脂肪來源干細胞用于乳房整形手術(shù)的研究進展

乳房整形手術(shù)主要包括隆乳、巨乳縮小、乳頭縮小等美容手術(shù)和乳房再造、乳頭內(nèi)陷矯正以及男性乳房發(fā)育切除等修復(fù)重建手術(shù)[1]。自19世紀80年代以來，關(guān)于乳房整形手術(shù)的技術(shù)、方法和材料經(jīng)歷了從液體石蠟注射隆乳，硅油、硅膠假體乳房置入到自體脂肪移植，再到最近的研究熱點脂肪來源干細胞輔助移植，發(fā)展迅速。然而液體石蠟和硅油、硅膠假體等容易造成許多相關(guān)并發(fā)癥[2]，包括乳房變硬、注射物移位、變形、異物肉芽腫、反復(fù)破潰等，嚴重影響了效果。自體脂肪移植存在移植的脂肪細胞容易被吸收以及存活率低等問題。而人體脂肪來源干細胞（adipose-derived stem cells，ADSCs）是一種自體的具有多向分化潛能的間充質(zhì)干細胞。這種多能干細胞由于其取材容易，來源廣泛，體內(nèi)儲備量大，適宜自體移植，近年來被廣泛用于整形外科和再生醫(yī)學，其在乳房整形手術(shù)方面的研究也正在逐步深入。本文針對此方面予以綜述，講述國內(nèi)外脂肪來源干細胞在乳房整形手術(shù)特別是隆乳和乳房再造術(shù)中應(yīng)用的研究進展， 并對相關(guān)問題進行討論。

1 脂肪來源干細胞的分離和鑒定

脂肪來源干細胞由Zuk等[3]于2001年首次從人吸脂術(shù)的脂肪懸液中，經(jīng)消化、離心和洗滌等處理分離得到，經(jīng)過細胞表面抗原蛋白免疫表型鑒定，排除了混雜有間充質(zhì)干細胞的可能，證實了脂肪干細胞的存在。體外和體內(nèi)實驗證明人類脂肪來源干細胞可以分化成脂肪細胞[4]、成骨細胞[5-9]、軟骨細胞[10-12]、肌肉細胞[13-14]、心肌細胞[15-16]和神經(jīng)細胞[17-19]等。

2 脂肪來源干細胞協(xié)同脂肪顆粒移植（CAL）的提出

2006年，日本學者Yoshimura[20]實驗室首先提出CAL（Cell Assisted Lipotransfer，CAL）的概念，即脂肪來源干細胞協(xié)同脂肪顆粒移植（或者是富含干細胞的自體脂肪移植）。他首先從腹部吸脂術(shù)得到的脂肪中提取出含有脂肪干細胞的血管基質(zhì)組分（stroma vascular fraction，SVF），然后同時將SVF協(xié)同（CAL）和不協(xié)同（non-CAL）人體脂肪顆粒移植到免疫缺陷小鼠體內(nèi)，實驗結(jié)果顯示，CAL可使脂肪細胞成活率較non-CAL（即單純脂肪顆粒移植）高35%，并且CAL技術(shù)明顯地減少移植脂肪纖維化、囊腫和鈣化。這一小鼠模型上的實驗結(jié)果揭示：與傳統(tǒng)的自體脂肪移植比較，脂肪來源干細胞協(xié)同脂肪顆粒移植（CAL）提高了移植脂肪的成活率，為CAL的臨床應(yīng)用打下了研究基礎(chǔ)。

