脂肪衍生物輔助Coleman脂肪移植的研究現(xiàn)狀

黃天彬 趙春苗 紀(jì) 覃 綜述，白 南 審校

（1.濰坊醫(yī)學(xué)院整形外科學(xué)研究所 山東 濰坊 261000；2.臨沂市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)美容整形中心 山東 臨沂 276000）

近年來(lái)，自體脂肪移植已經(jīng)在整形外科領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，尤其是隨著Coleman脂肪的出現(xiàn)，使移植步驟逐漸標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化。但為了追求更好的移植效果，學(xué)者們對(duì)自體脂肪移植技術(shù)的探索從未停止。本文就自體脂肪的衍生物輔助Coleman脂肪移植的研究現(xiàn)狀綜述如下。

1 Coleman脂肪

1.1 Coleman脂肪的起源：1893年，德國(guó)整形醫(yī)生G Neuber[1]首次利用前臂脂肪組織修復(fù)眶下凹陷粘連性瘢痕，開(kāi)啟了自體脂肪移植的先河。1889年，VanderMeulen 等[2]將自體脂肪組織復(fù)合大網(wǎng)膜分散移植到人體內(nèi)進(jìn)行組織缺損修復(fù)。1909年，Lexer等[3]在修復(fù)治療頜面部軟組織萎縮中首次應(yīng)用小塊游離的脂肪塊進(jìn)行填充治療。然而脂肪移植的開(kāi)展卻并不順利，1956年，Peer[4]等經(jīng)研究測(cè)出移植后脂肪組織的存活率僅為40%～50%，與此同時(shí)脂肪移植后的體積吸收問(wèn)題和諸多并發(fā)癥的發(fā)生，如液化、壞死等，也進(jìn)一步使其臨床應(yīng)用受到限制。直到1977年，脂肪顆粒抽吸技術(shù)開(kāi)始興起，自體脂肪移植也再次受到關(guān)注。1983年，Illouz等[5]引入吸脂技術(shù)抽取脂肪，使脂肪移植得到進(jìn)一步的發(fā)展。1985年,Fournier發(fā)明了用注射器抽吸獲取脂肪的方法，用于脂肪注射，命名為“microlipoinjection”。1987年，Klein提出了腫脹法脂肪抽吸技術(shù)[6]。雖然已經(jīng)從塊狀脂肪過(guò)渡到顆粒脂肪,但由于早期手術(shù)方式的不成熟，自體脂肪移植后的安全性和有效性不能得到保證，其臨床應(yīng)用也再次受到限制。直到1995年,Coleman SR[7]對(duì)脂肪移植抽吸和注射技術(shù)進(jìn)一步改良，通過(guò)此種方法制備的脂肪產(chǎn)物，即為Coleman脂肪，其術(shù)后的不良反應(yīng)大大降低，存活率也得到了革命性的提高。其后經(jīng)過(guò)臨床上不斷的對(duì)比校驗(yàn)，Coleman脂肪制備與移植的技術(shù)，也逐漸成為自體脂肪移植過(guò)程中脂肪獲取及處理的金標(biāo)準(zhǔn)[8]。

1.2 Coleman脂肪的制備與移植：Coleman脂肪的制備與移植可從抽吸脂肪、分離純化脂肪和注射移植方面分為三個(gè)過(guò)程[9]。①抽吸脂肪：使用2%利多卡因20 ml＋0.1%腎上腺素0.25 ml+0.9%生理鹽水500 ml混合，制成腫脹液，并將腫脹液注射于采脂區(qū)域，使用3 mm吸脂針連接一次性注射器，抽拉至10 ml刻度并固定保持其負(fù)壓，抽吸方式由深至淺層呈扇形反復(fù)抽吸；②分離純化脂肪：將收集到的脂肪顆粒靜置10～15 min后離心，推薦轉(zhuǎn)速3 000 r/min（1 200×g），離心3 min，脂肪組織經(jīng)離心后分三層，上層為油脂，下層為血液、組織液、筋膜組織等，中層即為Coleman脂肪，用于脂肪移植；③注射移植：于填充部位的穿刺點(diǎn)實(shí)施點(diǎn)狀麻醉，將裝有之前備好的Coleman脂肪注射器與脂肪注射專用針頭連接，進(jìn)行多層次、多通道注射。該過(guò)程有以下幾個(gè)要點(diǎn)：①以低負(fù)壓抽吸獲取脂肪；②離心純化處理；③立體多通道注射[10]。

