提高脂肪移植存活成功率的研究進展

柳叢 李云霞 葉媛 鄒敬江 胡葵葵

[摘要]近年來，隨著自體脂肪移植技術的發展，越來越多的自體脂肪移植應用于整形和重建手術中。其主要優點在于脂肪組織具有豐富的再生多潛能細胞，且來源豐富，手術操作簡單，創傷小。因此，被認為是一種理想的填充物。然而不同的采集、加工和再注入脂肪細胞的技術都影響著移植的存活率，本文就當前提高脂肪移植存活率的現有研究展開綜述，以便于探索新的方法來改善脂肪組織移植的臨床效果。

[關鍵詞]脂肪移植；存活率；基質血管組分（SVF）；SVF-gel

[中圖分類號]R622+.9 [文獻標志碼]A [文章編號]1008-6455（2018）10-0155-04

Abstract： In recent years， with the development of autologous fat transplantation technology， more and more autologous fat transplantation is used in plastic and reconstructive surgery. Its main advantages are that adipose tissue has abundant regenerative pluripotent cells， abundant sources， simple operation and less trauma， so it is considered as an ideal filler. However， different techniques of collecting， processing and reinjecting adipocytes affect the survival rate of transplantation. Therefore， this article reviews the current research on improving the survival rate of fat transplantation in order to explore new methods to improve the clinical effect of fat tissue transplantation.

Key words： fat transplantation； survival rate； stromal vascular fraction（SVF）； SVF-gel

在整形和重建手術中，脂肪組織作為理想的軟組織填充材料而得到廣泛研究與關注。然而，在現有醫學文獻中，脂肪移植后的吸收率差異很大，從25%到80%不等[1]。顆粒脂肪移植前后的處理極大地影響著其存活率。目前認為，促進移植物的血運重建及脂肪源性干細胞分化成成熟脂肪細胞是提高存活率的關鍵。因此，筆者就提高脂肪移植存活率的臨床操作各步驟進行綜述。

1 脂肪的獲取部位與移植

深層部位抽脂更為理想，可避免脂肪組織在抽吸后皮膚出現凹凸不平的現象。Khouri等[2]認為，應首選抽脂后體積變化最小的部位作為供區。研究發現，大腿部脂肪組織蛋白酶活性最高，大腿及臀部的脂肪細胞體積較大、產脂能力較強，脂肪源性干細胞在大腿內側及下腹部的濃度較高[3]。故臨床上常經腹部、臀部、腰部和股外側等部位獲取脂肪。不同的獲取方法影響脂肪細胞的完整性，多數研究顯示大直徑低壓吸引抽脂可能有利于提高移植成功率[4-5]。目前，臨床上主要通過注射法進行脂肪移植。Kato等[6]發現除了移植邊緣以下深度為100～300μm的脂肪細胞存活外，其他脂肪細胞在移植1周時被證實死亡。大約近血管邊緣1.5mm處的移植脂肪才能從血漿中獲取營養，而新生血管的形成需要5d，因而，在新生血管形成之前，移植脂肪通過組織液及血漿來獲取營養顯得尤為重要，為增加存活細胞的數量，大多支持采用多點、多層次的注射方法，每點不能大于3mm。近年來提出的單細胞移植理念，提高了脂肪細胞與組織液的接觸，有利于移植物獲取營養，從而提高移植存活率。

2 顆粒脂肪的處理

100多年前，利用自體大塊脂肪組織進行移植后，有25%可能出現液化壞死等嚴重的并發癥，甚至出現鈣化以及囊腫形成，故其臨床應用受到限制[7]。1986年，Illouz[8] 提出運用顆粒脂肪移植代替大塊的脂肪移植，以提高存活率。

2.1 Coleman脂肪：1994年，Coleman首次將脂肪組織進行負壓抽吸，以3 000r/min離心3min，分三層，中間層為顆粒脂肪，稱Coleman脂肪[9]。Pu等將經Coleman技術處理的脂肪與用傳統吸脂機抽吸的顆粒脂肪（500r/min離心10 min）進行對比，認為Coleman技術利用小負壓狀態下獲取的脂肪細胞活性更強[10]。國際上所認可的Coleman技術，在進行脂肪組織移植物獲取的過程中，可作為首選方法。

