间充质干细胞（mesenchymal stem cells, MSC）具有免疫细胞的某些特点，包括抑制炎症反应、抑制细菌增殖及表达TLR样受体等。本研究首次提出MSC在受到环境刺激时具有类似免疫细胞的“短时记忆效应”，并从DNA甲基化及microRNA表达改变等表观遗传学方面对其机制进行了研究。依据短时记忆效应理论，我们可以将MSC进行不同预处理，从而为不同疾病的治疗提供科学依据。MSC“短时记忆效应理论”提示：不同来源MSC基因表达谱存在差异，且在相同条件刺激下不同MSC反应不同。本课题研究发现脐带来源间充质干细胞(UC-MSC)和脂肪来源间充质干细胞(AD-MSC)基因表达谱存在较大差异；而经高糖高脂处理可抑制UC-MSC增殖，促进UC-MSC凋亡，而AD-MSC基本不受影响。AD-MSC在高糖高脂环境下表现出了更强的耐受能力和适应能力。以上结果一方面验证了MSC的短时记忆理论，另一方面提示：如果两种细胞在进入高糖高脂血症的动物体内，其对糖脂代谢调节可能存在很大差异。为验证以上分析，本课题对MSC减肥及调节脂代谢进行了探讨，结果发现AD-MSC可显著降低肥胖小鼠体重、减轻血清中甘油三酯及胆固醇水平，从而改善脂代谢异常的状态，对脂代谢具有重要的调节能力。本研究进一步发现AD-MSC对脂代谢调节作用可能通过活化脂肪组织AMPK信号通路、抑制脂肪合成酶活性、促进脂肪分解以及促进棕色脂肪细胞活化等；另外AD-MSC治疗后的小鼠脂肪组织SPK1-S1PR表达水平均升高，且棕色脂肪特异蛋白UCP-1等表达显著增强，提示SPK1可能参与棕色脂肪细胞的活化。另外机体的炎症状态与肥胖和糖脂代谢紊乱密切相关，本研究发现MSC分泌的galectin-3与MSC免疫抑制能力具有相关性，而galectin-3在肥胖和T2DM的代谢性炎症中具有重要调节作用，因此MSC可能通过分泌galectin-3从而减轻血清炎性因子及抑制代谢性炎症水平。我们的发现为MSC调节机体糖脂代谢水平，从而治疗肥胖症及2型糖尿病提供了新的研究思路，并为拓展MSC的临床应用提供了新的理论支持。