自體脂肪及其衍生物移植在瘢痕治療中的應(yīng)用進(jìn)展

黃宗霖 朱叢笑 劉安娜 韓雪峰

【提要】瘢痕是皮膚創(chuàng)傷后異常修復(fù)的結(jié)果，可造成功能障礙及外貌損毀，而現(xiàn)有瘢痕治療方法的臨床效果存在一定的局限性。近年來的多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，自體脂肪及其衍生物（納米脂肪、基質(zhì)血管成分膠狀物）的移植可有效改善瘢痕外觀、質(zhì)地和局部癥狀。其機(jī)制可能與自體脂肪含有的多種細(xì)胞及其分泌物有關(guān)，這些組分可通過多種通路及機(jī)制干預(yù)瘢痕形成、改善瘢痕組織結(jié)構(gòu)。本文就自體脂肪及其衍生物移植在瘢痕治療中的應(yīng)用進(jìn)展，及其可能的作用機(jī)制進(jìn)行歸納總結(jié)。

瘢痕不僅可造成局部的功能障礙、外貌損毀，還常伴有疼痛、瘙癢、感覺異常、癌變等合并癥。由于瘢痕的發(fā)病機(jī)制仍無明確定論，導(dǎo)致治療上存在諸多困難。目前，瘢痕的治療方法主要有手術(shù)切除、光電治療、壓力療法、放射治療、瘢痕內(nèi)藥物注射及外用抗瘢痕藥物等[1]。上述方法雖有一定療效，但均存在諸如療效不穩(wěn)定、恢復(fù)期長、再生重塑效果有限等缺點(diǎn)。近年來，隨著自體脂肪移植在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究逐漸深入，將自體脂肪及其衍生物用于治療瘢痕取得了積極的進(jìn)展。本文就自體脂肪及其衍生物移植在瘢痕治療中的臨床應(yīng)用及可能機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 自體脂肪移植在瘢痕治療中的應(yīng)用進(jìn)展

1893 年，首次有報(bào)道使用自體脂肪移植治療面部瘢痕并取得了良好的效果[2]。Mojallal 等[3]通過動物實(shí)驗(yàn)證明，自體脂肪移植不僅能補(bǔ)充皮下組織容量，還能改善皮膚質(zhì)地。目前認(rèn)為，脂肪組織的這種修復(fù)能力可能與其中的基質(zhì)血管成分（Stromal vascular fraction，SVF）及其富含的脂肪源性間充質(zhì)干細(xì)胞（Adipose-derived stem cells，ADSC）有關(guān)。多項(xiàng)研究表明，自體脂肪移植不僅能顯著改善瘢痕外觀和質(zhì)地、緩解瘢痕造成的疼痛和瘙癢等局部癥狀，還可以軟化、松解瘢痕組織與深部筋膜的粘連，為進(jìn)一步的脂肪填充與組織再造創(chuàng)造可能[4-5]。

不同于直徑較大的傳統(tǒng)顆粒脂肪（1 mm 以上），使用小孔徑（≤1 mm）吸脂針吸得的微顆粒脂肪（Microfat，MF），直徑0.5～1 mm，可用于真皮內(nèi)及瘢痕內(nèi)淺表精細(xì)化注射。這有利于脂肪組織發(fā)揮其再生效應(yīng)，且能避免注射后表面皮膚不平等并發(fā)癥[6-7]。對于存在明顯攣縮的瘢痕組織，Pallua 等[8]先在瘢痕局部注射腫脹液，并利用鈍針?biāo)山怦：叟c深層組織間的纖維粘連，再行MF 皮下注射，取得了優(yōu)異的療效。Li 等[9]先用小鉤刀及刮刀松解患者剖腹產(chǎn)瘢痕下脂肪組織與腹壁肌肉間的粘連，在松解后形成的層面內(nèi)行MF 注射，術(shù)后患者腹部瘢痕的色澤、紋理及活動度均得到顯著改善，且瘢痕的凹陷程度也明顯減輕。研究發(fā)現(xiàn)，移植的脂肪組織對于瘢痕皮下組織粘連的重塑作用可在術(shù)后1 年內(nèi)持續(xù)存在，且這一改善效果隨時(shí)間延長而變得更為明顯[10]。MF 較適用于存在局部粘連的瘢痕，松解粘連后，瘢痕的凹陷外觀得到緩解，即可通過注射MF 補(bǔ)充局部組織容量不足。MF 顆粒相對較小，可行更為精細(xì)的淺表填充。除此之外，MF 所含有的細(xì)胞組分（如SVF、ADSC 等）也有助于改善瘢痕的外觀和質(zhì)地。

