脂肪移植对皮肤质地的改善研究

宋广斌,徐学武

(1.佳木斯大学附属第二医院,黑龙江 佳木斯 154002;2.哈尔滨医科大学,黑龙江 哈尔滨 150081)

自从 1890年最初行整体脂肪组织移植[1]和 1920年脂肪注射移植[2]以来,人们就对这一技术有很大的兴趣。在过去的一个多世纪里,对脂肪移植的研究主要是注重脂肪组织作为一个填充物在轮廓改善方面的应用,如增加脂肪细胞移植的成活率及提高脂肪移植的长期效果和整体效果[3]。但最近在临床应用中,有学者发现,自体脂肪组织在注射移植后不仅仅是一个填充物,在改善术区轮廓的同时,还有使皮内胶原含量增加、真皮增厚等皮肤质地改善的效应。

Coleman早于 1990年就提出脂肪移植后皮肤质地有改善。在多年脂肪移植临床工作中,他发现脂肪移植后,受区不仅丰满了,在脂肪移植第一年里,皱纹减轻,毛孔缩小,及色素沉着减少[4]。Coleman在脂肪移植治疗凹陷性瘢痕时也发现,脂肪移植后,不仅凹陷得到改善,瘢痕变软,甚至能完全消失,使原来的瘢痕看起来无异于正常的皮肤。M.Klinger等人脂肪注射移植治疗重度陈旧性瘢痕时,瘢痕纹理、柔软度、皮肤厚度、及弹性都得到改善。组织活检时发现,瘢痕中有新的胶原沉积,局部微血管增多,真皮增生,组织结构近乎正常[5]。

有关脂肪移植皮肤质地改善的机制尚未阐明。目前,在脂肪移植后皮肤质地改善的机制研究中,主要是针对 ASCs研究。 ASCs在脂肪移植中对皮肤质地改善起主要作用是最主要的假说,也是目前研究的一个热点和焦点。本实验通过皮下脂肪注射移植,探索移植脂肪对皮肤质地的改善作用。

1 材料与方法

1.1 材料

①实验动物:选用 BALB/c裸鼠 30只,雌性 ,7周龄 (北京维通利华生物有限公司)。 SPF环境下饲养,自由取食水。随机分成 A、B、C三组 (每组 10只),所有鼠左背部、皮下移植人脂肪细胞,在另一侧 A组 10只注射硅凝胶,B组 10只仅行皮下穿刺,C组 10只无任何处置,8周取皮肤组织做 HE及 Masson’染色观察皮肤真皮层厚度及真皮层内胶原蛋白的含量。②志愿者选择:经书面许可,脂肪细胞在全麻下取自两个志愿者。志愿者体重指数应为 25左右,身体健康 ,18岁≤年龄≤10周岁。③试剂:实验所需试剂由哈尔滨医科大学附属二院组织工程实验室提供。

1.2 方法

1.2.1 实验动物的准备

①动物分组及标记:将 30只礻果鼠随机分成 A,B,C三个组。标记采用耳缺法标记法。

②脂肪获取及处理:获取方法为 Comleman法:用直径3mm末端光滑的管,接 10mL Luer Lock注射器吸出脂肪细胞。获取后立即送往实验室处理。3000rpm离心 3min,弃上清液和底层血和碎屑,取中层纯脂肪组织 ,分装至 1mL注射器中备用,每个志愿者所获取的脂肪细胞用于 15只裸鼠。

③ 硅凝胶处理:同上,将硅凝胶转移至 1mL注射器中备用。

所有移植物准备完成后,将所有装有移植物的注射器无菌包装,置于有冰块的保温盒中,送往动物实验室的操作室注射移植。

1.2.2 注射移植

所有礻果鼠背部一侧注射脂肪细胞,两个志愿者的脂肪细胞各注射 15只。A组礻果鼠背部另一侧注真皮,B组另一侧仅行注射针皮肤穿刺但无注射,C组无任何操作即空白组。①麻醉:2.5%戊巴比妥钠 45mg/kg体重腹腔注射麻醉,麻醉满意后,先用亚甲蓝在礻果鼠背部拟注射的部位作标记,将礻果鼠四肢展开,俯卧位平放在操作台无菌单上。用碘伏常规消毒其背部及部分腹部,铺四层无菌孔巾,仅暴露背部需注射部位。

②注射:注射时用脂肪移植的专用注射针头注射。在注射区域边缘用剪刀剪一个约 2mm小口,将脂肪移植用针头接装有移植物的 1mL注射器,注射头从剪开的小口进入注射区 ,呈扇形注射,每通道注射约 0.1mL,完全进针后,边注射边退针。注射完后,剪开的小口用 5-0无创伤线缝合一针。缝合后,轻轻按摩注射区,尽量使注射区域平整。每注射完一次,将注射针头用生理盐水冲洗两次,然后接下一个注射器注射移植。

