脂肪移植的最新研究進展

自體脂肪作為一種常用的軟組織填充材料，具有生物相容性好，獲取方便，來源豐富，操作簡單，充盈外形好，成本低廉等多項優(yōu)點，且不存在異體填充物或者移植物可能引發(fā)的副作用和潛在的風(fēng)險，已經(jīng)頻繁地用于軟組織填充并且得到廣泛的認(rèn)可。隨著社會的飛速進步，人們的健康意識及對生活質(zhì)量的要求在不斷地提高，而由于多種原因，如先天畸形、面癱、外傷、腫瘤切除及衰老等引起的軟組織缺損嚴(yán)重影響人們的身心健康，自體脂肪移植由于其來源于自體所以得到很多患者的認(rèn)可，但難以預(yù)測的吸收率仍然是其最大的缺陷。關(guān)于如何提高移植后脂肪存活率的問題，眾多學(xué)者做了大量的體內(nèi)及體外的研究，并且取得了顯著的進展。早在1893年，Neuber[1]就使用了自體脂肪移植技術(shù)，當(dāng)時使用的是小塊的脂肪組織來填充瘢痕，并且發(fā)現(xiàn)減小移植物的顆粒大小可以減少移植后的吸收，但操作不是很方便。1914年，Bruning[2]使用注射器將小顆粒脂肪組織注射到鼻部受區(qū)，使得注射的組織能夠很好地量化并且簡化了操作。這一技術(shù)的使用使得脂肪移植在20世紀(jì)初期甚為流行，但是由于其填充后效果不能持久，逐漸又褪色下來。直到20世紀(jì)80年代吸脂術(shù)的出現(xiàn)，使得注射吸脂后的副產(chǎn)物—半液態(tài)的脂肪來修復(fù)軟組織缺損變得流行起來[3-4]。脂肪移植與吸脂術(shù)有機結(jié)合，在行其他部位吸脂術(shù)時便能夠?qū)⑽龅闹就ㄟ^注射器注射到軟組織缺損區(qū)，與傳統(tǒng)方法相比，不用再專門獲取脂肪并將其剪碎為小顆粒，大大簡化了手術(shù)操作而且一舉兩得。然而，技術(shù)上雖有提升，移植物的存活率卻仍然沒有得到提高。盡管在此期間Carraway等[5-6]提出通過改進技術(shù)來提高脂肪移植物的存活率，但是不同的醫(yī)師報道的存活率千差萬別，哪種技術(shù)才是最優(yōu)，脂肪成活率的數(shù)據(jù)及其他臨床參數(shù)都未能得到統(tǒng)一。直到最近幾年，眾多學(xué)者從脂肪獲取及制備技術(shù)方面，促進移植物成活的藥物，生長因子，干細(xì)胞及脂肪細(xì)胞的去分化與再分化理論等多方面展開了大量的研究，這才使得脂肪移植再次成為整形外科的一項常規(guī)方法。

1脂肪組織的獲取、制備及注射技術(shù)的研究

脂肪組織的獲取早期曾使用手術(shù)切取的方法，這種方式隨著現(xiàn)在微創(chuàng)技術(shù)的提高逐漸被淘汰?，F(xiàn)在認(rèn)可的獲取脂肪技術(shù)主要有兩種:①傳統(tǒng)的吸脂術(shù)，將吸脂得到的半液態(tài)脂肪作為移植物;②Coleman技術(shù)。Pu 等[7]通過研究來對比這兩種技術(shù)的優(yōu)劣。該研究將16例患者隨機分為兩組，每組8例，第一組使用Coleman技術(shù)從每位患者的腹部抽脂;第二組通過傳統(tǒng)的吸脂術(shù)從腹部來獲取脂肪。經(jīng)過離心后，將中間的脂肪組織層收集起來。所有的樣本都使用以下的分析方法進行分析:臺盼藍活性染色對活性脂肪細(xì)胞進行計數(shù)，3-磷酸甘油脫氫酶分析和常規(guī)的組織學(xué)檢測。通過檢測分析得出第一組使用Coleman技術(shù)的組織中有活性的脂肪細(xì)胞的數(shù)量遠多于第二組，3-磷酸甘油脫氫酶活性也是第一組更高。組織學(xué)檢測顯示兩組的脂肪組織都是正常的結(jié)構(gòu)形態(tài)。通過這項研究可以得出Coleman技術(shù)要比傳統(tǒng)的吸脂術(shù)更為優(yōu)越。不同直徑的吸脂針和不同大小的注射脂肪所用針頭對脂肪組織的損傷是不同的，為了找出大小合適的吸脂針及注脂針頭，Erdim等[8]進行了一項對比性的研究。得出的結(jié)論是使用6mm的吸脂針要比直徑更小的吸脂針吸出的脂肪組織活性更高;而在注脂針方面，通過14、16、20號針頭注射的移植物的存活率是沒有顯著差別的。這說明吸脂針的直徑過小會對脂肪組織造成更大的損傷，從而降低了脂肪移植物的活性。

