脂肪源干细胞(adipose-derived stem cells,ASCs)是一种能够自我更新和多向分化的间充质干细胞,在特定的诱导条件下可以跨胚层分化。ASCs具有以下特点:①体内储量丰富;②获取方便,对机体损伤小;③具有稳定的多向分化潜能;④可以安全有效地移植。由于ASCs免疫原性低,当未分化ASCs以及扩增后的ASCs与异基因外周血淋巴细胞共培养时不引起淋巴细胞增殖,这表明ASCs具有低免疫原性,可用于异体移植。这些都显示ASCs在再生医学领域具有潜在的巨大应用前景。再者,ASCs可避开胚胎干细胞的伦理学问题,这就使其在干细胞移植或基因治疗中有可能发挥重要作用。因此,ASCs逐渐成为组织工程和再生医学基础和临床研究的新热点之一。细胞骨架是生物大分子在力学-化学-生物学耦合作用下形成的一个动态平衡系统,是具有多尺度特征的动态纤维网络结构。它由微管(microtubule)、微丝(microfilament)和中间丝(intermediate filament)构成。细胞骨架参与细胞力传导过程,而细胞力传导(cellular mechanotransduction)是近期一个非常重要的发现。目前,越来越多的研究表明细胞骨架不仅在细胞铺展、迁移、生长等一系列生理过程中起着重要作用,还对外界环境响应、干细胞分化起着关键作用。但是细胞骨架张力改变如何决定干细胞分化的机制尚未清楚,涉及其中的信号通路及各种细胞因子也未明了,因此研究细胞骨架在干细胞分化中的改变是很有意义的。本研究中,我们将体外培养的hASCs置于成脂肪诱导分化环境中,分析细胞骨架系统之一的微管(microtubule)在成脂分化过程中的变化及影响微管后对成脂分化的影响。结果表明,在hASCs(人脂肪干细胞)成脂肪诱导过程中,随着成脂诱导的深入,首先,微管在形态学上发生了明显的变化,即从未分化时的致密梭形结构逐渐变为以细胞核为中心的松散空隙结构。其次在蛋白表达上,微管蛋白在成脂分化过程中降低,即脂肪细胞内部的微管强度下降。最后在基因表达上,微管蛋白表达也出现了明显的降低。使用微管稳定剂(taxol)及微管解聚剂(nocodazole)分别处理细胞后,微管的解聚能使hASCs的成脂分化相关标志物(PPARγ、C/EBPα)上调,而微管稳定作用则相反。因此,本研究结果表明,既往认为在细胞内保持稳定的微管蛋白在hASCs成脂诱导分化过程,在结构上发生了重构且表达下调;促进微管蛋白解聚能促进hASCs成脂诱导。我们的结果提示,微管蛋白参与并影响hASCs的成脂分化。