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，成本低廉等多項優點，且不存在異體填充物或者移植物可能引發的副作用和潛在的風險，已經頻繁地用于軟組織填充并且得到廣泛的認可。隨著社會的飛速進步，人們的健康意識及對生活質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可，但難以預測的吸收率仍然是其最大的缺陷。關于如何提高移植后脂肪存活率的問題，眾多學者做了大量的體內及體外的研究，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，當時使用的是小塊的脂肪組織來填充瘢痕，并且發現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，使得注射的組織能夠很好地量化并且簡化了操作。這一技術的使用使得脂肪移植在20世紀初期甚為流行，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80年代吸脂術的出現，使得注射吸脂后的副產物—半液態的脂肪來修復軟組織缺損變得流行起來[3-4]。脂肪移植與吸脂術有機結合，在行其他部位吸脂術時便能夠將吸出的脂肪通過注射器注射到軟組織缺損區，與傳統方法相比，不用再專門獲取脂肪并將其剪碎為小顆粒，大大簡化了手術操作而且一舉兩得。然而，技術上雖有提升，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]提出通過改進技術來提高脂肪移植物的存活率，但是不同的醫師報道的存活率千差萬別，哪種技術才是最優，脂肪成活率的數據及其他臨床參數都未能得到統一。直到最近幾年，眾多學者從脂肪獲取及制備技術方面，促進移植物成活的藥物，生長因子，干細胞及脂肪細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方法。

1脂肪組織的獲取、制備及注射技術的研究

脂肪組織的獲取早期曾使用手術切取的方法，這種方式隨著現在微創技術的提高逐漸被淘汰。現在認可的獲取脂肪技術主要有兩種:①傳統的吸脂術，將吸脂得到的半液態脂肪作為移植物;②Coleman技術。Pu 等[7]通過研究來對比這兩種技術的優劣。該研究將16例患者隨機分為兩組，每組8例，第一組使用Coleman技術從每位患者的腹部抽脂;第二組通過傳統的吸脂術從腹部來獲取脂肪。經過離心后，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胞進行計數，3-磷酸甘油脫氫酶分析和常規的組織學檢測。通過檢測分析得出第一組使用Coleman技術的組織中有活性的脂肪細胞的數量遠多于第二組，3-磷酸甘油脫氫酶活性也是第一組更高。組織學檢測顯示兩組的脂肪組織都是正常的結構形態。通過這項研究可以得出Coleman技術要比傳統的吸脂術更為優越。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—葡萄糖轉移法。通過該方法檢測出經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線性下降。而Piasecki [10]卻對此持相反的觀點，他認為采用適當的離心速度(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胞計數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據顯示有顯著的提高，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在96%和93%。葡萄糖轉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孔的吸管抽取兩組脂肪顆粒，同時進行葡萄糖轉移實驗，研究發現兩種方法對所抽取的脂肪顆粒活性影響無差異。

脂肪組織顆粒的大小不同會導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胞移植的概念，該研究小組通過酶學消化的方法將脂肪組織消化成單房脂肪細胞，然后進行移植，這樣移植后的脂肪細胞可以在受區范圍內自由地移動，這樣就保證了每個脂肪細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分，這就有效地避免了在移植早期由于移植物和宿主受區部位還未建立血供所引發的移植物壞死，尤其有效地避免了移植物中心壞死的發生，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胞的最佳時間是30min。

