自體脂肪移植術(shù)后成活率研究的相關(guān)進展

張來鑫，張家瑞，王 恒，包明菲，姚 程，郭萬厚

（華北理工大學附屬醫(yī)院整形外科，河北 唐山，063007）

自體脂肪移植由Neuber在1893年第一次提出后，歷經(jīng)130年，隨著技術(shù)的不斷改進，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于整形外科領(lǐng)域[1]。但術(shù)后脂肪成活率成為制約手術(shù)效果的重要因素。脂肪移植后的成活率受多種因素影響，這種機制十分復(fù)雜，從而導(dǎo)致吸收率難以預(yù)測[2]。多年來學者們不斷研究探索，試圖找出一種標準化的安全高效的脂肪移植技術(shù)。直到1994年Coleman醫(yī)生首次發(fā)表了Coleman脂肪移植技術(shù)。該技術(shù)主要包括三個部分：脂肪的獲取、制備和移植。這項技術(shù)為我們后續(xù)的技術(shù)發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)[3]。依托于Coleman脂肪移植技術(shù)的標準化流程，脂肪移植術(shù)后成活率得到了極大的提高。但是脂肪成活率仍是不確定的，個體之間存在著極大差異。

本文就自體脂肪移植術(shù)后成活率的相關(guān)研究進展作綜述如下。

1 脂肪移植后的成活機制

1.1 移植物存活理論

Peer[4]在1956提出了脂肪移植術(shù)后脂肪移植物存活理論。通過實驗對60例患者進行自體脂肪游離移植及真皮脂肪游離移植。該實驗發(fā)現(xiàn)在移植手術(shù)施行后4天左右，移植物通過與宿主建立血管吻合的方式建立血液循環(huán)從而得以存活。游離脂肪移植物在術(shù)后一年或者更長的時間內(nèi)損失了大約50%的重量和體積。而剩下的脂肪細胞得以長久存活。Zhao等[5]通過動物實驗發(fā)現(xiàn)新生血管實際上是由受床部位生長到脂肪移植物中的。Carpaneda等[6]通過研究認為移植物成活的百分比與其距離有良好的血液循環(huán)的受床組織的遠近有關(guān)。當脂肪移植物距離受床組織邊緣的距離不大于1.5mm時，其最大存活率約為40%。

1.2 移植物替代理論

Eto等[7]在動物實驗研究中發(fā)現(xiàn)，在體內(nèi)大部分脂肪細胞在第1天開始死亡，在第3天增殖細胞數(shù)量開始增加，活性脂肪細胞從第7天開始增加，這標志著死亡的脂肪細胞開始修復(fù)再生。Eto認為大部分脂肪細胞在游離移植后很快死亡，但是干細胞仍然存活或被激活，從而新生的脂肪細胞取代舊的死亡細胞。

2 脂肪獲取過程中對脂肪成活率的影響因素

2.1 吸脂針對脂肪移植物成活率的影響

吸脂針形制多樣。從吸脂針的長短、粗細到吸脂孔的多少、形狀、大小及開口位置，再到吸脂針頭端的形狀等各不相同。不同形制可能影響脂肪顆粒的大小和它所受到的剪切力，從而對所獲得的脂肪活性產(chǎn)生影響[8]。Kirkham等[9]分別用3mm、5mm直徑的吸脂針抽取人體脂肪，再用14G注脂針注入裸鼠體內(nèi)，6周后發(fā)現(xiàn)5mm吸脂針獲得的脂肪移植后體積保留率更高。李立威[10]用四種不同管徑的吸脂針進行脂肪獲取，發(fā)現(xiàn)吸脂針管徑越大，脂肪的成活率就越高。Mecott等[11]利用4根管徑和側(cè)孔開窗面積各不相同的吸脂針吸脂，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所獲取的脂肪細胞活性無明顯差異。認為吸脂針的管徑和側(cè)孔對脂肪細胞的活力不起決定性作用。

2.2 腫脹液對脂肪移植物成活率的影響

Keskin[12]等通過對腫脹麻醉前后收集到的脂肪進行免疫組化分析后發(fā)現(xiàn)，腫脹液增加了脂肪細胞磷脂周蛋白的相對磷酸化，使細胞更易破裂分解，不利于脂肪細胞存活。Goldman等[13]通過研究發(fā)現(xiàn)腫脹液中的利多卡因可顯著增加吸脂液中血管基質(zhì)組分（SVF）和脂肪源性干細胞（ASC）的凋亡。因此在進行脂肪移植時建議腫脹液中不加入利多卡因，特別是如果患者的抽出的脂將用于脂肪移植。而Grambow等[14]通過抗體染色和流式細胞術(shù)對腫脹麻醉后抽取的脂肪進行分析認為利多卡因?qū)VF和ASC的數(shù)量或活力無影響。

