任曉蕓 綜述 王琳 范志宏 審校

提高自體脂肪游離移植成活率的研究進(jìn)展

任曉蕓 綜述 王琳 范志宏 審校

自體脂肪由于填充效果佳，可塑性強(qiáng)，取材創(chuàng)傷小，而成為最常用的軟組織填充材料之一。然而，脂肪移植后出現(xiàn)的成活率的不確定性，限制了自體脂肪移植的臨床應(yīng)用。對(duì)于影響自體脂肪游離移植成活率的諸多環(huán)節(jié)，如脂肪的獲取、處理及注射等，大量研究聚焦于提高自體脂肪游離移植成活率，現(xiàn)就這方面的進(jìn)展進(jìn)行綜述。

自體脂肪移植成活率軟組織填充

對(duì)于外傷、腫瘤、先天性發(fā)育不良及衰老等原因?qū)е碌能浗M織缺失，常用的治療方法包括皮瓣移植、假體植入、軟組織填充等。軟組織填充由于創(chuàng)傷小，填充效果佳，可塑性強(qiáng)，而成為最常用的治療手段之一。臨床常用的填充物如硅膠、膠原蛋白和玻璃酸鈉等，均存在排異反應(yīng)或術(shù)后療效不能持久的缺點(diǎn)。1893年，Neuber首次完成應(yīng)用多個(gè)游離的自體脂肪塊填充軟組織缺損的脂肪移植手術(shù)，為軟組織填充物的選擇開辟了新方向。自體脂肪，具有生物相容性好、獲取方便、來源豐富、填充效果好和創(chuàng)傷小等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能通過供區(qū)與受區(qū)的脂肪“轉(zhuǎn)移”，達(dá)到調(diào)配脂肪、雕塑體型的目的。因此，自體脂肪作為軟組織填充材料，相較于人工組織替代品或異體、異種材料，更易被接受。然而，脂肪移植后出現(xiàn)成活率的不確定性，脂肪組織液化、壞死、鈣化、纖維化等問題，限制了自體脂肪移植的臨床應(yīng)用。為了提高自體脂肪移植的成活率，達(dá)到術(shù)后穩(wěn)定的遠(yuǎn)期效果，大量研究對(duì)此進(jìn)行了探索，現(xiàn)就影響自體脂肪游離移植成活率的諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行綜述。

1 脂肪顆粒的獲取

1.1 供區(qū)的選擇

脂肪組織分布于身體各個(gè)部位，不同部位的脂肪組織在血供、代謝等方面均有所差異，故在選擇脂肪供區(qū)時(shí)，除考慮脂肪需要量、手術(shù)切口隱蔽性及患者對(duì)體型的要求等因素外，也應(yīng)考慮不同供區(qū)脂肪顆粒的不同特性，以提高術(shù)后移植脂肪的成活率。Padoin等[1]研究發(fā)現(xiàn)，不同部位的脂肪所含脂肪干細(xì)胞的數(shù)量不盡相同。相較于上腹部、大腿外側(cè)、膝及側(cè)腰部，來源于下腹部及大腿內(nèi)側(cè)的脂肪組織含有更多的脂肪干細(xì)胞。另一研究發(fā)現(xiàn)，人體不同部位脂肪組織的脂蛋白酶活性也存在差異，并以大腿、臀部、下腹部、上腹部的順序遞減[2]。據(jù)此，大腿內(nèi)側(cè)、下腹部的脂肪，移植后活性較高，可作為脂肪移植的優(yōu)選供區(qū)。另外，Khouri等[3]認(rèn)為，還應(yīng)以體重變化時(shí)，脂肪體積變化較小的部位作為供區(qū)首選。

