抑制效果，但完全不影响ASCs自身的免疫抑制能力，这表明IDO对于减弱促炎因子诱导的ASCs的免疫抑制能力影响较大，但对其基础免疫调节能力并无太多影响^[20]。低血清培养ASCs（ASCs cultured under low-serum condition，LASCs）与外周造血干细胞（peripheral blood stem cells，PBSCs）共培养时，可以观察到LASCs具有抑制植物血凝素（phytohaemagglutinin，PHA）刺激人PBMCs增殖的作用，并且呈剂量依赖性^[16]。Transwell实验证实LASCs上清也具有较弱的抗PBSCs增殖作用，说明这种低血清影响PBSCs增殖能力主要依赖于细胞间接触，且呈剂量依赖性^[16]。低血清培养条件还能增强病变肾小球中巨噬细胞向M2型极化的能力^[22]。将异基因ASCs于自体血清中培养24~48 h后应用在降低免疫反应发生的同时，也可能减弱对急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distresssyndrome，ARDS）的治疗效果^[6]。

此外，人类巨细胞病毒US2/US3基因转染可降低ASCs中MHCⅠ类分子表达，使之不能转运至细胞表面，降低ASCs免疫原性与T淋巴细胞活性^[23]。当前研究认为OX40共刺激阻断是一种可行的免疫调节策略，Liu等^[24]通过核转染方式在同种异体肾移植模型中构建ASCsOX40Ig，发现二者在免疫调节方面具有协同作用，通过下调IFN-γ mRNA表达和上调IL-10、转化生长因子β（transforming growth factor β，TGF-β）、叉头转录因子P3（forkhead transcription factor P3，FOXP3）mRNA表达，延长移植肾的平均存活时间，减轻移植反应。

自身免疫性疾病涉及机体对自身抗原的免疫反应和其造成的组织损害，治疗上主要以对症治疗和延缓病情进展为主，缺乏特异有效的治疗手段。1型糖尿病的胰岛素绝对缺乏被认为与自身抗体损伤胰岛β细胞相关，Thakkar等^[25]成功将ASCs诱导分化为具有胰岛素分泌功能的细胞，将自体与同种异体ASCs作对照并发现，虽然前者具有更长期的效果，但二者在高血糖的总体控制效果中未见明显差异。Panés等^[26]将扩增的同种异体ASCs（Cx601）与安慰剂组作对照，应用于克罗恩病复杂性肛瘘临床Ⅲ期试验，结果发现同种异体ASCs组到达临床缓解终点的时间明显缩短，且不良反应发生率更低，为克罗恩病及其他相关难治性肛周疾病提供了新的治疗选择。

在组织功能退化相关疾病的临床试验中，同种异体ASCs作为免疫调节剂的治疗效果更加显著，且同种异体ASCs可取材于年轻、健康的供者，作为成品干细胞制剂，其应用更加安全、便捷。肱骨外上髁炎的发生和发展被认为与前臂伸肌腱的变形、退化和撕裂有关，Lee等^[27]报道了首例应用ASCs注射治疗慢性肌腱病的临床研究，在超声引导下将同种异体ASCs复合生物蛋白凝胶注射于伸肌总腱处，结果表明ASCs组肘功能及肌腱缺损修复效果十分显著。在治疗因肛门括约肌退化而引起的老年人大便失禁的初步临床研究中，局部免疫反应的改善效果不甚显著，可能与局部注射ASCs浓度未能达到剂量要求有关^[28]。Kastrup等^[29]将从封闭生物反应系统提取出的HLA非匹配异体ASCs直接进行心肌内注射，评估同种异体ASCs在缺血性心力衰竭（ischemic heart failure，IHF）中的再生效果，结果无一例发生临床症状、生物化学及免疫学指标的恶化，为终末期IHF的治疗提供了新的思路。

应用血管化的同种异体复合组织移植（vascularized composite allotransplantation，VCA）修复严重组织缺失和肢体缺损时，免疫抑制剂的不良反应使其不能成为临床常规手段。Kuo等^[30]在大鼠VCA模型中应用供体来源ASCs，增加受体外周血和移植组织中的Treg数量，大幅延长了移植物存活时间，提高了供体细胞在受体的嵌合水平，成功诱导免疫耐受的形成^{[13, 30]}。与供体来源ASCs相比，受体来源ASCs更容易获得，也更易进行预处理，Kuo等^[31]又将受体ASCs应用于小型猪同种异体后肢移植模型，显著提高了受体向移植物中的植入以及移植物的存活时间。虽然ASCs单独应用的效果有待进一步评估，但为同种异体复合组织移植中免疫耐受的诱导开辟了新的研究思路。

随着ASCs辅助自体脂肪移植修复软组织缺损的应用越来越广泛，ASCs应用的安全性及其在肿瘤免疫中的作用机制也备受关注。相关动物实验表明，ASCs通过旁分泌产物如血小板源性生长因子D（platelet-derived growth factor D，PDGF-D）促进上皮间充质转换、CXCL1/8促进血管生成，还可以通过调节STAT3通路、HGF/c-Met通路介导促进肿瘤进展；大网膜ASCs的某些分泌功能促进卵巢癌细胞的增殖和转移，并与网膜的转移前微环境有关^[32-35]。法国整形外科学会在2011年改变了严禁脂肪移植的立场，Chaput等^[36]通过乳腺癌术后脂肪移植的病例研究和临床试验未发现ASCs致瘤性的明确证据。

ASCs来源充足、提取效率高且不涉及医学伦理问题，是细胞疗法较为理想的种子细胞之一。但ASCs尚未建立分离、培养、鉴定的统一模式，应用后其对受体原有肿瘤的作用及机制还缺乏深入的研究，且临床效果因受样本数量与随访时间的限制也尚未得到很好的证实，加之应用于人体后ASCs本身及微环境的复杂变化，未来ASCs及其免疫调节作用应用于临床还需要更多、更深入、更全面的研究。