自體脂肪移植術后成活率研究的相關進展

張來鑫，張家瑞，王 恒，包明菲，姚 程，郭萬厚

（華北理工大學附屬醫院整形外科，河北 唐山，063007）

自體脂肪移植由Neuber在1893年第一次提出后，歷經130年，隨著技術的不斷改進，已經廣泛應用于整形外科領域[1]。但術后脂肪成活率成為制約手術效果的重要因素。脂肪移植后的成活率受多種因素影響，這種機制十分復雜，從而導致吸收率難以預測[2]。多年來學者們不斷研究探索，試圖找出一種標準化的安全高效的脂肪移植技術。直到1994年Coleman醫生首次發表了Coleman脂肪移植技術。該技術主要包括三個部分：脂肪的獲取、制備和移植。這項技術為我們后續的技術發展奠定了理論基礎[3]。依托于Coleman脂肪移植技術的標準化流程，脂肪移植術后成活率得到了極大的提高。但是脂肪成活率仍是不確定的，個體之間存在著極大差異。

本文就自體脂肪移植術后成活率的相關研究進展作綜述如下。

1 脂肪移植后的成活機制

1.1 移植物存活理論

Peer[4]在1956提出了脂肪移植術后脂肪移植物存活理論。通過實驗對60例患者進行自體脂肪游離移植及真皮脂肪游離移植。該實驗發現在移植手術施行后4天左右，移植物通過與宿主建立血管吻合的方式建立血液循環從而得以存活。游離脂肪移植物在術后一年或者更長的時間內損失了大約50%的重量和體積。而剩下的脂肪細胞得以長久存活。Zhao等[5]通過動物實驗發現新生血管實際上是由受床部位生長到脂肪移植物中的。Carpaneda等[6]通過研究認為移植物成活的百分比與其距離有良好的血液循環的受床組織的遠近有關。當脂肪移植物距離受床組織邊緣的距離不大于1.5mm時，其最大存活率約為40%。

1.2 移植物替代理論

Eto等[7]在動物實驗研究中發現，在體內大部分脂肪細胞在第1天開始死亡，在第3天增殖細胞數量開始增加，活性脂肪細胞從第7天開始增加，這標志著死亡的脂肪細胞開始修復再生。Eto認為大部分脂肪細胞在游離移植后很快死亡，但是干細胞仍然存活或被激活，從而新生的脂肪細胞取代舊的死亡細胞。

2 脂肪獲取過程中對脂肪成活率的影響因素

2.1 吸脂針對脂肪移植物成活率的影響

吸脂針形制多樣。從吸脂針的長短、粗細到吸脂孔的多少、形狀、大小及開口位置，再到吸脂針頭端的形狀等各不相同。不同形制可能影響脂肪顆粒的大小和它所受到的剪切力，從而對所獲得的脂肪活性產生影響[8]。Kirkham等[9]分別用3mm、5mm直徑的吸脂針抽取人體脂肪，再用14G注脂針注入裸鼠體內，6周后發現5mm吸脂針獲得的脂肪移植后體積保留率更高。李立威[10]用四種不同管徑的吸脂針進行脂肪獲取，發現吸脂針管徑越大，脂肪的成活率就越高。Mecott等[11]利用4根管徑和側孔開窗面積各不相同的吸脂針吸脂，結果發現所獲取的脂肪細胞活性無明顯差異。認為吸脂針的管徑和側孔對脂肪細胞的活力不起決定性作用。

2.2 腫脹液對脂肪移植物成活率的影響

Keskin[12]等通過對腫脹麻醉前后收集到的脂肪進行免疫組化分析后發現，腫脹液增加了脂肪細胞磷脂周蛋白的相對磷酸化，使細胞更易破裂分解，不利于脂肪細胞存活。Goldman等[13]通過研究發現腫脹液中的利多卡因可顯著增加吸脂液中血管基質組分（SVF）和脂肪源性干細胞（ASC）的凋亡。因此在進行脂肪移植時建議腫脹液中不加入利多卡因，特別是如果患者的抽出的脂將用于脂肪移植。而Grambow等[14]通過抗體染色和流式細胞術對腫脹麻醉后抽取的脂肪進行分析認為利多卡因對SVF和ASC的數量或活力無影響。