1.2 脂肪的抽取

減少脂肪在提取過程中的損傷，對(duì)脂肪移植后的遠(yuǎn)期存活有著重要影響。該過程中的影響因素主要包括：抽吸方法、負(fù)壓大小及吸脂針的型號(hào)和管徑等。目前常用的抽吸方法包括負(fù)壓吸引器抽吸及注射器抽吸，研究發(fā)現(xiàn)，負(fù)壓吸引在接近一個(gè)大氣壓時(shí)，脂肪組織中保持細(xì)胞完整形態(tài)的僅占10%，而注射器法所獲得的脂肪細(xì)胞約有70%以上能保持形態(tài)完整。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)用20 m L醫(yī)用注射器完全回抽時(shí)，其負(fù)壓為-61.3～-62.7 KP a，對(duì)脂肪細(xì)胞的損害較小，有利于細(xì)胞的存活和分化[4]，是目前較好的脂肪采集方式。如采用負(fù)壓吸引器，則應(yīng)以恒定低壓抽吸為宜，壓力應(yīng)至少控制在-74.7 KP a以下，否則脂肪在室溫下即可接近沸點(diǎn)，從而影響細(xì)胞的成活率。在吸脂針管徑方面，Shiffman等[5]應(yīng)用14-18號(hào)的鈍頭及尖頭吸脂針分別吸脂進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者的脂肪活力無顯著差異；Erdim等[6]發(fā)現(xiàn)，使用6 mm的吸脂針要比直徑更小的吸脂針獲得活性更高的脂肪組織，這說明吸脂針的直徑過小會(huì)對(duì)脂肪組織造成損傷，從而降低移植脂肪的活性。故在脂肪抽取時(shí)，避免使用過小的抽吸管及過大的抽吸負(fù)壓。

2 脂肪顆粒的純化

2.1 洗滌

抽吸后獲得的脂肪組織內(nèi)含血塊、組織碎片、雜質(zhì)及利多卡因等成分，Livaoglu等[7]發(fā)現(xiàn)，腫脹液中的利多卡因會(huì)增加移植脂肪纖維化和壞死的發(fā)生。體外研究證實(shí)，利多卡因能夠降低前脂肪細(xì)胞的活性和增殖分化能力[8]。因此將抽取液進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳睇}水或平衡鹽液的洗滌十分必要。

2.2 提純

目前常用的提純方法包括離心法和靜置法。Piasecki等[9]發(fā)現(xiàn)，離心能提高脂肪細(xì)胞的活性和純度，認(rèn)為最佳的離心速率是l 000 r/min，最佳時(shí)間為3 min。而Xie等[10]則持相反觀點(diǎn)，認(rèn)為離心降低了脂肪移植物的活性，并且移植物的活性隨著離心速度的增大呈線性下降的趨勢(shì)。靜置法對(duì)脂肪組織破壞較少但雜質(zhì)較多，而離心法可以在短時(shí)間內(nèi)獲得更多純度更高的脂肪組織，但過大的離心力卻會(huì)損傷脂肪組織活性，因此采用離心法時(shí)應(yīng)控制離心時(shí)間及轉(zhuǎn)速。

3 對(duì)脂肪細(xì)胞移植前的處理

脂肪移植后在受區(qū)血供不足，尤其是中央?yún)^(qū)移植組織不能獲得充足的氧和營(yíng)養(yǎng)，代謝產(chǎn)物不能被及時(shí)帶走，從而嚴(yán)重影響了存活率。故促進(jìn)移植體內(nèi)部血供重建，獲得充足的組織灌流，縮短低血期，促進(jìn)前脂肪細(xì)胞分化，對(duì)提高移植體存活率具有重要意義。實(shí)驗(yàn)證明，在這一過程中，加入適當(dāng)?shù)募?xì)胞因子及干細(xì)胞等，均能不同程度促進(jìn)脂肪在受區(qū)的存活。

3.1 細(xì)胞因子輔助

細(xì)胞因子的輔助功能主要體現(xiàn)在①促進(jìn)細(xì)胞的增殖、分化，如bFGF[11-12]能促進(jìn)移植脂肪中脂肪前體細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞、成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，分化為成熟的脂肪細(xì)胞；②促進(jìn)血運(yùn)重建，如VEGF[13]、Ang-1[14]、PDGF、前列腺素類藥物、IL-8[15]、和HGF[16]等均有促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移的作用，使移植脂肪內(nèi)血管新生、建立血供循環(huán)；③改善移植脂肪代謝，如胰島素及胰島素樣生長(zhǎng)因子、瘦素[17]可以促進(jìn)脂類合成并抑制其水解，調(diào)節(jié)脂肪代謝。

此外，富血小板血漿中富含多種生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子及趨化因子還能夠引起周圍炎癥反應(yīng)，炎癥反應(yīng)和纖維化可以幫助部分維持移植后脂肪組織的體積[18]。

3.2 干細(xì)胞輔助的脂肪移植

2006年，Matsumoto等[19]提出ADSC協(xié)同自體脂肪移植（C ell-assisted lipo-transfer，CAL）的概念。此后，Yoshimura等[20]在隆乳術(shù)中應(yīng)用CAL技術(shù)，將富含脂肪干細(xì)胞的基質(zhì)血管成份（Stromal vascular fraction，SVF）添加到移植的脂肪組織中，提高了移植物中干細(xì)胞的比例，獲得了良好的臨床效果，揭示了脂肪干細(xì)胞在顆粒脂肪移植中的應(yīng)用前景。