1.3 Coleman脂肪制備技術(shù)的研究創(chuàng)新：自Coleman脂肪理論建立后，眾多醫(yī)師和學(xué)者在傳統(tǒng)Coleman脂肪制備技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)脂肪獲取、離心處理及注射等方面的操作進(jìn)行不斷地研究改進(jìn)，以期獲得更好的移植效果。Ullmann[11]等研究發(fā)現(xiàn)人體大腿內(nèi)、外側(cè)的脂肪組織移植后能夠顯著提高脂肪組織的存活率。Gonzalez[12]發(fā)現(xiàn)抽脂時(shí)利用10 ml注射器連接2 mm針頭比利用60 ml注射器連接3 mm針頭得到的脂肪更加有活力。Yoshimura團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)比不同離心力對(duì)脂肪移植物的影響做了大量研究，得出離心法確實(shí)能起到濃縮脂肪混懸物的作用，同時(shí)建議1 200 g的離心力可作為脂肪純化中較好的離心速[13]。Piasecki[14]等通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出1 000 r／min為最佳離心速率，離心時(shí)間為3 min時(shí)，活性脂肪細(xì)胞的數(shù)量和純度最高。Erdim等[15]研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)增大抽吸針口徑能減少剪切力對(duì)脂肪組織的損傷。Ozsoy等[16]比較了1.6 mm、2 mm及4 mm三種不同直徑的Coleman注脂針在脂肪移植后的細(xì)胞活力，發(fā)現(xiàn)與較小直徑注射針相比，應(yīng)用4 mm注射針可顯著增加脂肪細(xì)胞活力。Xie等[17]提出了3L和3M原則，即低速、低壓、低容量注射及多層次、多平面、多點(diǎn)注射法。

1.4 Coleman脂肪的不足：即便在Coleman脂肪的制備與移植過(guò)程上做了相應(yīng)的改進(jìn)，但根據(jù)長(zhǎng)期的隨訪觀察，移植脂肪仍面臨著移植物再吸收，纖維組織替代和油脂囊腫形成等諸多并發(fā)癥。同時(shí)，移植脂肪的相對(duì)較差的缺氧耐受能力，并不穩(wěn)定的成活率，也降低患者對(duì)療效的滿意程度。因此，如何提高移植脂肪的術(shù)后成活率是現(xiàn)階段自體脂肪移植術(shù)是否成功的關(guān)鍵，然而在這些促進(jìn)脂肪存活的方法中，目前尚未有一種公認(rèn)最佳的解決方案能夠完全避免移植物的壞死。研究表明，在自體脂肪移植的早期，由于移植脂肪和受區(qū)之間血供關(guān)系尚未建立，營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)只能靠周?chē)M織液的浸潤(rùn)和滲透來(lái)維持，但這種供應(yīng)的距離卻極為有限，只有150～200μm，超過(guò)該距離就需要生成新的血管來(lái)提供營(yíng)養(yǎng)[18]。而自發(fā)的血管生成速度卻非常緩慢，Peer等[19]研究發(fā)現(xiàn)，脂肪游離移植后其所含脂肪細(xì)胞耐受缺血的最長(zhǎng)期限只有4 d，一旦移植脂肪處于缺血缺氧的狀態(tài)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，那么移植脂肪中央?yún)^(qū)就會(huì)產(chǎn)生壞死、液化，繼而被巨噬細(xì)胞清除，發(fā)生纖維囊性變，直至被纖維結(jié)締組織取代。由此我們可以得出，在自體脂肪移植的早期，及時(shí)、充分的血供關(guān)系的建立，對(duì)于移植脂肪的存活來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