3 國外脂肪來源干細胞在乳房整形術(shù)中的應(yīng)用

2007年， Yoshimura等[21]首次報道了40例運用脂肪來源干細胞輔助脂肪移植（CAL）技術(shù)進行隆乳術(shù)的臨床研究。其中8例是乳房切除后再造術(shù)。含有脂肪干細胞的基質(zhì)血管組分（SVF）從吸脂術(shù)得到的脂肪中新鮮提取，協(xié)同自體的脂肪顆粒移植。結(jié)果顯示，移植2個月之后移植的脂肪均未發(fā)生明顯的萎縮。但是其中有4例患者脂肪移植之后出現(xiàn)了囊腫和微鈣化等并發(fā)癥。這一初步的臨床應(yīng)用證明CAL可以有效地運用于隆乳和乳房再造術(shù)，但是還需要進一步的研究來判斷此技術(shù)的效果。進一步地，2009年，Yoshimura等[22]繼續(xù)報道了15例用脂肪來源干細胞輔助脂肪移植（CAL）技術(shù)來進行隆乳術(shù)美容或者是乳房填充物（假體）去除之后的乳房再造的臨床研究。與2007年相同，含有脂肪干細胞的基質(zhì)血管組分（SVF）從吸脂術(shù)得到的脂肪中提取，協(xié)同自體的脂肪顆粒移植。結(jié)果顯示，移植2個月后移植的脂肪均未發(fā)生明顯的萎縮，移植12個月后的乳房磁共振成像和鉬靶檢查未發(fā)現(xiàn)異常，15例患者對于治療效果都十分滿意。這些臨床應(yīng)用證明CAL可以成為乳房假體置入的良好替代品，但是缺少適當?shù)膶φ战M。不過，與傳統(tǒng)的脂肪顆粒注射方式相比較，脂肪來源干細胞輔助脂肪移植技術(shù)進行乳房整形手術(shù)的效果變佳。

2011年，日本學者Kamakura和Ito[23]報道了20例運用脂肪來源干細胞輔助脂肪移植技術(shù)（CAL）進行隆乳術(shù)的臨床研究。注射器吸脂術(shù)后，脂肪組織運用Celution 800系統(tǒng)R（美國）清洗并分離提取出脂肪干細胞（ADSCs）。與術(shù)前相比較，移植9個月之后測量乳房大小發(fā)現(xiàn)平均有3.3cm的增加，醫(yī)生手術(shù)滿意度為69%，患者滿意度為75%。但是其中有2例術(shù)后出現(xiàn)了囊腫。這些結(jié)果證明通過自動化系統(tǒng)處理得到的高細胞活力的脂肪干細胞輔助脂肪移植的技術(shù)是安全有效的，所有患者術(shù)后的效果均得到明顯改善。但是此項臨床研究也是沒有適當?shù)膶φ眨瑳]有與傳統(tǒng)的自體脂肪移植隆乳術(shù)對照。并且只是測量乳房大小，沒有運用更精確的三維乳房掃描的技術(shù)，也沒有觀測術(shù)后1年或者更長時間乳房的變化。值得注意的是，這次臨床研究中，首次運用到一種細胞自動化培養(yǎng)系統(tǒng)，即Celution 800系統(tǒng)R。此系統(tǒng)首先從少量脂肪組織中提取再生性干細胞，然后將提取干細胞與通過吸脂獲取的脂肪組織進行混合，從而形成適用于軟組織修復(fù)的細胞增強脂肪移植物，減少脂肪移植過程中的外部感染，極大地提高了脂肪移植的成活率。

2012年，韓國學者申東辰等[24]報道了脂肪來源干細胞（ADSCs）輔助的自體脂肪移植隆乳術(shù)的臨床效果。他們選取2008年11月～2009年12月于韓國首爾TIARA整形外科醫(yī)院接受ADSCs輔助的自體脂肪移植隆乳術(shù)的患者100例，對其臨床效果進行研究和分析。所有患者均自下腹或大腿部抽取脂肪組織，經(jīng)消化、離心和洗滌等處理分離得到脂肪來源干細胞（ADSCs），與填充用脂肪組織均勻混合后注射于患者乳房內(nèi)。結(jié)果顯示，100例患者乳腺整形手術(shù)均順利完成，未出現(xiàn)嚴重的并發(fā)癥，絕大多數(shù)患者對隆乳效果表示滿意。這一結(jié)果證明脂肪來源干細胞（ADSCs）輔助的自體脂肪移植隆乳術(shù)臨床效果確切可靠。術(shù)后3個月乳房內(nèi)保存的移植脂肪基本成功存活，之后乳房的隆起效果保持穩(wěn)定。但是，此項臨床研究只觀測了術(shù)后6個月，沒有觀測更長時間乳房的隆起效果，也沒有觀測乳房磁共振成像和鉬靶檢查是否正常。