ADSC在脂肪移植中的優(yōu)勢(shì)作用主要有以下幾個(gè)方面原因：①脂肪干細(xì)胞能夠分化為脂肪細(xì)胞，補(bǔ)充因損傷而減少的脂肪細(xì)胞數(shù)量，實(shí)現(xiàn)脂肪再生；②脂肪干細(xì)胞分化為血管內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)血管新生、血供恢復(fù)；③脂肪干細(xì)胞通過旁分泌作用，釋放血管源性生長(zhǎng)因子，調(diào)整組織局部微環(huán)境；④保障原始ADSCs的存活，使脂肪游離移植的長(zhǎng)期效果更穩(wěn)定。

目前，除ADSC外，還在脂肪移植過程中嘗試加入其他輔助細(xì)胞，如內(nèi)皮細(xì)胞、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞、骨髓干細(xì)胞等，以期其提高脂肪移植的成活率。

4 移植術(shù)圍手術(shù)期處理

研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)即將移植的脂肪組織進(jìn)行局部缺血預(yù)處理以后（如脂肪瓣延遲術(shù)），缺血的刺激可以提高脂肪組織VEGF的水平，促進(jìn)脂肪組織內(nèi)血管的增生[21]。這樣的脂肪細(xì)胞移植后，血管的形成能力、對(duì)缺血的耐受能力均會(huì)增強(qiáng)。此外，在缺血環(huán)境中，脂肪組織中含有的間充質(zhì)干細(xì)胞向脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化增多，因而，局部缺血預(yù)處理以后，可以增加脂肪移植的成活率和成活時(shí)間。這為脂肪移植的臨床應(yīng)用提供了新的思路和方法。

另外，Ilizarov等[22-23]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)胞處于牽拉狀態(tài)時(shí)，為抵抗、應(yīng)對(duì)這種張力，會(huì)刺激局部細(xì)胞增殖、擴(kuò)大。Lancerotto等[24]發(fā)現(xiàn)這種外來的張力還會(huì)激活缺氧誘導(dǎo)因子/ VEGF途徑，促進(jìn)血管新生。基于此理論，1994年，Roger發(fā)明了豐胸塑形醫(yī)療器械BRAVA，其工作原理是能產(chǎn)生持續(xù)、低水平的負(fù)壓，即對(duì)乳房實(shí)施外擴(kuò)張，刺激乳房組織的增生，達(dá)到隆乳的目的。使用后患者乳房均有一定程度增大，進(jìn)行MRI檢查后發(fā)現(xiàn)乳房下血供增加，血管纖維支架結(jié)構(gòu)增多[25]。Vecchio等[26]在使用BRAVA后結(jié)合脂肪移植，均獲得滿意效果。分析此種負(fù)壓豐胸醫(yī)療器械能提高隆乳效果的原因有以下幾點(diǎn)：①增大乳房薄壁組織間隙；②減小乳房間隙對(duì)植入脂肪的壓力，即間質(zhì)液壓；③移植前擴(kuò)增不規(guī)則的乳房輪廓，進(jìn)而塑形；④促進(jìn)受區(qū)血管再生（可能由受區(qū)的微機(jī)械力量誘發(fā)）?？傊?，在脂肪移植的受區(qū)給予一定負(fù)壓，對(duì)塑形、提高脂肪存活率有積極作用。

5 其他影響因素

另外，脂肪顆粒大小及注射量、注射技術(shù)和受區(qū)條件也是影響移植后組織成活率的重要因素。

目前認(rèn)為，當(dāng)移植顆粒半徑＜2 mm時(shí)，與受區(qū)組織的接觸面積足以在中央部分壞死前建立起足以供應(yīng)整個(gè)顆粒的血供[27]。因此，注射時(shí)應(yīng)注意避免顆粒間的重合、疊加以及腔洞形成，采取多層次、多隧道、多點(diǎn)位的彌散注射方式，防止術(shù)后形成壞死性囊腫。