增生性瘢痕及瘢痕疙瘩是典型的病理性瘢痕，現(xiàn)有治療方法效果欠佳。由于病理性瘢痕組織的纖維排列致密，傳統(tǒng)顆粒脂肪難以實(shí)施瘢痕內(nèi)注射。因?yàn)檫^高的注射壓力不僅會使患者劇烈疼痛，還會對顆粒脂肪細(xì)胞造成損傷。因此，瘢痕內(nèi)注射更傾向于選用MF 或脂肪衍生物[11]。Erol 等[12-13]將非剝脫性點(diǎn)陣激光與MF 聯(lián)合使用以治療燒傷后增生性瘢痕，所有患者均獲得不同程度改善。該研究發(fā)現(xiàn)，脂肪組織可促進(jìn)膠原形成及真皮組織增生、減少成纖維細(xì)胞數(shù)量、促進(jìn)皮下彈力纖維再生，并使真皮內(nèi)膠原排列趨整齊；經(jīng)過脂肪填充的瘢痕組織，其皮膚結(jié)構(gòu)增生模式、膠原沉積模式均趨于正常皮膚組織，更適合行毛發(fā)移植等進(jìn)一步美容手術(shù)。

2 自體脂肪衍生物在瘢痕治療中的應(yīng)用進(jìn)展

2.1 納米脂肪（Nanofat，NF）

Tonnard 等[14]于2013 年提出了納米脂肪的概念并將之用于臨床治療，認(rèn)為NF 在經(jīng)過乳化及過濾等操作后，已不再含有存活的脂肪細(xì)胞，但卻依然保有大量的SVF，且其中的ADSC 的增殖及分化潛能并未受到明顯損傷。NF 易于制備，且無需細(xì)胞培養(yǎng)等較為復(fù)雜的且昂貴的操作，可在手術(shù)獲取脂肪組織后進(jìn)行同期治療。將NF 用于眶周及口周等不需要額外容量填充的部位，取得了理想的面部年輕化療效。Sesé等[15]指出，相較于傳統(tǒng)酶解操作，經(jīng)機(jī)械解離的NF 僅需1/10的脂肪組織便可制得同樣多的治療細(xì)胞量。同時(shí)，在NF 制備過程中所產(chǎn)生的剪切力可以上調(diào)SVF 內(nèi)多能祖細(xì)胞的表達(dá)，進(jìn)而改善其組織再生能力。

焦虎等[16]利用NF 治療了18 例患者的凹陷性瘢痕，其中6 例患者的瘢痕外觀在僅行一次注射后便獲得極大改善。他們發(fā)現(xiàn)，在瘢痕組織內(nèi)填充NF 以增加瘢痕組織的厚度，可有效改善因瘢痕組織變薄所產(chǎn)生的凹陷性瘢痕。Huang 等[17]將NF 用于52 例患者的顏面部凹陷性瘢痕，91%的患者自覺瘢痕外觀較治療前有所改善，認(rèn)為NF 內(nèi)的ADSC 可通過旁分泌等途徑刺激成纖維細(xì)胞增殖及細(xì)胞外基質(zhì)分泌以增加皮膚厚度，且ADSC 本身亦可以分化為脂肪細(xì)胞以補(bǔ)充容量上的缺損。然而，細(xì)針穿刺這一過程本身也可以刺激膠原及彈性蛋白的生成[18]，故仍需要進(jìn)一步的研究評估機(jī)械創(chuàng)傷和NF在治療瘢痕時(shí)各自的作用大小。

Lo Furno 等[19]認(rèn)為，在制備NF 時(shí)可省略最后的過濾步驟，以減少ADSC 在NF 制備過程中的損耗；這種NF 被稱為NF 2.0。相較于NF，NF 2.0 因含有更高含量的干細(xì)胞，可更快、更有效地發(fā)揮其再生能力。Xu 等[20]將NF 2.0 注射于80 例燒傷患者的增生性瘢痕內(nèi)，其中67 例增生性瘢痕的質(zhì)地及顏色在治療后獲得了明顯改善，8 例獲得了有效改善。此后，他們進(jìn)一步在裸鼠增生性瘢痕模型上證明了NF 2.0 對增生性瘢痕的療效[21]。Jan 等[22]將NF 2.0 用于治療燒傷后的非增生性瘢痕，發(fā)現(xiàn)瘢痕的柔韌度及顏色在術(shù)后有顯著改善。鄒彥龍等[23]則將NF 2.0 與傳統(tǒng)顆粒脂肪結(jié)合進(jìn)行混合移植以治療面部的凹陷性瘢痕，使NF 2.0 及顆粒脂肪各自的優(yōu)勢得以互補(bǔ)；相較于傳統(tǒng)單純自體顆粒脂肪移植組，混合移植組患者的外觀改善程度更高、效果維持時(shí)間更長、二次手術(shù)率明顯降低。