2.3 抽吸設備及壓力對脂肪移植物成活率的影響

目前常見的脂肪獲取方法有負壓抽吸法和剪碎法，剪碎法對脂肪細胞損傷輕，獲得的細胞較完整，移植后成活好。但是剪碎法本身對取材區損傷大，臨床更常用的是負壓抽吸法。負壓吸脂雖然對細胞的破壞性更大一些，移植后細胞成活率不如剪碎法高，但獲得的脂肪組織內脂肪源性干細胞(ASCs)再生能力沒有明顯差異[15]。而負壓吸脂獲取脂肪源性干細胞(ASCs)更為方便，移植后再生潛力更大。負壓抽吸法又包括了注射器負壓吸脂法和泵輔助負壓吸引法。Leong等[16]對吸引器吸脂及注射器吸脂所獲得的脂肪進行體外培養后發現，兩種方法所獲得的脂肪細胞代謝活力和成脂潛力相當。Keck等[17]研究認為兩種吸脂方法所獲得的脂肪源性干細胞（ASCs）增值率相當，而泵輔助吸脂所獲得的脂肪細胞分化標志物脂聯素、GLUT-4和PPAR?的表達甚至更高。而Molitor等[18]對于吸脂壓力的研究發現，低負壓（-200 mmHg）和高負壓（-700 mmHg）所獲取的有核脂肪細胞數量和活力沒有明顯差別，但是高負壓獲取相同體積脂肪組織的時間更短。注射器負壓吸脂法吸脂速度較慢，很難在短時間內獲取大量脂肪進行移植。這種方法通常用于小面積吸脂填充。輔助吸脂技術又衍生出負壓輔助吸脂、超聲輔助吸脂、激光輔助吸脂、動力輔助吸脂等。超聲輔助吸脂會產生熱量，對脂肪細胞破壞較大，因此在脂肪移植時并不適合應用超聲輔助吸脂。激光輔助吸脂在吸脂過程中可以輔助進行皮膚收緊，出血量少，但是同樣存在脂肪細胞破壞較多的情況，不適應于脂肪移植時的輔助吸脂[19]。水動力輔助吸脂(WAL)依靠水流來分離脂肪組織，損傷小，收集的脂肪細胞較為精細，有利于屬于移植物的成活。而且WAL在脂肪抽吸過程中同時對脂肪組織進行過濾收集，手術效率高，脂肪組織與空氣接觸時間短，可以減少污染，安全性更高[20]。

2.4 獲取脂肪細胞時其他因素對脂肪移植物成活率的影響

獲取的脂肪移植物活性還可能受體重指數、取材部位、患者年齡等影響。Cucchiani[21]等研究認為體重指數越大患者脂肪細胞的活力越低。其他研究認為體重指數越大基質細胞的分化能力越差，這種差異與年齡無相關性[22]。我們常用的自體脂肪取材部位是腰腹部、上臂、后背、大腿、小腿等。Padoin等[23]研究認為大腿內側及下腹部的脂肪細胞濃度高于其他取材部位。在脂肪移植時在這兩個部位取材似乎效果更好。Li等[24]取人體五個不同部位的脂肪移植到裸鼠體內，結果發現移植后的組織學參數和體積都沒有差別。