2 細(xì)胞輔助脂肪移植技術(shù)

2.1 細(xì)胞輔助脂肪移植技術(shù)：2001年，Zuk[20]等第一次在脂肪組織中找到間充質(zhì)干細(xì)胞，稱為脂肪來(lái)源干細(xì)胞（Adipose-derived stem cells,ADSCs）。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，ADSCs和骨髓來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞一樣，擁有自我復(fù)制更新和多向分化能力，ADSCs通過(guò)分化成脂肪細(xì)胞或血管內(nèi)皮細(xì)胞，釋放促血管生成生長(zhǎng)因子，主要發(fā)揮著脂肪再生和血管生成的作用。同時(shí)ADSCs還有旁分泌功能，可分泌多種生長(zhǎng)因子[21]。相對(duì)于骨髓基質(zhì)來(lái)源干細(xì)胞，ADSCs被認(rèn)為是作為細(xì)胞輔助脂肪移植的最佳選擇[22]。2009年，Yoshimura[23]等將包含有ADSCs的血管基質(zhì)片段（Stromal vascular fraction，SVF）混合脂肪一起移植，結(jié)果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞輔助移植比單純脂肪移植存活率更高，于是在ADSCs的基礎(chǔ)上發(fā)明了細(xì)胞輔助脂肪移植技術(shù)（Cell-assistant lipotransfer,CAL）。CAL技術(shù)的核心是利用提純的含有ADSCs的基質(zhì)血管成分SVF與顆粒脂肪組織混合移植進(jìn)行軟組織填充，旨在降低移植組織的吸收率、維持移植后體積及減少并發(fā)癥。此外，有研究也表明ADSCs混合脂肪移植可促進(jìn)再血管化，從而提高移植脂肪的存活率[24]。Zhu[25]等在人脂肪顆粒中混入SVF成分，移植到裸鼠背部皮下，發(fā)現(xiàn)在移植14 d后，其紋理、光澤及明顯血管網(wǎng)上均優(yōu)于單純脂肪顆粒移植組，而且脂肪成活量明顯增多，壞死和炎癥反應(yīng)也更少。付冰川[26]等將SVF成分與等體積的脂肪顆粒細(xì)胞混勻注射到兔腰背筋膜區(qū)皮下，采用Dil體內(nèi)示蹤標(biāo)記技術(shù)隨訪觀察，結(jié)果顯示在術(shù)后6個(gè)月，混合組的脂肪體積和重量均比單純脂肪顆粒移植組大，血管密度、成活脂肪細(xì)胞數(shù)量也明顯增多，而液化壞死、纖維增生相對(duì)較少。蘇鈺[27]等對(duì)43例面部軟組織凹陷患者采用CAL技術(shù)進(jìn)行治療，結(jié)果顯示，相較于單純采用脂肪顆粒移植治療，CAL技術(shù)提高了患者的自體脂肪顆粒存活率，面部損傷更小，術(shù)后并發(fā)癥更少，填充效果也更加明顯。

2.2 細(xì)胞輔助脂肪移植技術(shù)的缺陷與不足：盡管CAL促進(jìn)脂肪移植效果已經(jīng)得到了證實(shí)，但CAL技術(shù)的詳細(xì)步驟目前尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，特別是制備SVF部分，由于SVF的分離在提取過(guò)程中需使用膠原酶，其操作繁瑣、花費(fèi)昂貴，殘余的蛋白酶還可能引起機(jī)體免疫排斥，增加了其安全風(fēng)險(xiǎn)，限制了其在臨床的應(yīng)用[28]。而CAL技術(shù)的核心正是SVF的獲取環(huán)節(jié)，如何降低該過(guò)程并發(fā)癥的發(fā)生率及保證SVF的品質(zhì)仍是需要努力的方向。同時(shí)現(xiàn)階段CAL的研究多在試管或動(dòng)物模型上進(jìn)行，臨床CAL研究仍處于初級(jí)階段。Grabin等[29]甚至認(rèn)為CAL技術(shù)較傳統(tǒng)的脂肪移植效果并無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)，且在安全性方面值得考慮。不過(guò)這種細(xì)胞輔助脂肪移植方式為我們探究脂肪成分輔助Coleman脂肪移植提供了思路。