2.2 基質(zhì)血管成分膠狀物（Stromal vascular fraction gel，SVFgel）

由于NF 中含有大量的脂肪油滴，Pallua 等[24]將NF 進(jìn)行離心，獲得了ADSC 及血管內(nèi)皮祖細(xì)胞含量更高的脂肪濃縮物，即SVF-gel。將其用于面部細(xì)紋去除及填充治療效果良好[25-27]。Pallua 等[8]嘗試將SVF-gel 應(yīng)用于面部凹陷性瘢痕，瘢痕外觀及POSAS 評分均大幅改善。Gu 等[28]發(fā)現(xiàn)，相較于MF 移植，瘢痕內(nèi)注射SVF-gel 能有效改善凹陷性瘢痕的凹陷程度；而對于不規(guī)則或片狀凹陷性瘢痕，MF 移植與瘢痕內(nèi)注射SVF-gel相結(jié)合，能在提高瘢痕底面水平的同時(shí)改善瘢痕表面的凹陷。該研究還觀察到術(shù)后瘢痕組織內(nèi)出現(xiàn)了皮脂腺及汗腺的再生，提示瘢痕內(nèi)注射的SVF-gel 可積極參與瘢痕組織重塑并使之向正常皮膚轉(zhuǎn)化。

Wang[29]將SVF-gel 用于治療增生性瘢痕，發(fā)現(xiàn)SVF 不僅可以改善瘢痕外觀，還可修復(fù)瘢痕下的脂肪組織、減少巨噬細(xì)胞浸潤，并降低炎性因子白介素-6 的表達(dá)、減輕炎癥反應(yīng)，進(jìn)而減少膠原沉積、抑制瘢痕發(fā)展。Foubert 等[30]將SVF 用于豬增生性瘢痕模型，發(fā)現(xiàn)其可顯著增加真皮乳頭層網(wǎng)嵴的數(shù)量，使增生性瘢痕組織結(jié)構(gòu)向正常皮膚結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。研究顯示，經(jīng)冷凍保存的SVF-gel 在復(fù)溫后依然能保持良好的細(xì)胞活性[31-32]，這將有利于在滿足患者多次注射治療需求的同時(shí)，降低重復(fù)采集患者脂肪組織所帶來的操作風(fēng)險(xiǎn)。

瘢痕是創(chuàng)傷愈合期的最終產(chǎn)物。SVF 除應(yīng)用于瘢痕的治療外，其對于創(chuàng)傷愈合期瘢痕形成的早期干預(yù)作用同樣是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)[33]。在分子生物學(xué)方面，SVF 內(nèi)的細(xì)胞成分具有較高的干細(xì)胞表面標(biāo)記物表達(dá)水平，且細(xì)胞遷移率和COL1A的基因表達(dá)水平也較高，這意味著SVF 具有良好的創(chuàng)傷愈合特性[34]。在體外實(shí)驗(yàn)方面，SVF 能夠促進(jìn)高糖微環(huán)境下成纖維細(xì)胞的活性，顯著升高了24 h 內(nèi)細(xì)胞平均閉合間隙百分比，理論上能夠加速創(chuàng)面的愈合[35]。體內(nèi)研究方面，SVF 更顯露出了促進(jìn)創(chuàng)面愈合的良好應(yīng)用前景。Fran?ois 等[36]的研究顯示，SVF 可以通過促進(jìn)小鼠皮膚創(chuàng)面的血管生成，從而加快創(chuàng)面的愈合。