脂肪組織獲取后，采用不同的處理方法，對其活性的影響是有差異的。Yun Xie等[9]提出了一種檢測脂肪移植物活性的方法—葡萄糖轉(zhuǎn)移法。通過該方法檢測出經(jīng)過離心處理后的脂肪移植物要比未離心的活性明顯降低，并且隨著離心速度的增大移植物的活性呈現(xiàn)線性下降。而Piasecki [10]卻對此持相反的觀點，他認(rèn)為采用適當(dāng)?shù)碾x心速度(1000r/m)對脂肪組織進行處理能夠提高其活性。該研究還提出了移植物活性和純度的測定方法—使用錐蟲藍活性測定法檢測其活性度和使用血細(xì)胞計數(shù)器來測定移植物的組分。使用了這種方法，通過實驗得出剪切法獲取脂肪要比鈍性和銳性針頭獲取的脂肪活性和純度都高，生理鹽水沖洗過或者是離心的移植物在純度和活性方面數(shù)據(jù)顯示有顯著的提高，但二者之間的差異并不明顯，然而，如果移植物在經(jīng)過離心和單純的生理鹽水沖洗后再用膠原酶進行消化，最后活性和純度都分別持續(xù)在96%和93%。葡萄糖轉(zhuǎn)移法作為檢測脂肪移植物活性的方法還被用來比較不同負(fù)壓抽吸所得脂肪顆粒的活性，雷華[11]用60ml注射器(26～40kpa)和吸脂機(70～80kpa)連接相同管徑不同側(cè)孔的吸管抽取兩組脂肪顆粒，同時進行葡萄糖轉(zhuǎn)移實驗，研究發(fā)現(xiàn)兩種方法對所抽取的脂肪顆?；钚杂绊憻o差異。

脂肪組織顆粒的大小不同會導(dǎo)致移植后存活率的不同，前期研究證明減小脂肪顆粒的大小可以提高其存活率。近期Ohara等[12]又提出了單房脂肪細(xì)胞移植的概念，該研究小組通過酶學(xué)消化的方法將脂肪組織消化成單房脂肪細(xì)胞，然后進行移植，這樣移植后的脂肪細(xì)胞可以在受區(qū)范圍內(nèi)自由地移動，這樣就保證了每個脂肪細(xì)胞都能夠和周圍的組織液充分地接觸，從而能夠從周圍的組織液中吸取足夠的養(yǎng)分，這就有效地避免了在移植早期由于移植物和宿主受區(qū)部位還未建立血供所引發(fā)的移植物壞死，尤其有效地避免了移植物中心壞死的發(fā)生，從而提高了移植成活率。該研究通過實驗還得出了使用膠原酶將脂肪組織消化成單房脂肪細(xì)胞的最佳時間是30min。