3 納米脂肪輔助Coleman脂肪移植

3.1 納米脂肪：2013年，比利時(shí)醫(yī)師Tonnard等[30]提出了納米脂肪（Nanofat）的概念。與傳統(tǒng)的脂肪移植不同，Nanofat是將脂肪組織進(jìn)行反復(fù)機(jī)械性乳化過(guò)濾后獲得的產(chǎn)物，作為非結(jié)構(gòu)脂肪，能達(dá)到用27G細(xì)針頭做更加精細(xì)化的移植注射。當(dāng)然，Nanofat并非等同于納米技術(shù)，其經(jīng)過(guò)機(jī)械乳糜化的脂肪最終也只是達(dá)到微米級(jí)別。目前，Nanofat的具體成分還未明確，但研究表明，Nanofat中含有豐富的脂肪組織來(lái)源的ADSCs[30]，其與顆粒脂肪中的ADSCs相比，具有同樣的增殖以及脂肪分化能力。此外，有研究還表明Nanofat包含大量的生物活性因子，能與ADSCs共同參與組織修復(fù)與再生[31]。近年來(lái)，Nanofat被廣泛應(yīng)用于面頸部年輕化如改善皺紋、黑眼圈、填充面部凹陷等精細(xì)化治療中，甚至在瘢痕修復(fù)、難治性潰瘍、乳房再造等領(lǐng)域也有不錯(cuò)的前景。

3.2 納米脂肪的制備：目前來(lái)說(shuō)，Nanofat的制備方法還未達(dá)成統(tǒng)一。最初Nanofat的制備方法由Tonnard首先提出，也稱為經(jīng)典Tonnard法，該法操作步驟為：①使用標(biāo)準(zhǔn)的脂肪抽吸裝置選擇供區(qū)進(jìn)行負(fù)壓吸脂，吸脂管選擇直徑為3 mm的多口套管；②獲取的脂肪經(jīng)生理鹽水漂洗，并通過(guò)無(wú)菌尼龍布過(guò)濾；③使用Luer-Lok連接器使脂肪在注射器間來(lái)回轉(zhuǎn)移多次，直至呈現(xiàn)出乳白色外觀；④再次用無(wú)菌尼龍布過(guò)濾脂肪液，流出物即為“Nanofat”[30]。在Tonnard法基礎(chǔ)上，不同學(xué)者通過(guò)研究又進(jìn)行了不同的改進(jìn)。Giuffrida 等[32]認(rèn)為，Tonnard法在制備Nanofat的過(guò)程中會(huì)損失大量的ADSCs，提出省略最后一步，即乳化脂肪的過(guò)濾。Wei等[33]則通過(guò)3 min的對(duì)推過(guò)程獲取Nanofat。Gu等[34]在制得Nanofat后,再將其以3 000r/min的速度離心3 min,以去除油層和水分,進(jìn)而得到濃縮Nanofat。

3.3 高密度脂肪與Coleman脂肪：傳統(tǒng)Coleman技術(shù)離心后，可見(jiàn)注射器分三層，上層脂滴、下層腫脹液及血液，中間層即為離心濃縮后的Coleman脂肪，觀察該層，可見(jiàn)下1/4純化脂肪略致密發(fā)白，此即為高密度脂肪。張騰[35]等研究發(fā)現(xiàn)，單純移植Coleman方法提純的下層脂肪組織能夠提高脂肪移植成活率。