Yun Xie等[13]對脂肪移植技術進行研究，該研究對83例患者進行了注射脂肪移植術，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，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，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。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，長期的隨訪證明經過1～3次注射移植后效果能夠持續好多年。在經過脂肪移植術后大多數患者面部輪廓的提高都是相當明顯的，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。如果在此基礎上再應用促進脂肪移植物存活率的生長因子或者是使用干細胞療法，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，有學者提出使用多次注射移植的方法。而要避免增加對供區的損傷，在第一次手術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。移植物經過組織學檢測發現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在活性脂肪細胞數量較少并且有較多的空泡和纖維變性區域。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，結果發現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皮細胞上有瘦素的受體，瘦素能夠促進血管內皮細胞的增殖，加速了局部微循環的建立，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胞向脂肪細胞的分化。選擇性β1受體阻斷劑也有類似的作用，它能夠阻斷脂肪細胞膜上的腺苷酸環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胞向脂肪細胞的分化[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，尤其是對血管內皮生長因子(VEGF)的研究較多。Yi等[17]研究了腺病毒介導的血管內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的血管內皮生長因子與脂肪混合組(實驗組)，腺病毒介導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周后的結果進行對比，發現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的血管內皮生長因子能夠使移植物的質量提高;通過組織學的方法測得實驗組的毛細血管密度明顯增高。這項研究揭示了血管內皮生長因子治療可以提高脂肪移植物的存活率和質量，其機制可能是由于誘導了血管的生成。Feng等[18]也對血管內皮生長因子(VEGF)進行了研究，他們將VEGF轉染到脂肪干細胞上，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標記的VEGF轉染的脂肪干細胞與脂肪的混合物;第二組是DiI標記的脂肪干細胞和脂肪的混合物;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，發現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標記的VEGF轉染的脂肪干細胞與脂肪的混合物這組的毛細血管密度要明顯高于其他任何組。此研究證明了VEGF轉染的脂肪干細胞能夠提高脂肪移植物的存活率并且提高移植物的質量。Kakudo 等[19]研究了成纖維細胞生長因子2(FGF-2)對脂肪干細胞成脂性分化的影響。FGF-2已經被公認的是其對脂肪干細胞的成軟骨分化的誘導作用和對成骨性分化的抑制作用，但是其對脂肪干細胞成脂性誘導分化的研究是匱乏的。這項研究通過FGF-2對脂肪干細胞的成脂性誘導分化從細胞和分子的水平進行了研究，得出了其能夠增強脂肪干細胞成脂性分化。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、體積和組織學參數都沒有統計學上的顯著差別。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的存活率。

4干細胞療法

高度增殖、多向分化潛能、分化方向的可控性，干細胞這些特有的生物學特性使得它在醫學領域的應用越來越廣，脂肪干細胞作為干細胞的一種，相關研究證明，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胞及其他細胞的混合物(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域;或是將SVF用60ml的生理鹽水重懸，先使用傳統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，移植的脂肪出現了吸收，2個月后，盡管皮膚有時出現松弛，但是乳房的體積沒有太大的變化。在移植后6個月時，所有術后患者的胸圍幾乎都增加了4～8cm，對應2～3個罩杯。胸圍增加的幅度對應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都自然、柔軟，無可觸及的小包塊，所有患者對乳房結構，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胞，第二個原因是在吸脂的過程中小部分脂肪干細胞變成了液態而丟失;②分離的未經培養的脂肪干細胞及其他細胞的混合物(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培養的脂肪干細胞對脂肪組織移植的治療作用。通過實驗研究發現新鮮未經培養的脂肪干細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;經過培養的脂肪干細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，該研究結果還表明了新鮮未經培養的脂肪干細胞的治療作用要好于經過培養的脂肪干細胞。Yoshimura等還將該方法應用于23例軟組織缺損及胸部的填充，經過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

在修復軟組織缺損等方面，脂肪移植術雖然有眾多的優點，但如果并非伴隨吸脂術而進行，則獲取脂肪組織仍然會對供區造成損傷。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，脂肪干細胞在體外表現出低免疫源性，但是否能夠在同種異體內構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，但作為修復組織缺損的一種方法卻為當今研究熱點。

脂肪組織工程主要包括脂肪干細胞的體外擴增分化，與支架材料復合并構建形成脂肪組織。張云松等[23]使用了脂肪干細胞和Ⅰ型膠原支架復合來構建工程化脂肪組織，通過將來源于人的脂肪干細胞進行成脂性誘導然后再與Ⅰ型膠原復合接種到裸鼠左側背部皮下，將未行成脂性誘導的干細胞和支架復合物接種到裸鼠右側背部，進行對比性研究后發現脂肪干細胞經成脂性誘導后與Ⅰ型膠原復合后能在體內成功構建脂肪組織，而未經誘導組除了形成少量的脂肪樣組織還有部分纖維結構，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胞經誘導成脂后在體內構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，未交聯的聚乙醇酸和透明質酸凝膠。分別將這三種支架同經過成脂性誘導的脂肪干細胞復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構要多于其他兩種。并且發現Ⅰ型膠原海綿能夠誘導脂肪干細胞向著受體的脂肪細胞的方向去分化。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胞外基質支架材料，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;將支架材料和細胞復合然后在培養基中培養，三維培養效果好，細胞吸附性好且增殖快;體內實驗結果得知移植后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，有較好的臨床應用前景。

6 小結

我們在此已經綜述了脂肪移植的最新研究進展，學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據資料。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，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。許多學者將研究方向轉到了脂肪組織工程，通過構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胞庫，支架材料的選擇，如何在體內或體外構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，都還需要我們進行大量的實驗研究，但是由于這兩項技術其自身具備諸多優點，必將吸引學者們努力探索，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。

[參考文獻]

[1]Neuber F.Fat transplantation [J]. Chir Kongr Verhandl Dsch Gesellch Chir，1893，36:640-643.