Yun Xie等[13]對脂肪移植技術(shù)進行研究，該研究對83例患者進行了注射脂肪移植術(shù)，脂肪采用注射器低壓抽吸獲取，然后低速離心處理，再通過每次低容量地將處理過的脂肪注射到面部受區(qū)，要做到多隧道、多平面及多點注射。Yun xie 等將其命名為“3Ls和3Ms”技術(shù)，即三低(低壓抽吸、低速離心、低容量注射)和三多(多隧道、多平面、多點注射)技術(shù)。83例患者的注射部位包括顳部、頰部、眼周，面部老化或臉型不對稱注射次數(shù)都在1～3次，每次之間相隔3～6個月。所有患者隨訪8年進行臨床評估。不同患者的脂肪吸收程度是不同的，長期的隨訪證明經(jīng)過1～3次注射移植后效果能夠持續(xù)好多年。在經(jīng)過脂肪移植術(shù)后大多數(shù)患者面部輪廓的提高都是相當(dāng)明顯的，超過了73.5%的患者被評估為滿意，其中12.0%～21.7%的患者最為滿意，只有少于4.8%的患者不滿意。如果在此基礎(chǔ)上再應(yīng)用促進脂肪移植物存活率的生長因子或者是使用干細(xì)胞療法，臨床效果能否再得到提高，有待進一步研究。

2脂肪組織的儲存方法

為了解決脂肪移植后的吸收問題，有學(xué)者提出使用多次注射移植的方法。而要避免增加對供區(qū)的損傷，在第一次手術(shù)中就要獲取額外的脂肪組織并將其儲存起來。采用何種方法儲存脂肪組織才能提高其存活率，Atik [14]對比研究了三種不同的儲存方法:冷凍干燥法、浸入到甘油中儲存和液氮中凍存，存儲6個月后分別移植到小鼠的頭皮下。移植物經(jīng)過組織學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)用液氮凍存的組織與新鮮組織最相近，然而用其他方法儲存的移植物有顯著的組織失活表現(xiàn)在活性脂肪細(xì)胞數(shù)量較少并且有較多的空泡和纖維變性區(qū)域。由此看出使用液氮冷凍保存脂肪組織較其他方法更為有效。不同的儲存方法對脂肪移植物的活性有不同的影響，而同樣是使用冷凍儲存法，不同的溫度對組織活性的影響也是不同的。Erdim [8]對4℃，-20℃和-80℃三個溫度進行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)4℃儲藏的脂肪組織的活性跟新鮮的脂肪組織的活性相似;而-20℃冷凍和-80℃深低溫凍存都使得脂肪細(xì)胞的活性顯著降低。4℃儲藏脂肪組織是一種有效而且方便的方法，在脂肪細(xì)胞活性基本不變的情況下至少可以儲藏2周。而要真正達到定期重復(fù)注射移植的目的，保存2周肯定是不夠的，這就需要有進一步的研究來找出能夠長期儲存脂肪組織并且能有效保持其活性的方法。

3促進脂肪移植物存活的藥物及生長因子等研究

通過藥物及生長因子等來提高脂肪組織的存活率也是一項行之有效的方法，之前已有較多的研究。王友彬[15]通過實驗證實了瘦素能夠促進脂肪移植物的存活，其主要機制為血管內(nèi)皮細(xì)胞上有瘦素的受體，瘦素能夠促進血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，加速了局部微循環(huán)的建立，從而增加了移植部位的血供，促進了移植物的成活。另外，瘦素還能促進前脂肪細(xì)胞向脂肪細(xì)胞的分化。選擇性β1受體阻斷劑也有類似的作用，它能夠阻斷脂肪細(xì)胞膜上的腺苷酸環(huán)化酶的活性并且抑制cyclic-AMP，有效抑制脂解作用，且能有效促進前脂肪細(xì)胞向脂肪細(xì)胞的分化[16]。前期所研究的藥物還包括前列腺素(PGI)類，胰島素及胰島素樣生長因子(IGF)，血管生成素-1(Ang-1)等， 這些藥物都對移植后脂肪組織的存活有一定的促進作用，但是效果都難以令人滿意。