4 國內(nèi)脂肪來源干細胞在乳房整形術(shù)中的應(yīng)用

在國外，脂肪來源干細胞在乳房整形術(shù)中的應(yīng)用已經(jīng)報道上述175例，只有6例患者術(shù)后出現(xiàn)了囊腫，其他169例在術(shù)后1年內(nèi)均安全可靠。2012年，王琳等[25]報道了18例運用脂肪來源干細胞輔助脂肪移植技術(shù)（CAL）進行隆乳術(shù)的臨床研究。他們選取于2009年6月～2010年11月進行CAL隆乳術(shù)患者18例，其中10例患者隨訪達6個月。他們應(yīng)用韓國Lipokit脂肪移植機自患者大腿、側(cè)腰和下腹部抽取脂肪，經(jīng)消化、離心和洗滌等處理，獲取含有脂肪干細胞的基質(zhì)血管組分（stromal vascular fraction，SVF），協(xié)同自體的脂肪顆粒移植。結(jié)果顯示，術(shù)后3個月內(nèi)，乳房體積縮小明顯，之后乳房體積保持基本穩(wěn)定，并較術(shù)前明顯增大，形態(tài)明顯改善，所有患者乳房磁共振成像未見囊腫或鈣化表現(xiàn)，證明CAL隆乳術(shù)安全有效。這一臨床應(yīng)用中使用的是韓國lipokit脂肪移植機，提純的SVF細胞群中具有較高比例的ADSCs，并具有成脂、成骨、成軟骨的功能特征。此設(shè)備的使用最大程度地減少了膨脹液注入體積，減少了脂肪移植過程中的外部感染，極大地提高了脂肪移植的成活率。2013年，閏俊靈等[2]報道了15例脂肪來源干細胞介導(dǎo)自體脂肪移植隆胸的臨床研究。脂肪移植隆乳過程分為兩期：一期是分離與擴增脂肪干細胞（ADSCs），抽出10～20ml脂肪，用膠原酶I消化，貼壁培養(yǎng)獲得脂肪干細胞，擴增至第2代，并進行細胞免疫表型，分化及遺傳穩(wěn)定性鑒定；二期是抽取300～450 ml脂肪，脂肪混合脂肪干細胞用于移植填充。結(jié)果顯示，術(shù)后3～6個月，15例患者均無明顯脂肪吸收現(xiàn)象，無感染、疼痛、上肢活動受限等不良反應(yīng)，隆乳效果良好。這一臨床研究中，作者發(fā)現(xiàn)第2代自體脂肪干細胞（ADSCs）具有典型的間充質(zhì)干細胞的特征，通過自體脂肪干細胞（ADSCs）輔助的自體脂肪注射隆乳，明顯提高移植脂肪細胞的成活率，促進移植脂肪的血管再生。但是，此項臨床研究只觀測了術(shù)后6 個月乳房的效果，沒有觀測更長時間乳房磁共振成像和鉬靶檢查是否正常。

5 脂肪來源干細胞用于乳房整形術(shù)中的安全隱患

雖然國內(nèi)外有200多例關(guān)于運用脂肪來源干細胞進行乳房整形術(shù)的成功病例，但是，脂肪來源干細胞用于乳房整形術(shù)存在安全隱患[26]，有許多相關(guān)基礎(chǔ)實驗研究報道。2010年，Razmkhah等[27]通過實時定量PCR的方法檢測比較乳腺癌細胞和脂肪干細胞中相關(guān)分子表達量的高低，提出脂肪干細胞通過產(chǎn)生胰島素樣生長因子，肝細胞生長因子，血管內(nèi)皮生長因子和趨化因子白細胞介素-8等一系列生長因子和調(diào)控分子，促進乳腺腫瘤細胞的生長，保護乳腺腫瘤細胞免受機體免疫機制的清除。因此，脂肪干細胞為乳腺癌細胞生長的微環(huán)境提供了許多有利條件[28]。Gehmert等[29]運用乳腺癌細胞培養(yǎng)液誘導(dǎo)脂肪干細胞的實驗證明，含有腫瘤的細胞培養(yǎng)液可以通過血小板源性生長因子受體（PDGF-BB/PDGFR-beta）信號通路誘導(dǎo)脂肪干細胞的遷移。這些研究證明脂肪干細胞與乳腺癌細胞之間可以相互作用，相互影響。2011年，美國學者Zimmerlin等[30]指出，脂肪來源干細胞可以促進乳腺癌細胞的生長。他們運用6～8周小鼠進行轉(zhuǎn)移性胸腔積液細胞與脂肪干細胞共移植，與單獨移植脂肪干細胞比較，移植6個月之后犧牲小鼠進行觀測。靜息期的轉(zhuǎn)移性胸腔積液細胞與脂肪干細胞共同移植之后出現(xiàn)腫瘤的概率為4/40，但是腫瘤體積沒有變大。活躍期的轉(zhuǎn)移性胸腔積液細胞與脂肪干細胞共同移植之后出現(xiàn)腫瘤的概率為17/40。這一實驗結(jié)果證明脂肪干細胞可以增強活躍期而不是靜息期轉(zhuǎn)移性胸腔積液細胞的腫瘤發(fā)生。因此，運用脂肪干細胞進行輔助脂肪移植還需要推遲，亟待更多的臨床實驗證據(jù)來排除產(chǎn)生疾病的可能性。