3 自體脂肪移植治療瘢痕的可能作用機(jī)制

SVF 內(nèi)的ADSC 具有很強(qiáng)的自我更新、多向分化和旁分泌功能，這些特性使ADSC 在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用[37]。因此，大量研究將ADSC 單獨(dú)分離出來并加以應(yīng)用，以探明其介導(dǎo)的諸多生物學(xué)效應(yīng)。研究證實(shí)，ADSC 可以抑制瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞（Keloid fibroblasts，KFs）和增生性瘢痕成纖維細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，而這可能與其所分泌的眾多細(xì)胞因子有關(guān)[38-39]；目前的研究更傾向于關(guān)注這些細(xì)胞因子的協(xié)同作用，因此多數(shù)研究主要集中于ADSC 條件培養(yǎng)基（ADSCs-conditioned medium，ADSCs-CM）。

ADSCs-CM 是ADSC 分泌體的直接產(chǎn)物，其內(nèi)的細(xì)胞因子在細(xì)胞外基質(zhì)重塑、角質(zhì)細(xì)胞遷移及血管生成等組織再生過程中發(fā)揮重要作用[40]。ADSCs-CM 可抑制KFs 內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)相關(guān)基因表達(dá)、抑制KFs 增殖及侵襲、減少異常膠原沉積并抑制瘢痕疙瘩內(nèi)血管形成，從而抑制KFs 活性、減少瘢痕疙瘩增生[39]。Ma 等[41]發(fā)現(xiàn)，ADSCs-CM 可劑量依賴地降低Ⅰ/Ⅲ型膠原比值、降低金屬肽酶抑制劑-1 水平、上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-1 的表達(dá)；并可通過抑制p38 MAPK 信號通路以減輕增生性瘢痕纖維化[42]。

Zhang 等[43]在兔耳增生性瘢痕模型上分別注射ADSC 及ADSCs-CM，觀察到ADSCs-CM 組可取得大致與ADSC 組相同的療效，提示ADSC 所分泌的細(xì)胞因子在治療瘢痕增生方面起到了大部分作用。將凍干濃縮的ADSCs-CM 與多糖水凝膠整合后應(yīng)用于兔耳增生性瘢痕模型上，可觀察到瘢痕內(nèi)膠原蛋白分布趨均勻、皮膚附屬器再生，提示增生性瘢痕的形成被顯著抑制[44]。

然而，亦有研究認(rèn)為ADSCs-CM 預(yù)防瘢痕形成的作用關(guān)鍵在于其內(nèi)含有的由ADSC 生成的外泌體；Zhu 等[45]在兔耳增生性瘢痕模型上分別用僅含外泌體的培養(yǎng)液及僅含游離細(xì)胞因子的培養(yǎng)液處理瘢痕組織，發(fā)現(xiàn)外泌體培養(yǎng)液組較無外泌體培養(yǎng)液組瘢痕形成顯著減少，認(rèn)為外泌體在瘢痕治療中起主導(dǎo)作用。

外泌體可協(xié)助進(jìn)行細(xì)胞間通訊，并能通過其內(nèi)攜帶的物質(zhì)調(diào)節(jié)細(xì)胞的生物學(xué)行為，如血管生成、免疫調(diào)節(jié)、細(xì)胞增殖及細(xì)胞遷移等[46-47]。雖然有實(shí)驗(yàn)表明外泌體可以通過多個(gè)信號通路顯著促進(jìn)傷口愈合、調(diào)節(jié)膠原重塑、減少炎癥因子生成、減輕傷口纖維化及抑制瘢痕增生[48]，但外泌體制備流程繁瑣、耗時(shí)，在體內(nèi)半衰期短、清除速度快[49]，這些都暫時(shí)限制了外泌體在臨床的應(yīng)用。雖然Liu 等[50]提出將外泌體固定于透明質(zhì)酸上可提高治療的穩(wěn)定性，但其療效不如ADSCs 移植。Han 等[51]提出，低氧環(huán)境下處理過的外泌體可通過調(diào)節(jié)VEGF/VEGF-R 信號通路改善缺血脂肪組織的血管生成，這可能對于自體脂肪填充凹陷性瘢痕等有所裨益。Kwon 等[52]則認(rèn)為，外泌體本身并無細(xì)胞成分，因此亦無干細(xì)胞療法的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，可用于輔助其他瘢痕治療療法以加強(qiáng)療效。綜上所述，移植的脂肪組織及其分泌物可通過抑制炎癥反應(yīng)，以達(dá)到抑制創(chuàng)面纖維化的發(fā)展，還可通過調(diào)節(jié)血管生成、抑制細(xì)胞外基質(zhì)的異常沉積，使瘢痕組織向正常皮膚結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。