近期的研究主要集中在生長因子方面，尤其是對血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的研究較多。Yi等[17]研究了腺病毒介導(dǎo)的血管內(nèi)皮生長因子對血管生成的影響及對游離脂肪移植物成活率的影響。通過對比腺病毒介導(dǎo)的血管內(nèi)皮生長因子與脂肪混合組(實驗組)，腺病毒介導(dǎo)的綠色熒光蛋白基因與脂肪混合組和脂肪中加入生理鹽水組三組移植15周后的結(jié)果進行對比，發(fā)現(xiàn)第一組要比后兩組生成的包囊較少，纖維化程度較低，這說明加入腺病毒介導(dǎo)的血管內(nèi)皮生長因子能夠使移植物的質(zhì)量提高;通過組織學(xué)的方法測得實驗組的毛細(xì)血管密度明顯增高。這項研究揭示了血管內(nèi)皮生長因子治療可以提高脂肪移植物的存活率和質(zhì)量，其機制可能是由于誘導(dǎo)了血管的生成。Feng等[18]也對血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)進行了研究，他們將VEGF轉(zhuǎn)染到脂肪干細(xì)胞上，然后觀察其對脂肪移植物的血管生成及存活是否有促進作用。實驗分為四組:第一組是DiI標(biāo)記的VEGF轉(zhuǎn)染的脂肪干細(xì)胞與脂肪的混合物;第二組是DiI標(biāo)記的脂肪干細(xì)胞和脂肪的混合物;第三組是胰島素和脂肪混合物;第四組是單純培養(yǎng)基和脂肪的混合物，分別都注射到裸鼠的皮下，6個月后取材檢測，發(fā)現(xiàn)第一組和第二組移植物的存活率明顯高于其他兩組，組織學(xué)分析這兩組相對于其他組有較少的脂肪壞死和纖維化，并且DiI標(biāo)記的VEGF轉(zhuǎn)染的脂肪干細(xì)胞與脂肪的混合物這組的毛細(xì)血管密度要明顯高于其他任何組。此研究證明了VEGF轉(zhuǎn)染的脂肪干細(xì)胞能夠提高脂肪移植物的存活率并且提高移植物的質(zhì)量。Kakudo 等[19]研究了成纖維細(xì)胞生長因子2(FGF-2)對脂肪干細(xì)胞成脂性分化的影響。FGF-2已經(jīng)被公認(rèn)的是其對脂肪干細(xì)胞的成軟骨分化的誘導(dǎo)作用和對成骨性分化的抑制作用，但是其對脂肪干細(xì)胞成脂性誘導(dǎo)分化的研究是匱乏的。這項研究通過FGF-2對脂肪干細(xì)胞的成脂性誘導(dǎo)分化從細(xì)胞和分子的水平進行了研究，得出了其能夠增強脂肪干細(xì)胞成脂性分化。Por等[20]還研究了存在于富含血小板血漿中的生長因子是否對脂肪移植物的存活率有提高的作用。該研究組從一健康的女性通過Coleman技術(shù)抽得脂肪并且獲取富含血小板血漿(PRP)，然后將12只裸鼠隨機分成兩組:實驗組將0.8ml脂肪移植物和0.2mlPRP混合后植入到裸鼠頭皮下;對照組將0.8ml脂肪移植物0.2g普通生理鹽水混合后植入到裸鼠頭皮下。16周后將動物處死并取出移植物測量重量和體積，并用油紅O染色。通過檢測得出，實驗組的平均重量和體積是0.503g和0.545ml;對照組的平均重量和體積是0.500g和0.541ml。兩組的重量、體積和組織學(xué)參數(shù)都沒有統(tǒng)計學(xué)上的顯著差別。這個研究證明了富含血小板血漿并不能提高脂肪移植物在裸鼠體內(nèi)的存活率。