6 結(jié)語

脂肪來源干細胞在隆乳術(shù)或是乳房再造術(shù)中起四個方面的作用。首先，脂肪干細胞可以分化成脂肪細胞并在脂肪組織中起到再生的作用；第二，脂肪干細胞可以分化成內(nèi)皮細胞和血管壁細胞，從而促進血管生成和移植脂肪的成活率，減少移植脂肪組織的被吸收率；第三，脂肪干細胞可以在缺氧和其他條件下釋放血管生長因子，從而誘導(dǎo)移植過程中脂肪周圍的組織血管發(fā)生；第四，也是脂肪干細胞的主要作用，是保障原始脂肪干細胞（脂肪祖細胞）的存活。正常情況下，脂肪干細胞存在于脂肪細胞之間或是細胞外基質(zhì)，特別是血管附近，促進脂肪組織的分化，需要2年或者更多的時間。但是，在移植過程中損傷導(dǎo)致的暫時性缺血的刺激下，脂肪干細胞向脂肪分化的時間變短，只需要2～3個月。因此，吸脂術(shù)中得到的脂肪干細胞的活性直接影響脂肪移植后隆乳或者乳房再造術(shù)的效果。

目前，脂肪來源干細胞輔助脂肪移植的方法有兩種：①吸脂術(shù)得到的脂肪運用自動化設(shè)備Celution 800系統(tǒng)R清洗并分離提取出脂肪干細胞（ADSCs），或者是從脂肪組織中運用人工手段分離、培養(yǎng)脂肪來源干細胞，將得到的脂肪干細胞與自體脂肪組織進行混合再移植；②運用自動化設(shè)備Lipokit脂肪移植機得到脂肪，或者是吸脂術(shù)得到的脂肪，經(jīng)消化、離心和洗滌等處理，獲取含有脂肪干細胞的基質(zhì)血管組分（stromal vascular fraction，SVF），不分離和培養(yǎng)ADSCs，將SVF協(xié)同自體的脂肪顆粒移植。臨床上這兩種脂肪來源干細胞輔助脂肪移植的方法在國內(nèi)外都有醫(yī)生使用[31]，沒有統(tǒng)一的標準。劉乃軍等[32]提出濕性脂肪干細胞輔助自體脂肪移植術(shù)，即直接利用人體脂肪抽吸物靜置后注射器內(nèi)脂質(zhì)和液體部分富含未經(jīng)分離新鮮ADSCs和SVF復(fù)合白體脂肪顆粒移植。但這些移植物中含有多少量ADSCs和SVF及對體內(nèi)移植脂肪顆粒構(gòu)建脂肪組織過程中確切輔助作用機制，亟待進一步研究。

總之，脂肪來源干細胞在乳房整形技術(shù)中的應(yīng)用，最關(guān)鍵的兩點是：①確保脂肪來源干細胞的提取和純化過程安全，避免操作過程的污染，提高脂肪干細胞的成活率；②確保脂肪來源干細胞移植至體內(nèi)之后的長期安全性，即防止其促進腫瘤發(fā)生的可能，這一點需要大量的、長期的基礎(chǔ)和臨床實驗驗證，需要設(shè)立適當?shù)膶φ战M實驗來完成。另外，注射的脂肪組織成活的機制，調(diào)控脂肪干細胞分化的機制以及脂肪干細胞的命運調(diào)控機制仍然未知。令人鼓舞的是上述很多問題正在被解決，所以脂肪來源干細胞在未來乳房整形手術(shù)中的廣泛應(yīng)用是值得期待的。

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[收稿日期]2013-05-18 [修回日期]2013-06-25

編輯/李陽利