1.2.3 移植后取材

移植完成后,每日在同一时间点测体重。在注射后第 8周,用颈椎脱臼法将礻果鼠处死,用亚甲蓝在所需取材的部位作标记。沿标记线,切取大小约 1cm×1cm包含注射物的皮肤组织,皮肤面向下,平置于包埋盒上,再将包埋盒置于 4%甲醇中固定后将组织转送到实验室。

1.3 观察指标

① HE染色检测真皮厚度;②Masson’染色检测真皮内胶原含量。

1.4 统计学分析

所有数据应用 spss16.0统计软件统计分析,应用 ttest检验。

2 结果

2.1 体重变化

见表 1。

表 1 体重变化表

2.2 皮层变化

HE染色后,细胞核蓝色,胞质,肌纤维,胶原纤维和红细胞呈深浅不一红色。组织结构层次清晰,切片示脂肪移植侧不仅真皮层增厚,还可见血管数明显增多。用 IPP6.0图像分析软件下测真皮的厚度(表皮至真皮下结缔组织之间的距离 ),见图 1。经测量,实验组平均真皮厚度在注射后 8周为326.00 μm,对照组分别为 188.03 μm、 255.75 μm、240.26μm。实验组较对照组明显增厚 ,有统计学意义 (P＜0.05)。其中凝胶组真皮最薄。见表 2。

图 1 双黑箭头示真皮层厚度。左图为脂肪移植侧,单黑箭头示所移植的脂肪,移植脂肪周围有大量细胞外基质形成(黄箭头),并可见视野中血管数明显增多(蓝箭头);中图示凝胶移植侧,单黑箭头示凝胶去除后的大空泡;右图为空白对照组。

表 2 各移植组 8周后真皮厚度对比

图 2 各组真皮内胶原含量

2.3 真皮内胶原含量

Masson’染色 ,胶原纤维呈蓝色,胞浆、肌肉、纤维素呈红色,胞核黑。脂肪移植侧真皮内胶原含量较对照组明显增多。

3 讨论

在脂肪移植后一周左右,所有鼠体重都有所下降,这可能是有两方面的原因,一是注射的脂肪纯度不能是 100%的,虽然在移植前经过离心,但还是有一定的组织液及冲洗用的生理盐水,这部分液体在注射后短期内定会被机体吸收。二是脂肪的吸收,这是目前脂肪移植的一个难题。但在注射大约一周后,裸鼠的体重增长量大于脂肪吸收的量,同时 ,脂肪的吸收量渐趋向稳定,此时,主要表现为裸鼠体重逐渐增加。其中注射凝胶组,注射移植一周内体重下降不明显,这可能是凝胶注射后,有亲水性,与体内的组织液结合,反而增加了注射物的量。但 3d后还是能表现出左侧脂肪的吸收,体重有小副下降。

在注射移植后 8周取材观察,穿刺组与空白组无明显区别,但注射凝胶组较空白组有明显薄,这可能是,凝胶为非生物性物质,不可吸收,注射移植后在皮下实质性占位,对皮肤有一个持续扩张作用,因此皮肤变薄,图 1中凝胶侧见脂肪细胞形态扁平,可能就是因此而致。而真皮内胶原含量,各对照组间无明显区别。但与三个对照组比较,实验组的真皮厚度及真皮内胶原的含量都有明显的区别,其改善的机制,都与目前主要假设相符,实验组脂肪注射移植侧有皮肤质地改善作用 ,但对侧,其结果都是阴性。注射凝胶,与注射脂肪一样,有一个填充作用,但与注射脂肪不同,对皮肤质地并无改善作用。穿刺组,与脂肪注射移植一样,对皮肤有相同的创伤刺激,其阴性结果也正好说明,脂肪移植时对皮肤的穿刺刺激并不是皮肤质地改善的主因。而空白组,随时间的推移,其皮肤厚度并没有增厚,说明脂肪移植侧是脂肪移植起到了作用,并不是裸鼠本身的生理性增厚。

本实验研究表明,自体脂肪组织在注射移植后不仅仅是一个填充物,在改善术区轮廓的同时,还有使皮内胶原含量增加、真皮增厚等皮肤质地改善的效应。本实验受经费等一些原因,未能进一步深入研究。如果能进一步研究,探索出皮肤质地改善的机制,从中得出新的皮肤年轻化治疗的方法,那必将有极大的意义。

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[3]Rohrich RJ,Sorokin ES,Brown SA.In search of improved fat transfer viability: a quantitative analysis of the role of centrifugation and harvest site[J].Plast Reconstr Surg,2004,113(1):391-395

[4]Coleman SR.Structural Fat Grafting: More Than a Permanent Filler[J].Plast Reconstr Surg,2006,118(3):108-120

[5]Klinger M,Marazzi M,Vigo D,et al.Torre Fat Injection for Cases of Severe Burn Outcomes:A New Perspective of Scar Remodeling and Reduction[J].Aesth Plast Surg,2008,32(1):465-469