4干細(xì)胞療法

高度增殖、多向分化潛能、分化方向的可控性，干細(xì)胞這些特有的生物學(xué)特性使得它在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣，脂肪干細(xì)胞作為干細(xì)胞的一種，相關(guān)研究證明，對脂肪移植物的存活率有提高作用。Yoshimura等[21]將獲取的脂肪組織通過膠原酶消化然后離心分離出脂肪干細(xì)胞及其他細(xì)胞的混合物(SVF)，然后將其同脂肪移植物進行輕柔地混合，然后放置10～15min以使得細(xì)胞能夠很好地吸附到待移植的移植物上，然后收集到注射器中并注射到乳房區(qū)域;或是將SVF用60ml的生理鹽水重懸，先使用傳統(tǒng)的方法直接將脂肪組織注射到胸部，然后即刻將重懸的SVF以擴散注射的方法注射到整個乳房區(qū)域，其中每個乳房注射30ml。在臨床脂肪移植后的前兩個月尤其是第1個月，移植的脂肪出現(xiàn)了吸收，2個月后，盡管皮膚有時出現(xiàn)松弛，但是乳房的體積沒有太大的變化。在移植后6個月時，所有術(shù)后患者的胸圍幾乎都增加了4～8cm，對應(yīng)2～3個罩杯。胸圍增加的幅度對應(yīng)到乳房體積則是增加了100～200ml。所有患者中除1例外其余所有患者乳房的形態(tài)都自然、柔軟，無可觸及的小包塊，所有患者對乳房結(jié)構(gòu)，外形，柔軟度還有沒有使用外來假體都很滿意。盡管有2例患者由于包膜的形成導(dǎo)致乳房的體積增加有限。除此之外，作者在文中還闡明了兩個觀點:①通過吸脂獲得的脂肪分離出的干細(xì)胞要比切取下來的少一半左右，這里有兩個主要的原因，第一個原因是一大部分的脂肪干細(xì)胞都集中在大血管周圍，這樣吸脂自然就無法獲得這部分脂肪干細(xì)胞，第二個原因是在吸脂的過程中小部分脂肪干細(xì)胞變成了液態(tài)而丟失;②分離的未經(jīng)培養(yǎng)的脂肪干細(xì)胞及其他細(xì)胞的混合物(SVF)和脂肪移植物共移植時這里的脂肪移植物本身就起到一個活的支架作用。Moseley等[22]也研究了新鮮的未經(jīng)培養(yǎng)的脂肪干細(xì)胞對脂肪組織移植的治療作用。通過實驗研究發(fā)現(xiàn)新鮮未經(jīng)培養(yǎng)的脂肪干細(xì)胞和剪碎的脂肪共移植能夠明顯提高移植物的體積和壽命;經(jīng)過培養(yǎng)的脂肪干細(xì)胞和剪碎的脂肪共移植后與單純剪碎的脂肪移植組對比也有明顯的提高，該研究結(jié)果還表明了新鮮未經(jīng)培養(yǎng)的脂肪干細(xì)胞的治療作用要好于經(jīng)過培養(yǎng)的脂肪干細(xì)胞。Yoshimura等還將該方法應(yīng)用于23例軟組織缺損及胸部的填充，經(jīng)過26個月的隨訪，除了1例胸部充填后拍胸片顯示有中心區(qū)域的纖維化外，其余的都在體積方面保持了長期的效果。

5 脂肪組織工程

在修復(fù)軟組織缺損等方面，脂肪移植術(shù)雖然有眾多的優(yōu)點，但如果并非伴隨吸脂術(shù)而進行，則獲取脂肪組織仍然會對供區(qū)造成損傷。而脂肪組織工程若能成功得以實施則可避免此問題。已有研究證實，脂肪干細(xì)胞在體外表現(xiàn)出低免疫源性，但是否能夠在同種異體內(nèi)構(gòu)建脂肪組織而不被排斥還需要進一步研究。脂肪組織工程雖不屬于脂肪移植的范疇，但作為修復(fù)組織缺損的一種方法卻為當(dāng)今研究熱點。