2.3 抽吸設(shè)備及壓力對脂肪移植物成活率的影響

目前常見的脂肪獲取方法有負壓抽吸法和剪碎法，剪碎法對脂肪細胞損傷輕，獲得的細胞較完整，移植后成活好。但是剪碎法本身對取材區(qū)損傷大，臨床更常用的是負壓抽吸法。負壓吸脂雖然對細胞的破壞性更大一些，移植后細胞成活率不如剪碎法高，但獲得的脂肪組織內(nèi)脂肪源性干細胞(ASCs)再生能力沒有明顯差異[15]。而負壓吸脂獲取脂肪源性干細胞(ASCs)更為方便，移植后再生潛力更大。負壓抽吸法又包括了注射器負壓吸脂法和泵輔助負壓吸引法。Leong等[16]對吸引器吸脂及注射器吸脂所獲得的脂肪進行體外培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)，兩種方法所獲得的脂肪細胞代謝活力和成脂潛力相當。Keck等[17]研究認為兩種吸脂方法所獲得的脂肪源性干細胞（ASCs）增值率相當，而泵輔助吸脂所獲得的脂肪細胞分化標志物脂聯(lián)素、GLUT-4和PPAR?的表達甚至更高。而Molitor等[18]對于吸脂壓力的研究發(fā)現(xiàn)，低負壓（-200 mmHg）和高負壓（-700 mmHg）所獲取的有核脂肪細胞數(shù)量和活力沒有明顯差別，但是高負壓獲取相同體積脂肪組織的時間更短。注射器負壓吸脂法吸脂速度較慢，很難在短時間內(nèi)獲取大量脂肪進行移植。這種方法通常用于小面積吸脂填充。輔助吸脂技術(shù)又衍生出負壓輔助吸脂、超聲輔助吸脂、激光輔助吸脂、動力輔助吸脂等。超聲輔助吸脂會產(chǎn)生熱量，對脂肪細胞破壞較大，因此在脂肪移植時并不適合應(yīng)用超聲輔助吸脂。激光輔助吸脂在吸脂過程中可以輔助進行皮膚收緊，出血量少，但是同樣存在脂肪細胞破壞較多的情況，不適應(yīng)于脂肪移植時的輔助吸脂[19]。水動力輔助吸脂(WAL)依靠水流來分離脂肪組織，損傷小，收集的脂肪細胞較為精細，有利于屬于移植物的成活。而且WAL在脂肪抽吸過程中同時對脂肪組織進行過濾收集，手術(shù)效率高，脂肪組織與空氣接觸時間短，可以減少污染，安全性更高[20]。

2.4 獲取脂肪細胞時其他因素對脂肪移植物成活率的影響

獲取的脂肪移植物活性還可能受體重指數(shù)、取材部位、患者年齡等影響。Cucchiani[21]等研究認為體重指數(shù)越大患者脂肪細胞的活力越低。其他研究認為體重指數(shù)越大基質(zhì)細胞的分化能力越差，這種差異與年齡無相關(guān)性[22]。我們常用的自體脂肪取材部位是腰腹部、上臂、后背、大腿、小腿等。Padoin等[23]研究認為大腿內(nèi)側(cè)及下腹部的脂肪細胞濃度高于其他取材部位。在脂肪移植時在這兩個部位取材似乎效果更好。Li等[24]取人體五個不同部位的脂肪移植到裸鼠體內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)移植后的組織學參數(shù)和體積都沒有差別。