在不同受區(qū)可接受的注射體積大小也需考量。隨著脂肪的注入，受區(qū)體積隨之增大，但當(dāng)注射量達(dá)到一定程度時(shí)，受區(qū)組織的順應(yīng)性下降，繼而注射局部的間質(zhì)液壓會(huì)陡然增高，從而使毛細(xì)血管循環(huán)受限，氧供、血供變差[28]，移植物成活率隨之下降。所以，受區(qū)可接受的移植物的量的大小取決于受區(qū)范圍的大小及受區(qū)組織本身的順應(yīng)性，當(dāng)移植量超過這個(gè)極限量時(shí)，其成活率便會(huì)大幅度下降。皮下組織可擴(kuò)張潛能大，相較于肌肉組織順應(yīng)性更好。另有研究發(fā)現(xiàn)，相較于皮下層及肌肉下層，將脂肪組織移植在肌肉上層，血供豐富，更有利于移植物新生血管的生成，從而提高其存活率[29]。故應(yīng)盡可能選擇組織順應(yīng)性大、血供豐富的區(qū)域?yàn)槭軈^(qū)，而避免在瘢痕或輻射受累區(qū)域等組織順應(yīng)性和血供差的組織周圍注射移植脂肪。

6 小結(jié)

綜上所述，提高脂肪移植成活率應(yīng)注重移植過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)步驟，盡量減少脂肪細(xì)胞的損傷。此外，還要充分利用目前生物技術(shù)的發(fā)展，積極地將脂肪移植技術(shù)和生物技術(shù)相結(jié)合，改善脂肪移植的成活率。無論是加入細(xì)胞生長(zhǎng)因子、干細(xì)胞，還是其他輔助細(xì)胞，都為我們研究脂肪移植提供了更廣闊的思路和方法。相信隨著對(duì)脂肪移植的深入研究，必將不斷提高脂肪移植的成活率，克服脂肪移植后存活率的不確定性，使其在臨床能得到更為廣泛地應(yīng)用。

[1]Padoin AV,Braga-Silva J,Martins P,et al.Sources of processed lipoaspirate cells:influence of donor site on cell concentration [J].Plast Reconstr Surg,2008,122(2):614-618.

[2]侯典舉,呂唯,李斌斌,等.微創(chuàng)整形美容外科系列講座(七)——自體脂肪顆粒移植注射美容術(shù)[J].中國(guó)美容醫(yī)學(xué),2010,19(7): 1063-1064.

[3]Khouri RK,Rigotti G,Cardoso E,et al.Megavolume autologous fat transfer:part II.Practice and techniques[J].Plast Reconstr Surg,2014,133(6):1369-1377.

[4]張新合,高建華.取脂方法及吸脂壓力對(duì)脂肪細(xì)胞損傷程度的實(shí)驗(yàn)研究[J].中華醫(yī)學(xué)美學(xué)美容雜志,2001,7(5):254-257.

[5]Shiffman MA,Mirrafati S.Fat transfer techniques:the effect of harvest and transfer methods on adipocyte viability and review of the literature[J].Dermatol Surg,2001,27(9):819-826.

[6]Erdim M,Tezel E,Numanoglu A,et al.The effects of the size of liposuction cannula on adipocyte survival and the optimum temperature for fat graft storage:an experimental study[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg,2009,62(9):1210-1214.

[7]Livaoglu M,Buruk CK,Uraloglu M,et al.Effects of lidocaine plus epinephrine and prilocaine on autologous fat graft survival [J].J Craniofac Surg,2012,23(4):1015-1018.

[8]Keck M,Zeyda M,Gollinger K,et al.Local anesthetics have a major impacton viability of preadipocytes and their differentiation into adipocytes[J].Plast Reconstr Surg,2010,126(5):1500-1505.

[9]Piasecki JH,Gutowski KA,Lahvis GP,et al.An experimental model for improving fat graft viability and purity[J].Plast Reconstr Surg,2007,119(5):1571-1583.

[10]Xie Y,Zheng D,Li Q,etal.The effectofcentrifugation on viability of fat grafts:an evaluation with the glucose transport test[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg,2010,63(3):482-487.

[11]杜學(xué)亮,羅少軍,郝新光,等.堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子在顆粒脂肪移植后血運(yùn)重建過程的作用[J].中華整形外科雜志,2005,21 (2):128-131.

[12]Yuksel E,Weinfeld AB,Cleek R,et al.Increased free fat-graft survival with the long-term,local delivery of insulin,insulin-like growth factor-I,and basic fibroblast growth factor by PLGA/PEG microspheres[J].Plast Reconstr Surg,2000,105(5):1712-1720.

