影响自体游离脂肪移植成活率相关因素的研究进展

移植的脂肪细胞液化吸收、组织纤维囊形成等问题一直未能得到良好的解决。笔者现将自体游离脂肪移植成活率的相关影响因素研究综述如下。

1 供受区的选择

1.1供区的选择 Rohrich等对5例患者在4个常用脂肪组织供区(下腹、大腿、胁腹、膝部)体外比色法检测细胞增生的数量来分析细胞活力,分析结果认为4个供区所提取脂肪在脂肪成活率方面无统计学意义[1-2]。Hudsn发现,臀部和大腿外侧的脂肪细胞是最大的,而且具有最强的生成脂肪的能力[3-4]。Glgao认为臀部和大腿外侧的脂肪组织能较好的作为脂肪移植的供区选择,因为此处的脂肪相对比较稳定,不易随体质量或者节食减肥而变化[l]。尽管如此,有关实验研究证明:脂肪来源干细胞大部分聚集在血管周围,而人类腹部和大腿的皮下脂肪中,脂肪干细胞最多。因此,最常用的供区还是大腿和下腹部。另外,身体不同部位的脂肪细胞不尽相同,不同部位的脂肪细胞代谢不同,血供也不同[5]。尽管最佳的供区选择还没有明确,很多人选择大腿外侧作为理想的脂肪来源,因为此处的脂肪内纤维少并且属于相对的无血管区。大腿内外侧及臀部脂肪的脂肪细胞体积小、致密,完整的脂肪细胞数目明显多于腹部,注射移植效果优于腹部脂肪[3]。

1.2 受区因素 Guererosantos通过动物实验证实,注射在肌肉内的脂肪颗粒存活率较高,其次注射层为接近真皮深面的皮下脂肪、肌肉内及骨膜表面,在面部应注射在SMAS深面或骨膜浅面[6]。在脂肪组织缺乏的部位,脂肪组织移植后不易存活,可能的原因是缺乏成熟脂肪细胞和细胞外基质对移植脂肪细胞的调节作用;另外,血运、营养不良的部位也不利于移植物的存活。移植于肌肉间或筋膜下的脂肪颗粒存活率高于移植于真皮下的脂肪颗粒,可能与局部血运有关.新近形成的凹陷脂肪颗粒移植后的存活率高于形成时间较长的凹陷,可能与局部纤维组织增生粘连有关。

2 脂肪的获取方式

取脂过程对脂肪细胞的损伤程度是决定脂肪细胞远期是否成活的重要因素之一。目前,脂肪提取方法主要有抽吸法和切取法。研究认为,脂肪切取法同脂肪抽吸法相比所获得的脂肪细胞活性并无显著差异,但切取的脂肪组织作整块移植时体积不宜过大,以免影响成活率,通常移植物直径不超过25px[7]。吸脂术的出现使大量脂肪组织的获得成为可能,然而负压吸引和机械损伤使成熟脂肪细胞破裂和坏死明显增加,相比切取的脂肪组织缺少了结缔组织、血管等成分。其脂肪干细胞的获得量是切取脂肪组织获得量的一半[4,8]。大量脂肪干细胞留在供区,只有少数脂肪干细胞随成熟脂肪细胞团块被注射到受区。动物实验结果:添加脂肪干细胞组的移植物体积比单纯颗粒脂肪移植组平均高“%,且移植后组织中血管密度显著增加[9]。基于以上结果可知,吸脂术中得来的脂肪因缺乏完整脂肪组织中的干细胞及基质成分,难以在移植后长期存活。

Goleman指出:使用10ml或60ml的注射器进行手动吸取脂肪与在537mmHg和643mmHg负压下吸取脂肪具有明显区别[10]。2mm的插管连接10ml的注射器低压抽脂与3mm的插管连接60ml的注射器相比,所抽取的脂肪细胞死亡数目减少,细胞活性增强。但是有研究将手动吸取脂肪和机械抽取进行对比,结果两组所得的脂肪细胞活性基本相近并且均能生成新的脂肪细胞。因此,两种方法存在差异的说法还没有得到证实。

目前,关于脂肪抽吸时负压影响的研究,许多学者曾指出抽脂机的负压(101,33kPa)大会对脂肪细胞造成破坏,建议采用注射器手动抽吸(202kPa)[11-12]。而Leong等[13]通过实验发现,吸脂机和∞涎注射器抽取的脂肪颗粒的活性无显著差异,并指出既往实验中抽脂机抽取的脂肪组织学检测不如注射器抽取的脂肪的质量好,原因可能是因为使用的抽吸管管径不同。注射器抽取的脂肪颗粒方法中应用多大口径的钝圆针头,学者间尚存在争议。Erdim通过其临床实验总结认为,使用钝圆针头口径越大(6mm口径),获取的活力脂肪细胞计数更高,成活率更理想[11],但是Gonzd钐等在一项综合的临床实验的报道中提出:用2m小口径钝圆针头10血注射器抽吸脂肪成活率优于3mm小口径钝圆针头注射器的抽吸效果。并由此推论:大口径注射器抽吸脂肪细胞在脂肪细胞成活率上并不占优势,在保持极低负压抽吸脂肪时,用10ml的注射器更为合理[2,12]。但是,由于注射器抽吸法过于费时费力,临床术者倾向于采用吸脂机获取脂肪。