3.4 納米脂肪輔助Coleman脂肪移植：研究表明，Nanofat除含有ADSCs外，還有大量破碎的脂肪細(xì)胞以及乳化的油脂，這些凋亡的脂肪細(xì)胞可以吸引巨噬細(xì)胞產(chǎn)生生長(zhǎng)因子，刺激干細(xì)胞分化和組織再生，從而在損傷組織的修復(fù)中可發(fā)揮重要作用[36]。這為Nanofat在輔助脂肪移植的臨床應(yīng)用中提供了參考。在面部年輕化中，陳元良[37]等對(duì)42例患者采用Nanofat結(jié)合自體高密度脂肪移植矯正淚槽溝凹陷，結(jié)果發(fā)現(xiàn)術(shù)后并發(fā)癥少，脂肪成活率高，患者滿意度高，一次移植基本上就達(dá)到矯正凹陷的效果。李聰[38]等研究表明，Nanofat聯(lián)合Coleman脂肪能有效填充眶周凹陷，并且同時(shí)改善暗沉，實(shí)現(xiàn)面部年輕化。殷東京[39]等研究也表明Nanofat結(jié)合高密度脂肪移植能明顯提高美容手術(shù)效果，提高手術(shù)安全性。在瘢痕改善中，Gu[34]等進(jìn)行了一項(xiàng)前瞻性研究，對(duì)20例面部痤瘡瘢痕患者進(jìn)行Nanofat結(jié)合自體高密度脂肪移植，結(jié)果發(fā)現(xiàn)瘢痕的顏色、質(zhì)地均得到了改善。Giovanna等[40]對(duì)7例因聲帶瘢痕導(dǎo)致重度發(fā)音障礙的患者進(jìn)行Nanofat聯(lián)合Coleman脂肪注射治療，經(jīng)4～8個(gè)月隨訪，發(fā)現(xiàn)所有患者術(shù)后語(yǔ)音質(zhì)量和感知吞咽能力均有改善。由于缺乏完整的脂肪細(xì)胞，與顆粒脂肪移植相比，Nanofat的體積效應(yīng)顯然非常有限，但Nanofat的出現(xiàn)卻為我們提供了一種簡(jiǎn)單制備SVF及ADSCs的技術(shù)。通過(guò)輔助Coleman脂肪聯(lián)合移植，不僅擴(kuò)展了脂肪移植的治療范圍，也取得了更加顯著的移植效果。

4 脂肪膠輔助Coleman脂肪

4.1 脂肪膠：2016年，Yao[41]等研究發(fā)現(xiàn)，脂肪組織在經(jīng)過(guò)離心和乳化兩種方法結(jié)合處理后，可以被最大限度的濃縮，并將這種方式處理得到的衍生物稱為脂肪基質(zhì)外血管凝膠，即SVF-gel。研究表明，SVF-gel具有高濃縮的SVF成分，高濃度的ADSCs和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子[42]，這使得移植物在物理應(yīng)激和缺氧損傷中表現(xiàn)出強(qiáng)大的再生潛力。同時(shí)SVF-gel是通過(guò)提純離心處理后的中小顆粒的脂肪團(tuán)混合物，因此，相較于未經(jīng)過(guò)處理的大脂肪團(tuán)，小顆粒的SVFgel更易存活，因?yàn)楦〉囊浦参锉砻娣e體積比會(huì)導(dǎo)致更大的面積與血管床的接觸。多項(xiàng)研究也已證明SVF-gel移植后的遠(yuǎn)期存活率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通脂肪移植，隨著研究的不斷深入，SVF-gel在面部年輕化上也發(fā)揮起越來(lái)越重要的作用。

4.2 脂肪膠的制備：SVF-gel目前的制備標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)相對(duì)統(tǒng)一，即在制備Coleman脂肪的基礎(chǔ)上，將Coleman脂肪置入兩個(gè)以內(nèi)徑為2.4 mm魯爾連接器相連的10 ml注射器中，反復(fù)推注，推注速度保持恒定(10 ml/s)，直至脂肪變成乳糜狀，使用NanoTransfer過(guò)濾器過(guò)濾掉粗大的結(jié)締組織。將第一次離心后的上層油滴0.5 ml加入到乳糜脂肪組織中，再次在注射器之間往復(fù)移動(dòng)3～5次輕輕混合，直到在乳液內(nèi)觀察到有絮凝物出現(xiàn)。將處理后的乳糜脂肪進(jìn)行第二次高速離心，離心力2 000 g，離心3 min，離心后可見(jiàn)試劑分為三層，去除最底層液體及最上層油滴，剩下的中間層膠凍狀混合物即為SVF-gel[41]。