[13]Lu F,Li J,Gao J,et al.Improvement of the survival of human autologous fat transplantation by using VEGF-transfected adiposederived stem cells[J].Plast Reconstr Surg,2009,124(5):1437-1446.

[14]梁杰,銀桂彬,彭智,等.血管生成素協(xié)同血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子對(duì)自體脂肪移植血運(yùn)重建的影響[J].中國(guó)美容醫(yī)學(xué),2007,16(7): 891-894.

[15]Shoshani O,Livne E,Armoni M,et al.The effect of interleukin-8 on the viability of injected adipose tissue in nude mice[J]. Plast Reconstr Surg,2005,115(3):853-859.

[16]郭萬里,張寶林.肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)對(duì)脂肪移植存活的影響[J].中國(guó)現(xiàn)代藥物應(yīng)用,2009,3(10):32-33.

[17]王友彬,戚可名,趙敏,等.瘦素促進(jìn)移植顆粒脂肪成活的實(shí)驗(yàn)研究[J].中華整形外科雜志,2004,20(5):366-368.

[18]Conde-Green A,Baptista LS,de Amorin NF,et al.Effects of centrifugation on cell composition and viability of aspirated adipose tissue processed for transplantation[J].Aesthet Surg J,2010,30 (2):249-255.

[19]Matsumoto D,Sato K,Gonda K,et al.Cell-assisted lipotransfer: supportive use of human adipose-derived cells for soft tissue augmentation with lipoinjection[J].Tissue Eng,2006,12(12): 3375-3382.

[20]Yoshimura K,Sato K,Aoi N,et al.Cell-assisted lipotransfer for cosmetic breast augmentation:supportive use of adipose-derived stem/stromal cells[J].Aesthetic Plast Surg,2008,32(1):48-55.

[21]Ilizarov GA,Devyatov AA,Kamerin VK.Plastic reconstruction of longitudinal bone defects by means of compression and subsequent distraction[J].Acta Chir Plast,1980,22(1):32-41.

[22]Ilizarov GA,Soibel'man LM.Clinical and experimental data on bloodless lengthening of lower extremities[J].Eksp Khir Anesteziol,1969,14(4):27-32.

[23]Lancerotto L,Chin MS,Freniere B,et al.Reply:Mechanisms of action of external volume expansion devices[J].Plast Reconstr Surg,2014,133(3):426e-428e.

[24]Herold C,Ueberreiter K,Vogt PM.Brava and autologous fat transfer is a safe and effective breast augmentation alternative: results of a 6-year,81-patient,prospective multicenter study[J]. Plast Reconstr Surg,2012,130(3):479e-480e.

[25]Del Vecchio DA,Bucky LP.Breast augmentation using preexpansion and autologous fat transplantation:a clinical radiographic study [J].Plast Reconstr Surg,2011,127(6):2441-2450.

[26]Zhong X,Yan W,He X,et al.Improved fat graft viability by delayed fat flap with ischaemic pretreatment[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg,2009,62(4):526-531.

[27]Carpaneda CA,Ribeiro MT.Study of the histologic alterations and viability of the adipose graft in humans[J].Aesthetic Plast Surg,1993,17(1):43-47.

[28]Tufto I,Rofstad EK.Interstitial fluid pressure and capillary diameter distribution in human melanoma xenografts[J]. Microvasc Res,1999,58(3):205-214.

[29]Karacaoglu E,Kizilkaya E,Cermik H,et al.The role of recipient sites in fat-graft survival:experimental study[J].Ann Plast Surg, 2005,55(1):63-68.

Research Progress on Improvement of Fat Transplantation

REN Xiaoyun,WANG Lin,FAN Zhihong.
Department of Aesthetic and Plastic Surgery,Renji Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200127,China. Corresponding author:FAN Zhihong(E-mail:fanzhihong0815@163.com).

【Summary】Autologous fat has become one of the most commonly used soft tissue filler,due to its good filling effect,high plasticity and less trauma.However,the uncertain survival rate of grafted fat greatly limits its application.With the advancement of fat harvesting,preparation and injection,the survival rate of grafted fat has been improved.Core factors affecting the survival rate of grafted fat was reviewed in this paper.

Autologous lipotransfer;Survival rate;Soft tissue filling

R622

B

1673－0364（2015）01－0055－03

10.3969/j.issn.1673-0364.2015.01.017

2014年10月7日；

2014年11月19日）

200127上海市上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院整形外科。

范志宏（E-mail：zhihongfan0815@163.com）。