脂肪移植對皮膚質地的改善研究

宋廣斌,徐學武

(1.佳木斯大學附屬第二醫院,黑龍江 佳木斯 154002;2.哈爾濱醫科大學,黑龍江 哈爾濱 150081)

自從 1890年最初行整體脂肪組織移植[1]和 1920年脂肪注射移植[2]以來,人們就對這一技術有很大的興趣。在過去的一個多世紀里,對脂肪移植的研究主要是注重脂肪組織作為一個填充物在輪廓改善方面的應用,如增加脂肪細胞移植的成活率及提高脂肪移植的長期效果和整體效果[3]。但最近在臨床應用中,有學者發現,自體脂肪組織在注射移植后不僅僅是一個填充物,在改善術區輪廓的同時,還有使皮內膠原含量增加、真皮增厚等皮膚質地改善的效應。

Coleman早于 1990年就提出脂肪移植后皮膚質地有改善。在多年脂肪移植臨床工作中,他發現脂肪移植后,受區不僅豐滿了,在脂肪移植第一年里,皺紋減輕,毛孔縮小,及色素沉著減少[4]。Coleman在脂肪移植治療凹陷性瘢痕時也發現,脂肪移植后,不僅凹陷得到改善,瘢痕變軟,甚至能完全消失,使原來的瘢痕看起來無異于正常的皮膚。M.Klinger等人脂肪注射移植治療重度陳舊性瘢痕時,瘢痕紋理、柔軟度、皮膚厚度、及彈性都得到改善。組織活檢時發現,瘢痕中有新的膠原沉積,局部微血管增多,真皮增生,組織結構近乎正常[5]。

有關脂肪移植皮膚質地改善的機制尚未闡明。目前,在脂肪移植后皮膚質地改善的機制研究中,主要是針對 ASCs研究。 ASCs在脂肪移植中對皮膚質地改善起主要作用是最主要的假說,也是目前研究的一個熱點和焦點。本實驗通過皮下脂肪注射移植,探索移植脂肪對皮膚質地的改善作用。

1 材料與方法

1.1 材料

①實驗動物:選用 BALB/c裸鼠 30只,雌性 ,7周齡 (北京維通利華生物有限公司)。 SPF環境下飼養,自由取食水。隨機分成 A、B、C三組 (每組 10只),所有鼠左背部、皮下移植人脂肪細胞,在另一側 A組 10只注射硅凝膠,B組 10只僅行皮下穿刺,C組 10只無任何處置,8周取皮膚組織做 HE及 Masson’染色觀察皮膚真皮層厚度及真皮層內膠原蛋白的含量。②志愿者選擇:經書面許可,脂肪細胞在全麻下取自兩個志愿者。志愿者體重指數應為 25左右,身體健康 ,18歲≤年齡≤10周歲。③試劑:實驗所需試劑由哈爾濱醫科大學附屬二院組織工程實驗室提供。

1.2 方法

1.2.1 實驗動物的準備

①動物分組及標記:將 30只礻果鼠隨機分成 A,B,C三個組。標記采用耳缺法標記法。

②脂肪獲取及處理:獲取方法為 Comleman法:用直徑3mm末端光滑的管,接 10mL Luer Lock注射器吸出脂肪細胞。獲取后立即送往實驗室處理。3000rpm離心 3min,棄上清液和底層血和碎屑,取中層純脂肪組織 ,分裝至 1mL注射器中備用,每個志愿者所獲取的脂肪細胞用于 15只裸鼠。

③ 硅凝膠處理:同上,將硅凝膠轉移至 1mL注射器中備用。

所有移植物準備完成后,將所有裝有移植物的注射器無菌包裝,置于有冰塊的保溫盒中,送往動物實驗室的操作室注射移植。

1.2.2 注射移植

所有礻果鼠背部一側注射脂肪細胞,兩個志愿者的脂肪細胞各注射 15只。A組礻果鼠背部另一側注真皮,B組另一側僅行注射針皮膚穿刺但無注射,C組無任何操作即空白組。①麻醉:2.5%戊巴比妥鈉 45mg/kg體重腹腔注射麻醉,麻醉滿意后,先用亞甲藍在礻果鼠背部擬注射的部位作標記,將礻果鼠四肢展開,俯臥位平放在操作臺無菌單上。用碘伏常規消毒其背部及部分腹部,鋪四層無菌孔巾,僅暴露背部需注射部位。

②注射:注射時用脂肪移植的專用注射針頭注射。在注射區域邊緣用剪刀剪一個約 2mm小口,將脂肪移植用針頭接裝有移植物的 1mL注射器,注射頭從剪開的小口進入注射區 ,呈扇形注射,每通道注射約 0.1mL,完全進針后,邊注射邊退針。注射完后,剪開的小口用 5-0無創傷線縫合一針。縫合后,輕輕按摩注射區,盡量使注射區域平整。每注射完一次,將注射針頭用生理鹽水沖洗兩次,然后接下一個注射器注射移植。