3 脂肪的制备过程

3.1 纯化方法目前,应用较多的是静置法与离心法。采用静置时间虽长,但对脂肪的活性无明显影响。209年,MT Boschert发现脂肪颗粒经高低不同的离心速率处理后,其活性随离心速率增大而显著降低。离心技术是细胞培养技术的常用方法,温和的离心并不会造成细胞的破坏,细胞沉积的最佳离心力是10~100g,超过这个离心力则会对细胞产生破坏,增加离心的碎片积聚。因此,可采用低速离心纯化脂肪,提高有活力的脂肪细胞密度[l]。部分学者认为,离心后可获得更为纯净的脂肪颗粒,离心转速应(15OO荫llln,以免造成脂肪细胞破裂。Xle等提出了葡萄糖转移法,通过该办法检测出经过离心处理后的脂肪移植物要比未离心的活性明显降低,并且随着离心速度的增大移植物的活性呈现线性下降[14]。而Rase对此持相反的观点,其动物实验发现离心前后脂肪细胞的活性和纯度都较离心前增高,并得出最佳的离心速率是1000r/min,最佳时间3min[15]。Yoshimura研究组对不同离心速率进行分析比较(400、200、1200、3000、42O0),认为适当速率的离心可增强细胞聚集,提高成活率,推荐的理想离心速率为1200mg,刚好接近coleman技术的1286g。Kim认为离心在1500和3000r/min超过5min或者5000r/min 5min都显著降低脂肪细胞存活力,并推荐最佳的离心速度为3000r/min,离心3min[2]。

3.2 脂肪组织的储存方法

AJk对比研究了冷冻干燥法、浸人到甘油中储存和液氮中冻存3种不同的储存方法,移植物经过组织学检测发现用液氮冻存的组织与新鲜组织最相近[⒗]。Erdim对4℃,-20℃和-gO℃3个温度进行了比较,结果发现4℃储藏的脂肪组织的活性跟新鲜的脂肪组织的活性相似;而-20℃冷冻和-20℃深低温冻存都使得脂肪细胞的活性显著降低[17]。4℃储藏脂肪组织在脂肪细胞活性基本不变的情况下至少可以储藏2周,而要达到定期重复注射移植的目的,就需要找出能够长期储存脂肪组织并且能有效保持其活性的办法.

3.3 对脂肪颗粒的处理

碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF)对前脂肪细胞的增殖和分化具有促进作用[18]。另外,b-FGF可促进前脂肪细胞和结缔组织增生,能促进再血管化的过程,有利于脂肪细胞的成活。但FGF应用的有效剂量尚待进一步研究。Karac等研究发现,纤维蛋白在移植体内能够进行持续2周的串联,可促进纤维原细胞增殖以及局部ⅤEGF和凝血酶的聚集,引发部分内皮细胞的有丝分裂,促进移植组织周围的神经血管再生,进而提高移植脂肪的成活率。胰岛素及胰岛素样生长因子、血管内皮生长因子、血管生成素-1、前列腺素类药物、血小板衍生生长因子和转化生长因子-13、瘦素(1eptin)、肾上腺素和异丙肾上腺素等,这些药物及生长因子都对移植后脂肪组织的存活有一定的促进作用,但是效果都难以令人满意。前期研究证明,减小脂肪颗粒的大小可以提高其存活率,近期Ohara等又提出了单房脂肪细胞移植的概念,通过酶消化的方法将脂肪组织消化成单房脂肪细胞,这样就保证了每个脂肪细胞都能够和周围的组织液充分地接触,从而有效地避免了在移植早期由于移植物与宿主受区部位还未建立血供所引发的移植物坏死,尤其有效地避免了移植物中心坏死的发生,从而提高了移植物成活率[19]。该研究通过实验还得出使用胶原酶将脂肪组织消化成单房脂肪细胞的最佳时间是20min。

4 脂肪的移植方法

4.1 移植注射操作技术 颗粒脂肪注射移植必须严格遵循无菌原则,术前详细询间病情,确定是否适合该术式及脂肪移植的数量。注射脂肪要经过高度纯化,注射时,应注意压力不能太大,注射时必须少量、多层次;要保护好注射器的连接处,防止脱落,脂肪外流。脂肪注射操作时,脂肪应被注射呈扇形“线”状小粒,避免注射成较大的团块状,以免血运不佳脂肪被液化吸收或形成囊肿;在注射过程中应检查注射器口是否被阻塞,避免发生“卡壳”现象。一般用较细的针头进行抽吸,用较粗的针头注射[4]c.Yunxie等将低压、微创的脂肪移植技术命名为“3h和3Ms”技术,即三低(低压抽吸、低速离心、低容量注射)和三多(多隧道、多平面、多点注射)技术。按细针抽,粗针注的原则,即一般以1,5mm抽吸针抽取,以20mm抽吸针注射。另外,有学者认为,一条隧道的长度和在其中注射的脂肪量与注射后脂肪的成活率密切相关,在20cm的隧道内注射03~10ml的脂肪,可使脂肪的成活率达9O%[4]。每个隧道注射量为不超过3,011al,每次穿刺要避免路线重复,可防止脂肪细胞堆积成团,减少硬结的发生[3]。有报道称,临床医师采取过量注射、矫枉过正的方法,手术效果良好,患者反应较满意。脂肪移植注射时应过度矫正30%~40%,以抵消脂肪移植后的吸收。移植脂肪过多造成矫枉过正是自体颗粒脂肪移植常见的并发症,预防这种矫枉过正的方法就是使用小的注射器进行脂肪移植[3]。