3 分離純化過程中與脂肪細胞成活率相關影響因素

3.1 分離方法對脂肪細胞成活率的影響

目前常采用的脂肪分離純化方法有離心法、過濾法、靜置法和清洗沉淀法。Coleman推薦用3000轉/分，3分鐘，離心力1200g來離心脂肪，可以減輕離心對脂肪細胞的破壞。Ferraro等[25]使用1300轉/分，離心5分鐘，與Coleman推薦的離心方法進行比較。結果前者所獲得的更多的完整脂肪細胞，并且保留了大量具有再生潛力的脂肪干細胞。Pulsfort[26]將脂肪組織用8種不同的離心速度處理后分析其活性，發現不同的離心速度對脂肪細胞活性沒有明顯影響。另外在離心后脂肪會因密度不同而分層，有研究認為，離心后的脂肪下層的成活率更高[27]。過濾法常用的有棉墊過濾法和篩網過濾法。棉墊過濾法通過棉墊的吸附作用，將脂肪中的水分和油脂充分去除，這個過程基本不會對脂肪細胞造成破壞[28]。但在吸附過程中通過網眼的滲漏，會損失一部分脂肪。另外棉墊上的細小纖維會混入脂肪中。這些纖維異物有可能增加大劑量脂肪移植后油囊和鈣化產生的幾率。Pan等[29]利用有特殊涂層的尼龍網對脂肪細胞進行過濾，來獲取高增殖分化能力的人脂肪組織來源干細胞(hASCs)，這種技術可以使獲取的脂肪組織成分更為細化。van Dongen等[30]利用特殊設備在吸脂時同時獲取血管基質成分，用于組織修復，也取得了良好效果。靜置法處置后的脂肪仍含有較多水分，脂肪密度低，水分吸收后留存的體積變化較大。脂肪細胞洗滌是在獲取的脂肪組織內加入生理鹽水，研究表明洗滌技術可以有效去除脂肪組織中的麻醉劑、紅細胞、細胞碎片，還可以讓脂肪細胞所處的環境接近生理狀態[31]。Botti等[32]對比離心法和洗滌過濾法處理后的脂肪在面部填充后的效果，發現兩者并沒有明顯的差別，他們認為真正影響脂肪成活的活性是患者自體生理特征。Kang等[33]將低速離心的脂肪和靜置沉淀的脂肪在自體脂肪移植隆乳術中做比對研究，發現低速離心可以獲得更高密度的脂肪，移植后體積擴增效果更好，但是與沉淀法比較，脂肪壞死結節的產生率也越高。Asilian等[34]用金屬篩過濾后的脂肪和離心后的脂肪進行面部填充，比對術后效果，發現兩者沒有明顯差別。

3.2 添加物對脂肪細胞成活率的影響

基于脂肪再生理論，為了提高移植脂肪細胞的成活率，人們嘗試在脂肪細胞中加入其他成分，既細胞輔助脂肪轉移(CAL)技術。脂肪干細胞(ADSCs)來自脂肪組織中，具有多分化和增殖潛能。Shin等[35]在自體脂肪隆胸的脂肪細胞中加入ADSCs，術后都得到了較高的脂肪體積保留率，而且通過對比發現，加入的ADSCs量越大，效果越好。富血小板血漿（PRP）激活后可以釋放血管內皮生長因子（VEGF）、表皮生長因子（EGF）、轉化生長因子(TGF-β)、血小板衍生生長因子(PDGF)等促進再生的多種成分。在脂肪移植時加入PRP可以增強ADSCs增殖和分化能力，促進移植后脂肪的血管化，改善局部血液循環，從而提高脂肪的成活率[36,37]。Abdali等[38]在治療鼻唇溝過深時，先對局部褶皺進行皮下分離，然后注入加入PRP的自體脂肪，手術取得了良好效果，脂肪成活率較不添加PRP更高。Li等[39]在脂肪中提取脂肪基質復合物(AMC)用于面部填充，相較于脂肪，AMC中富含膠原蛋白，其支撐性更強，更適合于鼻基底和下頦的移植填充，而且在移植后脂肪成活率更高。Li等[40]利用雷帕霉素的促自噬作用緩解ADSCs的凋亡，促進其分化成熟，從而提高移植后脂肪成活率。Kim等[41]在動物實驗中通過在移植脂肪中加入胰島素與其他方式做對比，認為胰島素可以促進ADSCs分化和存活。Wu等[42]給裸鼠注射肉毒素來減少肌肉活動，然后再進行脂肪移植，發現脂肪細胞成活率明顯提高。其他還有諸如在脂肪移植時應用透明質酸酶、雌二醇、熱休克蛋白、三七皂苷等來提高脂肪細胞成活的實驗，這些研究多為動物實驗，其在臨床應用效果尚難確定[43-46]。

3.3 純化過程中其他影響脂肪細胞成活率的因素

納米脂肪中含有豐富的脂肪來源干細胞(ADSCs)和間質血管組分(SVF)，這些成分對淺表的真皮再生有著顯著的效果[47]。Cucchiani[48]等研究認為脂肪細胞長時間暴露于空氣中會降低脂肪細胞活力，因此應在封閉環境吸脂并通過洗滌沉淀來純化脂肪細胞。