2.2 細胞輔助脂肪移植：隨著研究的進展，2001年，ZuK等[11]在脂肪組織提取物中發現具有多向分化能力的細胞群。2004年，正式命名為脂肪源性干細胞（adipose-derived stem cells，ASCs）。ZuK等證明從脂肪組織中分離出來的ASCs可以分化為骨細胞、脂肪細胞、軟骨，具有多項分化潛能，此后，ASCs成了研究熱點。2009年，吉村浩太郎提出細胞輔助脂肪移植技術（Cell-Assisted Lipotransfer，CAL技術），即利用膠原酶消化脂肪組織所得的多細胞混合物基質血管組分（Stromal Vascular Fraction，SVF）與脂肪細胞混合后再進行移植[12]。孫凱等[13]的研究顯示SVF可提高移植存活率，面部填充一次注射可成型。SVF移植后的再生作用，不僅僅依靠ASCs，其包含的平滑肌細胞、周細胞、內皮細胞（ECs）、免疫細胞和其他未表征的細胞也與其再生性能有關[14-16]。SVF主要是通過促進血管生成、免疫調節及分泌細胞外基質發揮作用。在治療燒傷、皮膚輻射損傷、多發性硬化和糖尿病等疾病時顯示出更好的臨床效果[17-19]。周細胞和內皮細胞可直接促進血管再生[20]，間充質干細胞通過旁分泌作用分泌血管內皮生長因子VEGF、肝細胞生長因子HGF和轉化生長因子-β（TGF-β）等，促進血管再生[21-22]，單核/巨噬細胞調節免疫[23]。因此，SVF所具有獨特的異質細胞群，可能是實驗研究中能得到更好治療結果的關鍵所在。SVF比ADSCs的獲取更方便且無須經體外培養，避免了細胞污染，因此，與培養ADSCs相比，SVF在美容外科的應用前景更可觀。然而膠原酶屬外源性物質，其使用飽含風險及爭議性。Peltoniemi等[24]認為經過酶消化和制備時間過長可能使干細胞失去再生潛能，從而影響移植成功率。處于游離狀態的SVF細胞和ASCs易受免疫系統的攻擊而清除消滅。值得注意的是，有文獻表明ASCs存在顯著的促癌作用[25]。這些因素對SVF細胞治療的應用產生了限制，因此更有價值的技術也逐漸產生。

2.3 納米脂肪：2013年，Tonnard等[26]首次報道了納米移植技術，是脂肪移植技術層面上的飛躍。其技術核心是通過將Coleman脂肪通過流體剪切力作用得到高密度的ASCs[（1.9±0.2）×105個細胞/ml]和豐富的內皮細胞[（7.7±2.4）×104個細胞/ml]，干細胞含量呈納米級，即為納米脂肪。研究者發現，通過機械加工后，成熟脂肪細胞幾乎被破壞，而產物中的間充質干細胞濃度與機械力強度呈正比[27-29]。其中，Banyard等[30]通過對脂肪細胞進行機械處理后，證實壓力誘導的納米脂肪中與間充質干細胞活性相關的標志物CD34，CD13，CD73和CD146顯著增加，內皮祖細胞的比例也增高。這充分說明了在機械力作用下獲得的納米脂肪，其內皮細胞有向祖系分化趨勢，從而促進了成熟脂肪細胞的再生。此外，納米脂肪與SVF相比，納米脂肪不需要使用膠原酶，其安全性更高，且該技術所產生的納米脂肪可以通過更細的針孔（27規），故可運用于更淺表的部位注射，以改善面部皺紋等精致地區。納米脂肪更細膩，細胞血供豐富，有助于提高存活率。

2.4 ECM/SVF-gel：納米脂肪中成熟脂肪細胞被破壞后釋放出大量油滴，魯峰教授帶領的脂肪團隊通過在納米處理后的脂肪組織乳化液中添加0.5ml的油，得到更高濃度的SVF細胞和原生脂肪細胞外基質（ECM）混合物，即為ECM/SVF-gel[31]。因為油是激活絮凝的凝結劑，降低了帶電粒子的穩定性，使得乳化液與油進一步分離開來。在裸鼠體內實驗中將SVF細胞混懸液及SVF/ECM-gel對創面修復能力進行比較，證明SVF細胞和ECM/SVF-gel都可以加速組織修復，增強創面愈合。且ECM/SVF-gel與SVF混懸液相比，血管活性更強，治療效果更好。研究還發現，與單獨的SVF細胞和ASC懸浮液相比，ECM/SVF-gel中仍保留了ECM的部分支架作用，維持細胞龕穩態，并保護重要細胞不易受到免疫細胞攻擊。Zhang等將ECM/SVF-gel與Coleman脂肪移植到裸鼠體內，觀察發現ECM/SVF-gel移植后90d的保留率（82±15）%顯著高于標準Coleman脂肪（42±9）%，認為ECM碎片使炎性細胞更容易滲入移植物中，而迅速和足夠的炎癥反應是促進血管生成和組織再生的關鍵；巨噬細胞通過清除死細胞，使較少形成纖維化，為脂肪再生提供良好的環境[32]。Yao等[33]對接受SVF-gel移植的126例患者進行回顧性分析，面部外形均有改善，患者滿意率高（SVF-gel組77.3%，常規組53.8%），二次手術率低（10.9%），且有抗皺和促進皮膚再生作用。因此，SVF-gel移植在面部重塑和年輕化方面可能優于傳統脂肪移植的效果。

