Adipose-Derived Stem Cells in Wound Healing Research

脂肪組織來源幹細胞在傷口癒合研究中的應用

脂肪來源幹細胞（ADSCs）因其易於取得、數量豐富且具備強大的再生能力，已成為傷口癒合應用中極具前景的治療劑。 ADSCs 取自抽脂液或切除的脂肪組織，可透過微創手術大量獲取。其促進血管生成、調節發炎反應以及分化為相關細胞類型的能力，使 ADSCs 成為治療慢性傷口、燒傷及其他傳統療法效果不彰之組織損傷的理想候選療法。

重點摘要

• 可透過酶消化或機械處理，從抽吸脂肪中大量分離出 ADSCs
• 這些細胞透過旁分泌機制（包括分泌生長因子和細胞因子）促進傷口癒合
• 由 ADSC 介導的血管新生可加速肉芽組織形成與傷口閉合
• ADSCs 的免疫調節特性可減輕發炎並促進組織重塑
• 臨床試驗證實，ADSCs 用於治療慢性傷口具有安全性及初步療效

發佈日期：2023年 | 最後審閱日期：2026年5月

ADSCs 的分離與處理

脂肪組織是人體內最豐富且最易取得的成人幹細胞來源。抽脂手術可獲得含有基質血管成分（SVF）細胞的抽脂液，並透過酶解或機械處理從中分離出脂肪組織源成人幹細胞（ADSCs）。 單次抽脂手術即可獲得數百萬個 SVF 細胞，其數量遠超過骨髓穿刺所能獲得的量。

酶解分離法是利用膠原酶消化脂肪組織，隨後透過離心將 SVF 與成熟脂肪細胞分離。 SVF 沉澱物中含有 ADSCs，以及內皮細胞、周細胞和免疫細胞。隨後的塑膠附著培養可篩選 ADSCs，同時去除非附著細胞群。此過程可製備出相對純淨的 ADSCs 製劑，適用於研究及臨床應用。

「人類間質幹細胞－脂肪組織」以經特性鑑定、冷凍保存的製劑形式提供，可直接用於傷口癒合研究。若需進行比較研究，「人類間質幹細胞－骨髓」（HMSC-BM）則提供傳統的間質幹細胞（MSC）黃金標準。 人類間質幹細胞－華通氏凝膠（HMSC-WJ）則提供了一種增殖能力更強的替代選擇。

傷口癒合中的旁分泌機制

ADSC 的治療效果主要源自生物活性因子的旁分泌作用，而非直接的細胞分化。ADSC 的分泌體包含生長因子、細胞因子、趨化因子及細胞外囊泡，這些成分共同促進傷口癒合。ADSC 培養所得的條件培養基即使在沒有細胞存在的情況下，仍展現出促進傷口癒合的活性，這證實了旁分泌機制的重要性。

ADSC 分泌的血管內皮生長因子（VEGF）能驅動新血管生成，此過程對傷口癒合至關重要。包括基本成纖維細胞生長因子（bFGF）、肝細胞生長因子（HGF）及血小板衍生生長因子（PDGF）在內的血管生成因子，則進一步促進血管形成。 血管化的增強可改善氧氣和營養物質向傷口部位的輸送，從而加速組織再生。

轉化生長因子-β（TGF-β）和表皮生長因子（EGF）可促進成纖維細胞增殖及細胞外基質沉積。 角質形成細胞生長因子（KGF）可刺激上皮細胞的遷移與增殖，從而加速傷口再上皮化。這種全面的生長因子分泌特徵，解釋了 ADSC 在多個傷口癒合階段中的療效。

免疫調節特性

ADSC 透過與滲入傷口部位的免疫細胞相互作用，來調節發炎反應。 前列腺素 E2（PGE2）的分泌可抑制 T 細胞增殖，並促進調節性 T 細胞的發育。吲哚胺 2,3-二氧合酶（IDO）的表達則會耗竭 T 細胞活化所需的色氨酸。這些機制共同作用，能抑制會阻礙傷口癒合的過度發炎反應。

巨噬細胞極化是 ADSC 關鍵的免疫調節機制之一。ADSC 透過分泌 IL-10 和 TGF-β，促進巨噬細胞從促炎性 M1 表型轉變為促再生性 M2 表型。 M2型巨噬細胞會分泌抗發炎細胞因子及生長因子，以支持組織修復。這種極化轉換可加速傷口癒合過程從發炎階段過渡至增殖階段。

共培養研究證實了 ADSC 對免疫細胞功能的影響。分化為巨噬細胞的 THP-1 細胞，為探究 ADSC 與巨噬細胞之間的相互作用提供了研究模型。這些共培養系統揭示了雙向訊號傳導機制：巨噬細胞衍生的因子會影響 ADSC 分泌體的組成，從而形成強化再生反應的回饋迴路。

促進血管生成

慢性傷口癒合失敗往往反映傷口床血管化不足。ADSC 透過直接刺激內皮細胞及旁分泌機制來促進血管生成。由 ADSC 分泌的血管內皮生長因子（VEGF）、血管生成素-1 及其他血管生成因子，可激活內皮細胞的增殖、遷移及管狀結構形成。這種新生血管形成可改善灌注，並促進肉芽組織的發育。