脂肪組織工程主要包括脂肪干細(xì)胞的體外擴增分化，與支架材料復(fù)合并構(gòu)建形成脂肪組織。張云松等[23]使用了脂肪干細(xì)胞和Ⅰ型膠原支架復(fù)合來構(gòu)建工程化脂肪組織，通過將來源于人的脂肪干細(xì)胞進行成脂性誘導(dǎo)然后再與Ⅰ型膠原復(fù)合接種到裸鼠左側(cè)背部皮下，將未行成脂性誘導(dǎo)的干細(xì)胞和支架復(fù)合物接種到裸鼠右側(cè)背部，進行對比性研究后發(fā)現(xiàn)脂肪干細(xì)胞經(jīng)成脂性誘導(dǎo)后與Ⅰ型膠原復(fù)合后能在體內(nèi)成功構(gòu)建脂肪組織，而未經(jīng)誘導(dǎo)組除了形成少量的脂肪樣組織還有部分纖維結(jié)構(gòu)，且后者組織的體積也比前者明顯少。這就說明了人脂肪干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)成脂后在體內(nèi)構(gòu)建組織工程脂肪是可行的。隨著生物材料的不斷研究，可供選擇的支架材料種類越來越多，哪種支架更適合應(yīng)用于脂肪組織工程還需實驗探索。Itoi等[24]對三種可用的支架材料進行了對比:Ⅰ型膠原海綿，未交聯(lián)的聚乙醇酸和透明質(zhì)酸凝膠。分別將這三種支架同經(jīng)過成脂性誘導(dǎo)的脂肪干細(xì)胞復(fù)合然后移植到裸鼠背部皮下，4～8周后檢測分析得出使用了Ⅰ型膠原海綿生成的脂肪組織樣的結(jié)構(gòu)要多于其他兩種。并且發(fā)現(xiàn)Ⅰ型膠原海綿能夠誘導(dǎo)脂肪干細(xì)胞向著受體的脂肪細(xì)胞的方向去分化。這項研究說明了在這三種支架材料中Ⅰ型膠原海綿是脂肪組織工程最適合的一種。

而支架材料除了合成的生物材料外，還有使用自體的一些組織制備而成的。Choi等[25]提出使用脂肪組織制備細(xì)胞外基質(zhì)支架材料，這種支架的特點包括:組織來源是自身的脂肪組織，來源豐富，獲取方便;整個制備過程都是物理學(xué)變化，所以制備成的支架組織相容性好，沒有排異性;由于最后制備成的支架為粉末狀，所以可以采用注射的方法進行移植;將支架材料和細(xì)胞復(fù)合然后在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，三維培養(yǎng)效果好，細(xì)胞吸附性好且增殖快;體內(nèi)實驗結(jié)果得知移植后8周移植物表面形成大量的血管并且增加的組織證實為成脂性分化所形成的脂肪組織;8周后取材的組織也沒有產(chǎn)生壞死、囊腔或是纖維化的跡象。在脂肪組織工程方面，這種支架是一種很有效的可注射性生物材料，有較好的臨床應(yīng)用前景。

6 小結(jié)

我們在此已經(jīng)綜述了脂肪移植的最新研究進展，學(xué)者們從不同的角度進行了研究，各自得出了一些提高脂肪移植物存活率的方法，也得到了許多重要的數(shù)據(jù)資料。但迄今為止仍然沒有一種方法可以使脂肪移植的長期效果達到令人滿意的狀態(tài)，也沒有人將成功的和耐久的脂肪移植所需要的各種條件綜合成一種行之有效的方法。許多學(xué)者將研究方向轉(zhuǎn)到了脂肪組織工程，通過構(gòu)建組織工程脂肪來解決整形美容科所需的填充物的問題，而這又涉及到建立脂肪干細(xì)胞庫，支架材料的選擇，如何在體內(nèi)或體外構(gòu)建合適大小的脂肪組織以及脂肪形成和血管形成的相互關(guān)系等眾多問題，要想讓這種組織工程脂肪能夠適合所有的有軟組織填充要求的患者還有很多難題需要解決。所以，無論是脂肪移植還是脂肪組織工程技術(shù)，都還需要我們進行大量的實驗研究，但是由于這兩項技術(shù)其自身具備諸多優(yōu)點，必將吸引學(xué)者們努力探索，相信隨著以上問題的逐個解決，脂肪移植或脂肪組織工程將成為整形美容科的一項不可或缺的技術(shù)。

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[收稿日期]2009-12-14 [修回日期]2010-02-10

編輯/李陽利