4 移植注射過程中脂肪細胞成活率的影響因素

4.1 注脂針對脂肪細胞成活率的影響

根據脂肪成活理論，當脂肪移植后距離受體床超過2毫米，脂肪移植物就會發生壞死。因此我們在移植脂肪時應選擇合適孔徑的注脂針。Sezgin等[49]采用微針結合脂肪移植進行面部年輕化治療，與普通注脂針脂肪移植的患者進行對比，發現微針治療的患者皮膚質地改善更明顯，移植后的脂肪成活率也更高。Chung等[50]使用一種新型的自動化脂肪組織注射器與改良Coleman脂肪移植技術進行對比，發現脂肪組織注射器造成的組織損傷更小，移植后脂肪成活率更高。James[51]等研究認為14G以上的注脂針在注射后可能導致脂肪移植物中心性壞死。因此應該使用更小的注脂針。而安然[52]在使用12G、16G、18G注脂針進行研究時發現，注脂針管徑越小，脂肪成活率越低。有研究認為注脂針直徑2.5mm時脂肪的成活率最高[53]。但是這種注脂針明顯不適用于進行面部等需精細注射的部位。

4.2 注射層次方法對脂肪細胞成活率的影響

基于脂肪細胞成活理論，為了避免注射后脂肪移植物發生中心性壞死，目前多采用多點、多層次、多隧道的注射方法，這種注射方法可以使脂肪移植物分布更為均勻[54]。Hu[55]等采用多類型、多方法、多層次的金字塔形注射方法，在面部脂肪移植中取得了良好效果。Li[56]等在胸部不同平面進行自體脂肪移植隆胸術時發現，雖然術后脂肪成活率無明顯差異，但油囊等并發癥的發生率卻有所區別。這也提示不同層次注射對脂肪成活會有影響。合適的層次至少可以減少并發癥的發生率。Constantine等[57]在大鼠的腹股溝和皮下部位進行脂肪移植后觀察血管生成情況，以此來確定不同注射層次對脂肪細胞成活有無影響。研究結果是兩個部位的血管生成情況沒有差別。另一項研究則認為脂肪細胞在脂肪墊中的成活率高于皮下，皮下高于肌肉內[58]。

4.3 移植過程中其他影響脂肪成活率的因素

目前有用體外擴張器輔助脂肪移植來增加成活率的報道，利用擴張器的負壓可以改變局部組織間隙壓力，增加受區血液供應，促進脂肪細胞成活及再生[59]。Liang等[60]通過動物實驗研究發現，在進行自體脂肪移植后給予高壓氧治療，能夠提高自體脂肪移植的成活。Denadai等[61]研究在注入相同量脂肪的情況下，第二次手術脂肪成活率要明顯優于第一次。Wang等[62]研究發現在排卵期進行脂肪隆乳術的患者其脂肪成活率高于在黃體期和卵泡期的患者，而后兩者的脂肪成活率沒有明顯差別。他們的另一項研究發現，有哺乳史的脂肪隆乳術患者自體脂肪成活率較高[63]。Del Vecchio等[64]研究認為，在行脂肪移植隆乳術時，移植容量比越高，術后脂肪成活率就越低。Hsiao等[65]開發了一種被命名為“宏空間創造技術”的脂肪移植隆乳方法。他們在脂肪移植前對脂肪的內外側界及下界進行剝離，從而擴大脂肪移植受床的范圍，為脂肪移植提供更大的空間。在這個擴大的空間中植入高純度脂肪，平均單側乳房注射量在500ml左右。術后脂肪成活率良好。這項技術使大體積脂肪移植成為可能，有效減少了手術次數。Cha等[66]在動物實驗研究中，將禁食24小時的小鼠與正常進食的小鼠做脂肪移植后的對比，發現禁食組的脂肪成活率更高。

6 小結

自體脂肪移植從獲取到制備再到移植，整個過程中涉及諸多環節，而各個環節都可能會對脂肪移植術后成活率造成影響，并且各個影響因素之間又會相互影響。因此我們在脂肪移植過程中仍沒有一個公認的標準化流程。在以后的研究中我們仍需要繼續探索，以期找到一種最優的脂肪移植方法。