应用细胞抽提物重编程技术获取乳腺干细胞再生乳腺的研究

In recent years, the incidence of breast cancer is rising. Breast defects brought great physical and mental suffering to women patients, therefore, breast reconstruction has great significance. Current clinical breast reconstruction is mainly by prosthesis filling and autologous tissue transplantation, which has shortcomings of trauma and complications. Development of the mammary gland is from mammary stem cells. We can reconstruct breast of normal function and shape using tissue engineering. However, separation of mammary stem cells is difficult and will induce a secondary injury of the contralateral breast. In particular, for bilateral breast defects, We can not directly acquire the mammary stem cells. Reprogramming with cell extract is one of the reprogramming techniques developed in recent years, which import some specific components in the cytoplasm and nucleus of target cells into the recipient cells, then convert them into the target cells, which then will express the cell-specific gene of target cells, and perform with the corresponding morphology and function. In this study, we use the technology for the first time to reprogram adipose derived stem cells (allogeneic) with cell extracts of mammary stem cells. We will observe whether ADSC can be converted into mammary stem cells, whether mammary stem cells can regenerate breast tissue. The technology will provide a sufficient source of seed cells for breast tissue engineering, and lay a good foundation for further in vitro and in vivo tissue engineering of breast.

近年来乳腺癌的发病率呈上升趋势，包括乳腺癌等各种原因造成的乳房缺损给女性患者带来了巨大的身心痛苦，乳房的再造具有重大意义。目前临床上乳房重建主要是假体充填和自体组织移植，具有创伤大、并发症高等缺点。乳腺的发育源于乳腺干细胞，利用组织工程学可以重建正常功能和形态的乳腺。但其分离获取困难，对健侧乳腺有继发损伤，而对于双侧乳房缺损，则无法直接获取乳腺干细胞。细胞抽提物（Cell extracts）重编程是近些年发展起来的重编程技术之一，是将目的细胞的胞浆胞核中的特定成分导入受体细胞，使其向目的细胞转化，表达目的细胞的特异性基因，具有相应的形态和功能。本研究中，我们在国内外首次使用该项技术以小鼠乳腺干细胞抽提物对脂肪干细胞（异体）进行重编程，观察其能否被诱导向乳腺干细胞转化，能否在体生成乳腺组织。该技术能为乳腺组织工程提供充足的种子细胞来源，为进一步离体及在体构建组织工程化乳腺奠定良好基础。

脂肪冻存技术不仅能减少术后脂肪组织的废弃，还能有效降低自体脂肪移植患者因多次抽脂手术而承受的身体痛苦和经济负担；此外，通过脂肪冻存还可建立起“脂肪组织库”，当有脂肪相关研究时，可满足研究人员对脂肪组织的即需即取。但是脂肪组织的低温储存在目前尚无统一认可的方案，而Pu等人组成的研究团队提出的联合使用二甲基亚砜（DMSO）及海藻糖，采用“慢冻速融”的方式对脂肪组织进行冻存与复苏的方案，在目前来说相对最为完善。在本研究第一部分实验中，我们采用Pu提出的方案来冻存脂肪组织，比较冻存脂肪来源与新鲜脂肪来源ADSCs的增殖活性与分化潜能的差异，发现冻存脂肪来源ADSCs的生物活性明显低于新鲜脂肪来源ADSCs水平。在第二部分实验中，我们使用不同浓度的浓缩血小板在体外作用于冻存脂肪来源ADSCs，发现浓度为0.975-3.9×10^5/ul的浓缩血小板均能显著促进冻存脂肪来源ADSCs增殖活性；另外在0.975×10^5/ul浓缩血小板作用下，冻存脂肪脂肪来源ADSCs的分化潜能可达到甚至超过新鲜脂肪来源ADSCs的水平。本研究第三部分实验则探索浓缩血小板在体内对冻存脂肪移植效果的影响，发现浓缩血小板虽不能提高冻存脂肪移植后的湿重保留率，但是能在一定程度上促进冻存脂肪移植后局部的血管化，并提高脂肪团中具有活性的脂肪细胞数量。