1.2.3 移植后取材

移植完成后,每日在同一時間點測體重。在注射后第 8周,用頸椎脫臼法將礻果鼠處死,用亞甲藍在所需取材的部位作標記。沿標記線,切取大小約 1cm×1cm包含注射物的皮膚組織,皮膚面向下,平置于包埋盒上,再將包埋盒置于 4%甲醇中固定后將組織轉送到實驗室。

1.3 觀察指標

① HE染色檢測真皮厚度;②Masson’染色檢測真皮內膠原含量。

1.4 統計學分析

所有數據應用 spss16.0統計軟件統計分析,應用 ttest檢驗。

2 結果

2.1 體重變化

見表 1。

表 1 體重變化表

2.2 皮層變化

HE染色后,細胞核藍色,胞質,肌纖維,膠原纖維和紅細胞呈深淺不一紅色。組織結構層次清晰,切片示脂肪移植側不僅真皮層增厚,還可見血管數明顯增多。用 IPP6.0圖像分析軟件下測真皮的厚度(表皮至真皮下結締組織之間的距離 ),見圖 1。經測量,實驗組平均真皮厚度在注射后 8周為326.00 μm,對照組分別為 188.03 μm、 255.75 μm、240.26μm。實驗組較對照組明顯增厚 ,有統計學意義 (P＜0.05)。其中凝膠組真皮最薄。見表 2。

圖 1 雙黑箭頭示真皮層厚度。左圖為脂肪移植側,單黑箭頭示所移植的脂肪,移植脂肪周圍有大量細胞外基質形成(黃箭頭),并可見視野中血管數明顯增多(藍箭頭);中圖示凝膠移植側,單黑箭頭示凝膠去除后的大空泡;右圖為空白對照組。

表 2 各移植組 8周后真皮厚度對比

圖 2 各組真皮內膠原含量

2.3 真皮內膠原含量

Masson’染色 ,膠原纖維呈藍色,胞漿、肌肉、纖維素呈紅色,胞核黑。脂肪移植側真皮內膠原含量較對照組明顯增多。

3 討論

在脂肪移植后一周左右,所有鼠體重都有所下降,這可能是有兩方面的原因,一是注射的脂肪純度不能是 100%的,雖然在移植前經過離心,但還是有一定的組織液及沖洗用的生理鹽水,這部分液體在注射后短期內定會被機體吸收。二是脂肪的吸收,這是目前脂肪移植的一個難題。但在注射大約一周后,裸鼠的體重增長量大于脂肪吸收的量,同時 ,脂肪的吸收量漸趨向穩定,此時,主要表現為裸鼠體重逐漸增加。其中注射凝膠組,注射移植一周內體重下降不明顯,這可能是凝膠注射后,有親水性,與體內的組織液結合,反而增加了注射物的量。但 3d后還是能表現出左側脂肪的吸收,體重有小副下降。

在注射移植后 8周取材觀察,穿刺組與空白組無明顯區別,但注射凝膠組較空白組有明顯薄,這可能是,凝膠為非生物性物質,不可吸收,注射移植后在皮下實質性占位,對皮膚有一個持續擴張作用,因此皮膚變薄,圖 1中凝膠側見脂肪細胞形態扁平,可能就是因此而致。而真皮內膠原含量,各對照組間無明顯區別。但與三個對照組比較,實驗組的真皮厚度及真皮內膠原的含量都有明顯的區別,其改善的機制,都與目前主要假設相符,實驗組脂肪注射移植側有皮膚質地改善作用 ,但對側,其結果都是陰性。注射凝膠,與注射脂肪一樣,有一個填充作用,但與注射脂肪不同,對皮膚質地并無改善作用。穿刺組,與脂肪注射移植一樣,對皮膚有相同的創傷刺激,其陰性結果也正好說明,脂肪移植時對皮膚的穿刺刺激并不是皮膚質地改善的主因。而空白組,隨時間的推移,其皮膚厚度并沒有增厚,說明脂肪移植側是脂肪移植起到了作用,并不是裸鼠本身的生理性增厚。

本實驗研究表明,自體脂肪組織在注射移植后不僅僅是一個填充物,在改善術區輪廓的同時,還有使皮內膠原含量增加、真皮增厚等皮膚質地改善的效應。本實驗受經費等一些原因,未能進一步深入研究。如果能進一步研究,探索出皮膚質地改善的機制,從中得出新的皮膚年輕化治療的方法,那必將有極大的意義。

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[4]Coleman SR.Structural Fat Grafting: More Than a Permanent Filler[J].Plast Reconstr Surg,2006,118(3):108-120

[5]Klinger M,Marazzi M,Vigo D,et al.Torre Fat Injection for Cases of Severe Burn Outcomes:A New Perspective of Scar Remodeling and Reduction[J].Aesth Plast Surg,2008,32(1):465-469