4.2 自体细胞辅助脂肪移植技术

其实质是增加移植脂肪中脂肪干细胞和其他再生细胞、因子的浓度。2010年,Arodimas指出吸脂的脂肪组织,这种低AsCs比率可能是移植的脂肪组织长时间后萎缩的主要原因。最近研究表明,脂肪来源干细胞辅助治疗可提高存活脂肪组织的体积和质地。在自体细胞辅助脂肪移植技术中,脂肪组织可作为有活力的生物支架,使新鲜的包含ASCs的sⅤF黏附于脂肪组织不仅增加了前体细胞的数量,还有利于组织血管的形成和Asα向脂肪组织的转归,提高了脂肪组织的成活率。2008年认为A℃s在CAL中的作用可能是:①分化成脂肪细胞并促进脂肪再生;②分化成血管内皮细胞和壁细胞,以促进血管化作用;③在缺氧、损伤等条件下可促进血管生长因子释放,如肝细胞生长因子,基质细胞衍生因子-1;④最有可能的就是ASα作为原始的ASCs而成活。

4.3 基因疗法单纯利用重组因子存在半衰期过短、局部因子易被代谢所流失而不能在局部形成有效浓度等问题。利用基因转染技术将基因整合进宿主细胞既可以维持较长时间的因子分泌,宿主细胞分泌的蛋白也可进行自我反馈调控,同时还防止了排异反应的发生。

4.4 脂肪组织工程脂肪组织工程主要包括脂肪干细胞的体外扩增分化,与支架材料复合并构建形成脂肪组织。张云松(2008年)等进行对比性研究后发现,脂肪干细胞经成脂性诱导后与I型胶原复合后能在体内成功构建脂肪组织,而未经诱导组除了形成少量的脂肪样组织还有部分纤维结构,且后者组织的体积也比前者明显少。这说明人的脂肪干细胞经诱导成脂后在体内构建组织工程脂肪是可行的。随着生物材料的不断研究,可供选择的支架材料种类越来越多,哪种支架更适合应用于脂肪组织工程还需实验探索。201O年,Y Itoi等对I型胶原海绵、未交联聚乙醇酸和透明质酸凝胶3种支架材料进行对比:认为I型胶原海绵是脂肪组织工程最适合的一种,而支架材料除了合成的生物材料外,还有使用自体的一些组织制各而成的。2009年,YS Clloi等提出使用脂肪组织制备细胞外基质支架材料,这种支架的特点包括:组织来源是自身的脂肪组织,来源丰富,获取方便;整个制备过程都是物理学变化,所以制备成的支架组织相容性好,没有排异性;由于最后制备成的支架为粉末状,所以,可以采用注射方法进行移植;将支架材料和细胞复合,然后在培养基中培养,三维培养效果好,细胞吸附性好且增殖快。

5 脂肪移植后的处理

从目前报道来看脂肪移植并非绝对安全,术后早期(术后1~7d)可能发生疼痛、水肿、瘀青、血肿、感染等并发症,术后1~3个月可能发生色素沉着、移植量过多或不足、移植区结节等情况。因此,预防脂肪移植后并发症的处理应当予以重视。

5.l理疗颗粒脂肪移植注射后,焖h内可冷敷或冰敷。20h内可进行局部按摩塑形,禁忌持续暴力按摩,以免脂肪液化,术后3~7d采用理疗以促进水肿的吸收,2h后若脂肪液化后出现红、肿、热、痛等症状,可给予抗生素,必要时可用注射器抽出液化的脂肪,一般无须切开引流。

5.2抗生素感染是颗粒脂肪注射移植术较为严重的并发症之一,有效的措施是在移植脂肪颗粒中加、抗生素进行处理。

5.3微波及直线偏光近红外线微波及直线偏光近红外线对脂肪液化的愈合作用及面部脂肪移植年轻化作用来看,笔者认为,可以考虑在脂肪移植后的处理中应用微波及直线偏光近红外线辅助治疗。

5.4高张氧促进移植脂肪成活适量的高张氧吸入有利于改善移植脂肪的缺血状态,减少细胞因子的释放,减轻组织水肿和炎症反应,因而可提高移植脂肪的存活。但过度吸人高张氧会产生氧中毒,造成对移植脂肪的损害。影响移植脂肪成活率的因素较复杂,动物实验及临床脂肪移植成活率有较大差别,对临床脂肪移植的成活率的报道各家也不尽相同。因此,探索提高自体脂肪移植成活率的最佳方案仍然是整形外科的重要课题之一。

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