缺氧的傷口環境透過穩定 HIF-1α，增強 ADSC 對血管生成因子的產生。此種氧氣感測機制會在最需要血管生成的缺氧條件下，上調 VEGF 的表達。在將 ADSC 應用於傷口前，先於缺氧培養條件下進行預處理，可能增強其血管生成潛能。

ADSC 招募內皮前體細胞有助於傷口部位的血管生成。SDF-1（CXCL12）的分泌可吸引表達 CXCR4 的循環前體細胞。這些被招募的細胞會整合至正在形成的血管中，並在 ADSC 直接旁分泌作用之外，促進持續的新血管生成。

發佈日期：2023年 | 最後審閱日期：2026年5月

分化貢獻

儘管旁分泌機制佔主導地位，但 ADSC 分化為與傷口相關的細胞類型仍能提供額外的再生貢獻。成纖維細胞分化可產生能合成細胞外基質成分的細胞，這些成分對於肉芽組織至關重要。角質形成細胞的轉分化，儘管存在爭議，但在適當條件下仍可能有助於傷口再上皮化。

ADSC 的內皮細胞分化有助於傷口床內的血管發育。目前已建立可促進內皮細胞分化的培養條件，且源自 ADSC 的內皮細胞展現出包括管狀結構形成及適當標記物表達在內的功能特徵。分化後的 ADSC 與被招募的內源性前體細胞之間的相對貢獻，目前仍在研究之中。

脂肪分化是 ADSC 的預設分化路徑，有助於深層傷口中真皮脂肪組織的修復。真皮脂肪組織透過分泌脂肪因子及與其他真皮細胞相互作用，在皮膚穩態維持與傷口癒合中扮演重要角色。由 ADSC 介導的脂肪再生可恢復此功能性組織層。

遞送方法與支架

將 ADSC 懸浮液直接注射至傷口邊緣雖屬簡便的遞送方式，但可能導致細胞保留率與存活率不佳。透過重複注射方案，可在整個癒合過程中維持細胞存在，從而改善治療效果。局部注射特別適用於小型或易於接觸的傷口，且此類傷口可進行重複治療。

基於支架的遞送方式可改善細胞在傷口床內的保留率、存活率及空間分布。 膠原蛋白基質、玻尿酸水凝膠及合成聚合物支架，皆能提供支持 ADSC 功能的三維環境。選擇支架時，需考量其機械特性是否符合傷口位置、降解動力學，以及與 ADSC 存活與分泌的相容性。

利用 ADSC 條件培養液或細胞外囊泡的無細胞療法，可避免細胞輸送與儲存方面的挑戰。含有 ADSC 分泌體因子的濃縮條件培養液，已在前臨床模型中展現傷口癒合功效。外泌體製劑以穩定且可儲存的形式保留 ADSC 的旁分泌效應，適合臨床應用。

臨床試驗證據

第一／二期臨床試驗已證實 ADSC 在傷口癒合應用中的安全性。自體及同種異體 ADSC 製劑在慢性傷口治療中均展現良好的安全性特徵，未出現顯著的不良事件。關於同種異體 ADSC 的免疫原性疑慮在臨床上並未顯現，這與其免疫調節特性相符。

糖尿病足潰瘍試驗顯示 ADSC 療效令人鼓舞。相較於標準治療，接受治療的患者被報告具有加速傷口閉合、縮短癒合時間及降低截肢率的成效。這些結果解決了糖尿病傷口管理中關鍵的未滿足需求，而傳統方法在此領域往往成效不彰。

運用 ADSC 治療燒傷可促進上皮化並減少疤痕形成。治療後燒傷部位的血管生成增強，有助於移植組織存活與傷口癒合。ADSC 對疤痕成熟與重塑的作用，亦有助於改善美容效果。

培養與品質考量

標準化的 ADSC 培養採用 DMEM 或 DMEM/F12 基礎培養基，並添加 10% 胎牛血清。 補充 bFGF（5-10 ng/mL）生長因子可促進細胞增殖，以實現臨床規模的擴增。CM-1 冷凍培養基可實現 ADSC 庫的冷凍保存，而無血清替代培養基則支援臨床級別的製造。

細胞系認證與捐贈者追蹤，可確保在整個製造及臨床使用過程中皆具備可追溯性。進行支原體檢測可防止可能影響傷口癒合效果的污染。功能性檢測用以確認分化能力與分泌體組成，提供超越表面標記特徵分析的品質指標。

結論

脂肪組織來源幹細胞透過旁分泌、免疫調節及分化機制的綜合作用，在傷口癒合應用方面展現出顯著的潛力。 臨床證據支持其用於慢性傷口、燒傷及手術傷口治療的安全性與初步療效。持續優化給藥方式、給藥方案及品質標準，將推動 ADSC 療法在傷口癒合適應症方面邁向標準臨床實踐。