3 分離純化過程中與脂肪細胞成活率相關(guān)影響因素

3.1 分離方法對脂肪細胞成活率的影響

目前常采用的脂肪分離純化方法有離心法、過濾法、靜置法和清洗沉淀法。Coleman推薦用3000轉(zhuǎn)/分，3分鐘，離心力1200g來離心脂肪，可以減輕離心對脂肪細胞的破壞。Ferraro等[25]使用1300轉(zhuǎn)/分，離心5分鐘，與Coleman推薦的離心方法進行比較。結(jié)果前者所獲得的更多的完整脂肪細胞，并且保留了大量具有再生潛力的脂肪干細胞。Pulsfort[26]將脂肪組織用8種不同的離心速度處理后分析其活性，發(fā)現(xiàn)不同的離心速度對脂肪細胞活性沒有明顯影響。另外在離心后脂肪會因密度不同而分層，有研究認為，離心后的脂肪下層的成活率更高[27]。過濾法常用的有棉墊過濾法和篩網(wǎng)過濾法。棉墊過濾法通過棉墊的吸附作用，將脂肪中的水分和油脂充分去除，這個過程基本不會對脂肪細胞造成破壞[28]。但在吸附過程中通過網(wǎng)眼的滲漏，會損失一部分脂肪。另外棉墊上的細小纖維會混入脂肪中。這些纖維異物有可能增加大劑量脂肪移植后油囊和鈣化產(chǎn)生的幾率。Pan等[29]利用有特殊涂層的尼龍網(wǎng)對脂肪細胞進行過濾，來獲取高增殖分化能力的人脂肪組織來源干細胞(hASCs)，這種技術(shù)可以使獲取的脂肪組織成分更為細化。van Dongen等[30]利用特殊設(shè)備在吸脂時同時獲取血管基質(zhì)成分，用于組織修復(fù)，也取得了良好效果。靜置法處置后的脂肪仍含有較多水分，脂肪密度低，水分吸收后留存的體積變化較大。脂肪細胞洗滌是在獲取的脂肪組織內(nèi)加入生理鹽水，研究表明洗滌技術(shù)可以有效去除脂肪組織中的麻醉劑、紅細胞、細胞碎片，還可以讓脂肪細胞所處的環(huán)境接近生理狀態(tài)[31]。Botti等[32]對比離心法和洗滌過濾法處理后的脂肪在面部填充后的效果，發(fā)現(xiàn)兩者并沒有明顯的差別，他們認為真正影響脂肪成活的活性是患者自體生理特征。Kang等[33]將低速離心的脂肪和靜置沉淀的脂肪在自體脂肪移植隆乳術(shù)中做比對研究，發(fā)現(xiàn)低速離心可以獲得更高密度的脂肪，移植后體積擴增效果更好，但是與沉淀法比較，脂肪壞死結(jié)節(jié)的產(chǎn)生率也越高。Asilian等[34]用金屬篩過濾后的脂肪和離心后的脂肪進行面部填充，比對術(shù)后效果，發(fā)現(xiàn)兩者沒有明顯差別。

3.2 添加物對脂肪細胞成活率的影響

基于脂肪再生理論，為了提高移植脂肪細胞的成活率，人們嘗試在脂肪細胞中加入其他成分，既細胞輔助脂肪轉(zhuǎn)移(CAL)技術(shù)。脂肪干細胞(ADSCs)來自脂肪組織中，具有多分化和增殖潛能。Shin等[35]在自體脂肪隆胸的脂肪細胞中加入ADSCs，術(shù)后都得到了較高的脂肪體積保留率，而且通過對比發(fā)現(xiàn)，加入的ADSCs量越大，效果越好。富血小板血漿（PRP）激活后可以釋放血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、表皮生長因子（EGF）、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF-β)、血小板衍生生長因子(PDGF)等促進再生的多種成分。在脂肪移植時加入PRP可以增強ADSCs增殖和分化能力，促進移植后脂肪的血管化，改善局部血液循環(huán)，從而提高脂肪的成活率[36,37]。Abdali等[38]在治療鼻唇溝過深時，先對局部褶皺進行皮下分離，然后注入加入PRP的自體脂肪，手術(shù)取得了良好效果，脂肪成活率較不添加PRP更高。Li等[39]在脂肪中提取脂肪基質(zhì)復(fù)合物(AMC)用于面部填充，相較于脂肪，AMC中富含膠原蛋白，其支撐性更強，更適合于鼻基底和下頦的移植填充，而且在移植后脂肪成活率更高。Li等[40]利用雷帕霉素的促自噬作用緩解ADSCs的凋亡，促進其分化成熟，從而提高移植后脂肪成活率。Kim等[41]在動物實驗中通過在移植脂肪中加入胰島素與其他方式做對比，認為胰島素可以促進ADSCs分化和存活。Wu等[42]給裸鼠注射肉毒素來減少肌肉活動，然后再進行脂肪移植，發(fā)現(xiàn)脂肪細胞成活率明顯提高。其他還有諸如在脂肪移植時應(yīng)用透明質(zhì)酸酶、雌二醇、熱休克蛋白、三七皂苷等來提高脂肪細胞成活的實驗，這些研究多為動物實驗，其在臨床應(yīng)用效果尚難確定[43-46]。

3.3 純化過程中其他影響脂肪細胞成活率的因素

納米脂肪中含有豐富的脂肪來源干細胞(ADSCs)和間質(zhì)血管組分(SVF)，這些成分對淺表的真皮再生有著顯著的效果[47]。Cucchiani[48]等研究認為脂肪細胞長時間暴露于空氣中會降低脂肪細胞活力，因此應(yīng)在封閉環(huán)境吸脂并通過洗滌沉淀來純化脂肪細胞。