3 顆粒脂肪移植前的預處理

實驗證明，通過對顆粒脂肪移植前的不同處理，如：脂肪內混入富血小板血漿（platelet rich plasma，PRP）和富血小板纖維蛋白（platelet-rich fibrin，PRF），添加單核/巨噬細胞M2型、誘導脂肪細胞缺氧以及Brava輔助移植技術等的應用，均對提高移植后脂肪保留率具有重要意義。

3.1 PRP和PRF：PRP在重建、再生修復及美容手術等領域的運用越來越廣泛，認為可促進骨、軟骨再生，傷口、皮膚、肌腱等的愈合。通過將靜脈血離心后取中間富含血小板的部分獲得，其血小板數目比全血中高3倍以上[34]。血小板被凝血酶或鈣等因素激活時，可分泌大量生長因子，是生長因子的天然來源。Nakamura等[34]在脂肪移植物中加入PRP后，發現移植物存活率顯著提高，并認為添加20%的PRP為最佳，PRP組在30d內的毛細血管比未加PRP的對照組明顯增多，認為PRP有提高血管生成的能力。Hersan等[35]認為氯化鈣激活后的PRP比未激活的LPRP對脂肪移植結果更有利。蓋紅宇將PRP與移植脂肪聯合使用進行面部脂肪移植，可提高移植存活率[36]。

2006年，Dohan等[37]制備了PRF，其制作方法是通過將外周血離心后，取中間層而直接獲得，無需抗凝劑，與PRP相比制備更簡便，包含約97%的血小板，以及50%的白細胞。未添加抗凝劑，降低了移植后免疫排斥的風險。PRF中富含血小板，因其還含有白細胞，可能有更好的免疫學價值，通過釋放白細胞介素1B、白細胞介素4、腫瘤壞死因子等細胞因子，促進傷口愈合，限制炎癥反應[38]。PRF中的纖維蛋白形成的網狀結構具有聚集作用，延緩生長因子釋放，使其作用時間更長[39]。Al-Chalabi等將脂肪與PRF混合后，注入面部自體肌肉組織，肌肉層中可形成豐富的血管叢，能顯著改善面部輪廓[40]。Xu等[41]將人類乳腺脂肪干細胞（HBASCs）與G-Rg1或PRF聯合運用后，對HBASCs的增殖、分化和再生的促進作用均有顯著效果。

3.2 缺氧：ASCs能促進脂肪組織移植物進行再血管化，可在缺血缺氧的環境中存活，并增殖、分化成脂肪細胞。脂肪組織中的細胞通常處于低氧壓力下（2%～8%）[42]。有研究顯示，低氧環境可通過基因水平表達調控血管內皮生長因子，促紅細胞生成素，血管生成素和血小板衍生生長因子的分泌，可激活缺氧誘導轉錄因子（HIFs），從而調控血管的生成，血管的再生對脂肪移植的存活至關重要[42]。有研究顯示，低氧促進細胞增殖，有利于維持干細胞的多能性，促進分化[43]。Costa等[44]建立的小鼠后肢缺血模型，通過培養21%（常氧）和5%（缺氧）的條件下的SVF細胞，證實低氧條件下培養的SVF細胞血管內皮生長因子分泌增加，內皮細胞網絡形成增加，表現出優越的血管生成潛能。

3.3 Brava輔助技術：Khouri等[45]通過運用負壓組織外擴器（Brava）對乳房組織進行移植前擴增，結果顯示，移植物吸收率降低，實驗中可將約250ml的移植物移植到A罩杯大小的乳房，且保存效果良好。DelVeeehio提出“移植容量比”概念，即脂肪組織移植物的體積與受體區域的容量體積之比，研究顯示，比值越高，脂肪移植后的保存率越低[46]。可認為增大受體區域的體積，有利于大體積脂肪移植的存活，與Khouri等的移植結果相符。Uda等[47]認為移植前運用Brava裝置對受區進行處理，可使受區處于周期性負壓的狀態，有利于增加受區的血管密度，提高含氧血流，血管的生成加快，從而提高移植存活率。Yuan等[48]在移植后繼續用Brava裝置進行處理，證明體外裝置的機械力在4周之前可促進細胞增殖和血管生成，在4周后通過調控巨噬細胞移動抑制因子，誘導脂肪分化。因此，Brava裝置應用于移植前后，可增加移植受區的體積加強血供，持續的機械力也能刺激血供，并促進干細胞分化。良好的血供有利于移植脂肪存活，因此對于小胸部的患者，可采用Brava輔助技術，以提高大體積脂肪移植的存活率。

4 小結

綜上所述，臨床上對脂肪組織的處理從最初的大體積移植到目前最新的SVF-gel移植技術，以及各種輔助因素的研究，為脂肪移植提供了更廣闊的前景與思路。SVF-gel移植技術的高保留率及ECM對細胞的支架作用，為脂肪移植技術開拓了新的思路，需進一步的研究與發展，相信隨著移植技術的不斷完善，移植存活率將逐步提升，使脂肪移植更廣泛的應用于臨床。

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[收稿日期]2018-05-20 [修回日期]2018-06-20

編輯/李陽利