4 展望

除了進(jìn)一步研究脂肪組織的再生潛能，大量研究亦在探討增強(qiáng)自體脂肪移植療效的一些輔助手段。研究顯示，交聯(lián)的透明質(zhì)酸在體外可促進(jìn)細(xì)胞附著，并在長時(shí)間的細(xì)胞培養(yǎng)下保留前脂肪細(xì)胞的成脂能力，降低脂肪分解、促進(jìn)脂聯(lián)素分泌，這可能與透明質(zhì)酸能通過減輕細(xì)胞應(yīng)激、減少炎癥因子分泌來改善脂肪細(xì)胞所在微環(huán)境有關(guān)[53]。在小鼠燒傷模型中，透明質(zhì)酸支架亦能有效地承載ADSC，并改善ADSC 的再生潛能，促進(jìn)新生血管生成、加速傷口愈合并減輕瘢痕形成[54]。Capella-Monsonís 等[55]指出，基于細(xì)胞外基質(zhì)制成的生物材料支架能有效地提高ADSC 移植后的存活率；即使在治療開始時(shí)這些支架上固定的ADSC 數(shù)量只有對照組的一半，實(shí)驗(yàn)組的ADSC 卻有著更高的定植率，提示生物支架可用于輔助ADSC 移植治療，但這仍有待進(jìn)一步臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

利用自體脂肪移植對瘢痕生成進(jìn)行干預(yù)的最佳時(shí)機(jī)目前仍無定論。Piccolo 等[56]發(fā)現(xiàn)，如果在創(chuàng)傷的急性期進(jìn)行脂肪移植，可明顯抑制增生性瘢痕的形成；即使在傷口愈合期才進(jìn)行脂肪移植，亦能抑制增生性瘢痕的進(jìn)展。Zahorec 等[57]在磨削或手術(shù)切除增生性瘢痕或瘢痕疙瘩后，即刻或于術(shù)后1 周內(nèi)開展治療，術(shù)后6 個(gè)月隨訪時(shí)均無明顯的瘢痕增生，VSS 評分較術(shù)前顯著改善。lu 等[58]在為患者施行乳房縮小術(shù)后即刻行脂肪移植，術(shù)后6 個(gè)月隨訪時(shí)手術(shù)瘢痕較對照組明顯減輕，且無明顯并發(fā)癥。上述研究表明，在術(shù)中對手術(shù)瘢痕進(jìn)行一期干預(yù)是安全可行的。研究顯示，在皮膚局部應(yīng)用微針行NF 注射可達(dá)到面部年輕化的效果[59]。而在創(chuàng)傷或手術(shù)切口部位給予微針注射或單純敷涂脂肪及其衍生物是否可預(yù)防瘢痕形成，還有待于進(jìn)一步研究。

此外，亦有研究嘗試將自體脂肪用于相關(guān)瘢痕性疾病的治療。Cantarella 等[60]在聲帶瘢痕內(nèi)同期行MF 及NF 移植治療以填充聲帶、恢復(fù)聲帶彈性。術(shù)后患者聲門關(guān)閉度改善，發(fā)聲功能及吞咽障礙較術(shù)前明顯好轉(zhuǎn)。他們還將MF 移植用以治療腭咽閉合不全的患者，發(fā)現(xiàn)NF 能協(xié)助軟化軟腭中線處的瘢痕，并松解粘連，可作為強(qiáng)化療效的輔助手段[61]。這些嘗試在臨床實(shí)踐中檢驗(yàn)了脂肪組織的再生特性，為眾多瘢痕相關(guān)疾病的治療帶來了新的曙光。

5 結(jié)語

脂肪組織所含有的多種組分可通過多種途徑干預(yù)瘢痕增生的過程，眾多研究也證實(shí)了自體脂肪及其衍生物對改善瘢痕外觀及局部癥狀具有顯著的效果。但是，其發(fā)揮作用的有效成分及具體機(jī)制仍未完全明晰，且目前在不同類型脂肪移植物的療效、組織處理方式、移植時(shí)機(jī)及術(shù)后效果評估標(biāo)準(zhǔn)等方面亦缺乏共識，有待大量的基礎(chǔ)研究及進(jìn)一步的臨床實(shí)踐。此外，自體脂肪移植對瘢痕外觀、癥狀及功能的改善是否能在治療后長期維持，仍有待于進(jìn)一步的觀察。