[2]Bruning P，Broeckaert TJ.Contribution of the study of fat grafts [J].Bull Acad R Med Belg，1914，28:440.

[3]Illouz YG.Liposuction: the Franco-American experience. Beverly [J]. Medical Aesthetic， 1985，21-31.

[4]Illouz YG.The fat cell \"graft\": a new technique to fill depressions[J]. Plast Reconstr Surg， 1986，78(1):122-123.

[5]Carraway JH，Mellow CG.Syringe aspiration and fat concentration: a simple technique for autologous fat injection[J].Ann Plast Surg，1990，24(3):293-296.

[6]Coleman SR.Structural fat grafts: the ideal filler[J]? Clin Plast Surg， 2001，28(1):111-119.

[7]Pu LLQ，Coleman SR，Cui XD，et al.Autologous Fat Grafts Harvested and Refined by the Coleman Technique: A Comparative Study[J]. Plast Reconstr Surg，2008，122(3):932-937.

[8]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.

[9]Xie Y，Zheng DN，Li QF，et al.The effect of centrifugation on viability of fat grafts: an evaluation with the glucose transport test[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg，2010，63(3):482-487.

[10]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.

[11]雷 華，李青峰.抽吸負壓對所抽吸脂肪顆粒活性影響的研究[J].中國美容醫學，2005，14(1):27-30.

[12]Ohara H，Kishi K，Nakajima T.The unilocular fat-cell graft[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg，2010，63(3):488-492.

[13]Xie Y，Zheng DN，Li QF，et al.An integrated fat grafting technique for cosmetic facial contouring[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg，2010，63(2):270-276.

[14]Atik B，O¨ ztu¨ rk， G，et al.Comparison of Techniques for Long-Term Storage of Fat Grafts: An Experimental Study[J].Plast Reconstr Surg，2006，118(7):1533-1537.

[15]王友彬，戚可名，趙 敏，等.瘦素促進移植顆粒脂肪成活的實驗研究[J].中華整形外科雜志，2004，20(5):366-368.

[16]Ayhan M，Senen D，Adanali G，et al. Use of Beta Blockers for Increasing Survival of Free Fat Grafts[J].Aesth Plast Surg，2001，25(5):338-342

[17]Yi CG，Xia W，Zhang LX，et al.VEGF gene therapy for the survival of transplanted fat tissue in nude mice. [J].J Plast Reconstr Aesthet Surg，2006，60(3):272-278.

[18]Lu F，Gao JH，Ogawa R，et al.Improvement of the Survival of Human Autologous Fat Transplantation by Using VEGF-Transfected Adipose-Derived Stem Cells[J].Plast Reconstr Surg，2009，124(5):1437-1446.

[19]Kakudo N，Shimotsuma A，Kusumoto K. Fibroblast growth factor-2 stimulates adipogenic differentiation of human adipose-derived stem cells[J].Biochem Biophys Res Commun，2007，359(2):239-244.

[20]Por YC，Yeow VK，Louri N，et al.Platelet-rich plasma has no effect on increasing free fat graft survival in the nude mouse[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg，2009，62(8):1030-1034.

[21]Yoshimura K，Sato K，Aoi N，et al.Cell-Assisted Lipotransfer for Cosmetic Breast Augmentation: Supportive Use of Adipose-Derived Stem/Stromal Cells[J].Aesth Plast Surg，2008，32(1):48-55.

[22]Moseley TA，Zhu M，Hedrick MH.Adipose-Derived Stem and Progenitor Cells as Fillers in Plastic and Reconstructive Surgery[J].Plast Reconstr Surg，2006，118(Suppl):121S-128S.

[23]張云松，高建華，魯 峰，等.脂肪來源干細胞復合I型膠原支架構建工程化脂肪組織的實驗研究[J].中華整形外科雜志，2008，24(5):385-389.

[24]Itoi Y，Takatori M，Hyakusoku H，et al.Comparison of readily available scaffolds for adipose tissue engineering using adipose-derived stem cells[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg，2010，63(1):53-59.

[25]Choi JS，Yang HJ， Kim BS，et al.Comparison of readily available scaffolds for adipose tissue engineering using adipose-derived stem cells [J]. J Controlled Release，2009，139(1):2-7.

[收稿日期]2009-12-14 [修回日期]2010-02-10

編輯/李陽利