4 移植注射過程中脂肪細胞成活率的影響因素

4.1 注脂針對脂肪細胞成活率的影響

根據(jù)脂肪成活理論，當脂肪移植后距離受體床超過2毫米，脂肪移植物就會發(fā)生壞死。因此我們在移植脂肪時應(yīng)選擇合適孔徑的注脂針。Sezgin等[49]采用微針結(jié)合脂肪移植進行面部年輕化治療，與普通注脂針脂肪移植的患者進行對比，發(fā)現(xiàn)微針治療的患者皮膚質(zhì)地改善更明顯，移植后的脂肪成活率也更高。Chung等[50]使用一種新型的自動化脂肪組織注射器與改良Coleman脂肪移植技術(shù)進行對比，發(fā)現(xiàn)脂肪組織注射器造成的組織損傷更小，移植后脂肪成活率更高。James[51]等研究認為14G以上的注脂針在注射后可能導(dǎo)致脂肪移植物中心性壞死。因此應(yīng)該使用更小的注脂針。而安然[52]在使用12G、16G、18G注脂針進行研究時發(fā)現(xiàn)，注脂針管徑越小，脂肪成活率越低。有研究認為注脂針直徑2.5mm時脂肪的成活率最高[53]。但是這種注脂針明顯不適用于進行面部等需精細注射的部位。

4.2 注射層次方法對脂肪細胞成活率的影響

基于脂肪細胞成活理論，為了避免注射后脂肪移植物發(fā)生中心性壞死，目前多采用多點、多層次、多隧道的注射方法，這種注射方法可以使脂肪移植物分布更為均勻[54]。Hu[55]等采用多類型、多方法、多層次的金字塔形注射方法，在面部脂肪移植中取得了良好效果。Li[56]等在胸部不同平面進行自體脂肪移植隆胸術(shù)時發(fā)現(xiàn)，雖然術(shù)后脂肪成活率無明顯差異，但油囊等并發(fā)癥的發(fā)生率卻有所區(qū)別。這也提示不同層次注射對脂肪成活會有影響。合適的層次至少可以減少并發(fā)癥的發(fā)生率。Constantine等[57]在大鼠的腹股溝和皮下部位進行脂肪移植后觀察血管生成情況，以此來確定不同注射層次對脂肪細胞成活有無影響。研究結(jié)果是兩個部位的血管生成情況沒有差別。另一項研究則認為脂肪細胞在脂肪墊中的成活率高于皮下，皮下高于肌肉內(nèi)[58]。

4.3 移植過程中其他影響脂肪成活率的因素

目前有用體外擴張器輔助脂肪移植來增加成活率的報道，利用擴張器的負壓可以改變局部組織間隙壓力，增加受區(qū)血液供應(yīng)，促進脂肪細胞成活及再生[59]。Liang等[60]通過動物實驗研究發(fā)現(xiàn)，在進行自體脂肪移植后給予高壓氧治療，能夠提高自體脂肪移植的成活。Denadai等[61]研究在注入相同量脂肪的情況下，第二次手術(shù)脂肪成活率要明顯優(yōu)于第一次。Wang等[62]研究發(fā)現(xiàn)在排卵期進行脂肪隆乳術(shù)的患者其脂肪成活率高于在黃體期和卵泡期的患者，而后兩者的脂肪成活率沒有明顯差別。他們的另一項研究發(fā)現(xiàn)，有哺乳史的脂肪隆乳術(shù)患者自體脂肪成活率較高[63]。Del Vecchio等[64]研究認為，在行脂肪移植隆乳術(shù)時，移植容量比越高，術(shù)后脂肪成活率就越低。Hsiao等[65]開發(fā)了一種被命名為“宏空間創(chuàng)造技術(shù)”的脂肪移植隆乳方法。他們在脂肪移植前對脂肪的內(nèi)外側(cè)界及下界進行剝離，從而擴大脂肪移植受床的范圍，為脂肪移植提供更大的空間。在這個擴大的空間中植入高純度脂肪，平均單側(cè)乳房注射量在500ml左右。術(shù)后脂肪成活率良好。這項技術(shù)使大體積脂肪移植成為可能，有效減少了手術(shù)次數(shù)。Cha等[66]在動物實驗研究中，將禁食24小時的小鼠與正常進食的小鼠做脂肪移植后的對比，發(fā)現(xiàn)禁食組的脂肪成活率更高。

6 小結(jié)

自體脂肪移植從獲取到制備再到移植，整個過程中涉及諸多環(huán)節(jié)，而各個環(huán)節(jié)都可能會對脂肪移植術(shù)后成活率造成影響，并且各個影響因素之間又會相互影響。因此我們在脂肪移植過程中仍沒有一個公認的標準化流程。在以后的研究中我們?nèi)孕枰^續(xù)探索，以期找到一種最優(yōu)的脂肪移植方法。