4.3 脂肪膠輔助Coleman脂肪移植：雖然SVF-gel填充效果優(yōu)于純脂肪移植，術(shù)后腫脹期短、存活率高、存活質(zhì)地更好，但從獲取的脂肪組織到最終制成SVF-gel，最終只能獲得僅有原體積10%～15%的脂肪處理產(chǎn)物。對(duì)體態(tài)偏瘦患者，想要制備足夠的SVF-gel來(lái)滿足所需顯然不太現(xiàn)實(shí)。尤其在需求量大的整形修復(fù)領(lǐng)域或是脂肪移植隆胸等領(lǐng)域，使用純SVF-gel移植遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以滿足臨床需求。但考慮到SVF-gel體內(nèi)具有高濃度的ADSCs和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子，可以作為輔助Coleman脂肪發(fā)揮重要效果。焦大凱[43]等選取80例面部凹陷患者，對(duì)照組進(jìn)行透明質(zhì)酸鈉注射治療，研究組進(jìn)行SVF-gel聯(lián)合Coleman脂肪移植，結(jié)果發(fā)現(xiàn)應(yīng)用SVFgel聯(lián)合Coleman脂肪移植組，其短期、遠(yuǎn)期治療的效果均較高，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率更低。周紹龍[44]等探究SVF-gel輔助Coleman脂肪移植與Coleman脂肪移植在隆乳術(shù)中的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相較單純Coleman脂肪移植，SVF-gel輔助Coleman脂肪移植二次手術(shù)率更低，手術(shù)的滿意度較高，移植物內(nèi)的SVF細(xì)胞濃度也明顯更高。侯崇超[45]等嘗試將SVF-gel聯(lián)合Coleman脂肪用于外生殖器的整形中，也取得了滿意的臨床效果。SVF-gel富含ADSCs，卻受制于提取量的不足，Coleman脂肪雖然能滿足體積所需，卻在移植早期，血供關(guān)系相較脆弱，而兩者的結(jié)合顯然為我們開(kāi)辟了一條新思路，并且在填充凹陷治療中也取得了很好的療效。

5 小結(jié)及展望

近年來(lái)，隨著脂肪的衍生物在醫(yī)療美容和抗衰老領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，逐漸發(fā)現(xiàn)其作用特點(diǎn)不僅適用于面部精細(xì)化填充和年輕化改善中，作為輔助脂肪移植的重要成分，也同樣發(fā)揮著巨大的潛能。與傳統(tǒng)酶消化法獲得富含ADSCs的SVF做法不同，不論是Nanofat還是SVF-gel，都是只經(jīng)過(guò)機(jī)械乳糜化后獲得的脂肪產(chǎn)物，其制作方法在一定程度上代替了傳統(tǒng)脂肪來(lái)源干細(xì)胞提純和分離的步驟，相較SVF而言，步驟更為簡(jiǎn)潔，操作也更為安全。Nanofat和SVF-gel由于其更細(xì)小的直徑，臨床上可用細(xì)針頭做精細(xì)移植注射，更可以通過(guò)其自身富含的ADSCs和生長(zhǎng)因子，在輔助脂肪移植上，通過(guò)早期血管化的及時(shí)建立，從而大大提升脂肪移植的成功率和降低脂肪組織的高吸收率。現(xiàn)有研究已證實(shí)，Nanofat、SVF-gel均在臨床上對(duì)脂肪的輔助移植起到了關(guān)鍵作用，相較于傳統(tǒng)CAL技術(shù)而言，有更高的安全性及使用價(jià)值。但由于Nanofat，尤其是SVF-gel，作為近年來(lái)新生脂肪產(chǎn)物，在輔助移植方面，臨床案例相對(duì)較少，其機(jī)制仍需要更加深入的研究，需更多的樣本及數(shù)據(jù)支撐。