生物活性因子及药物对自体脂肪移植存活率的影响

李鹏飞 综述 余力 审校

生物活性因子及药物对自体脂肪移植存活率的影响

李鹏飞 综述 余力 审校

自体脂肪组织不仅生物相容性好、获取方便、来源丰富、填充后外形良好、成本低廉，而且并发症少、风险低。但是，不确定的存活率却成为自体脂肪移植的一大缺陷。本文就各种生物活性因子及药物对自体脂肪移植存活率的影响进行综述。

生物活性因子 药物 自体脂肪移植 存活率

自体脂肪移植已广泛应用于软组织充填，如面部软组织缺损凹陷填充、纠正半面部萎缩畸形、修复乳癌术后的乳房缺损、代替硅胶隆乳等颜面、躯体美容等。自体脂肪组织不仅具有生物相容性好、获取方便、来源充裕、操作简单、填充后外形良好、成本低廉等优点，而且不存在异体填充物或者移植物可能诱发的并发症及潜在风险。

但自体脂肪移植后较高的且不确定的吸收率，使得脂肪移植术后的效果难以预测。未存活的脂肪会出现液化坏死、诱发散在微小钙化灶的形成，以及产生X光下透明的脂肪液化包囊的可能。本文就生物活性因子及相关药物等对自体脂肪移植后存活率的影响进行综述。

1 诱发血管生成因子（Angiogenic Factors）

脂肪组织游离移植后，早期处于缺血状态，通过组织液渗透获取营养，随后从受床向移植体内长入新生血管，并与原有血管吻合沟通，建立血液循环。Langer等[1]用活体荧光显微镜定量观察大鼠移植脂肪组织的功能性血管密度，分析其血管生成情况。术后第1天，移植体周围即有血运，而移植体中央在3 d后才开始有血管生成。术后2周为血管生成的高峰期，术后3周移植体的血运基本建立，其血管密度基本与周围组织相同。早期充足的组织血液灌流是移植脂肪存活的必要条件，不仅为其生长提供营养和氧气，并带走代谢废物。从改善移植后脂肪血供的角度出发，大量研究聚焦于诱发血管生成因子的相关探索。

1.1 白介素-8（Interleukin-8，IL-8）

IL-8主要来源于人血液的单核细胞和内皮细胞，是创伤愈合过程中主要的诱血管生成因子。其主要生理功能是在炎症反应中趋化炎性细胞至病灶，引起局部的炎症反应，达到杀菌和细胞损伤的目的。此外，它还有诱导血管生成的作用，可通过直接诱导内皮细胞的增殖、迁移，同时刺激释放内皮源性生长因子的巨噬细胞等的迁移来间接诱导新生血管生成。Oren等[2]的实验表明，脂肪和受区经IL-8处理过的实验组相对于对照组，脂肪液化包囊形成率降低。虽然实验组和对照组在脂肪细胞的体积上没有明显差别，甘油三酯含量的差别也很轻微，但组织学显示，实验组脂肪细胞存活良好，纤维化轻微，而对照组有较明显的炎症反应、液化包囊以及纤维化反应。IL-8的应用降低了并发症的发生，但并未明显降低术后的吸收率，其临床应用尚有待于进一步的探索。

1.2 血管内皮生长因子（VEGF）

VEGF为血管内皮细胞特异性结合的生长因子，是目前发现作用最强、特异性最高的促血管生成因子，具有促进血管内皮细胞增殖和迁移、促进新生血管形成、延长血管内皮细胞寿命、增强血管通透性和改变细胞外基质等作用，与创伤组织修复愈合、炎症反应以及肿瘤的发生密切相关，其作用于血管形成初期可促使原始血管网的形成。Yi等[3]证实VEGF可以提高颗粒脂肪移植的活性及质量。Feng等[4]以裸鼠为模型，发现将VEGF转染到脂肪源性干细胞可提高脂肪移植物的活力及质量，并且VEGF还可促进移植脂肪内新血管的生成，增加毛细血管的密度，从而提高脂肪移植后的存活率。虞渝生等[5]使用生物材料PluronicF-127、黄新建等[6]用藻酸钙（Calcium Alginate），以及赵威等[7]用玻尿酸（Hyaluronicacid，HA）与VEGF构成复合体，李力群等[8]用超声乳化法体外构建VEGF-PLA聚乳酸纳米微球缓释系统，移植脂肪组织经过上述不同复合物处理后，使得VEGF可以在生物体内稳定释放，持续作用于移植组织和细胞，以促进血管形成和生长，实验组结果较对照组有统计学差异。

1.3 碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）

FGF分碱性和酸性两种，以碱性作用较强，对成纤维细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞、成骨细胞、前脂肪细胞等有促有丝分裂的作用。bFGF在体外能诱导血管内皮细胞增殖，在体内也具有促血管生成活性。毋巨龙等[9]的临床数据显示，将经bFGF处理后的自体脂肪进行移植，3个月后用CT测定脂肪的存活量并计算吸收率，结果较文献报道的单纯自体脂肪移植的平均吸收率低。究其原因，可能是bFGF加快了新生血管的长入，缩短了缺血期。而且bFGF也是有丝分裂原，可有效促进前脂肪细胞的增殖和分化。

1.4 肝细胞生长因子（HGF）

HGF有很强的促进血管新生和建立侧支循环的作用。有研究表明，脂肪细胞能大量分泌HGF，而且体外培养的脂肪干细胞分泌的HGF明显多于其他生长因子[10-11]。吴一杰等[12]用腺病毒介导HGF基因转染人脂肪干细胞，并将其混合人的脂肪颗粒，移植到裸鼠头部皮下，结果HGF在裸鼠体内高表达，并且促进了移植脂肪内新生血管的生成，从而提高了自体脂肪移植的存活率。梁杰等[13]将肝细胞生长因子处理待移植的脂肪颗粒，结果移植脂肪新生血管密度明显高于对照组，脂肪组织存活量也明显多于对照组。证实HGF可以促进脂肪移植体新生血管的形成，其机制可能是通过缩短脂肪移植体缺血缺氧期，抑制血管内皮细胞凋亡，促进内源性VEGF表达，抑制组织纤维化等来提高移植脂肪成活率。

1.5 表皮生长因子（EGF）

EGF是一种广泛存在于体内的小分子多肽，能够促进DNA的合成和细胞增殖。极微量即能强烈刺激细胞生长、抑制衰老基因的出现，延缓表皮细胞衰老。梁杰等[13]以大鼠为模型，将EGF处理待移植的脂肪颗粒，术后发现实验组在体积、组织细胞形态以及新生血管密度方面均优于对照组。其可能是通过趋化血管内皮细胞、促进血管新生、缩短脂肪移植体缺血缺氧期，促进前脂肪细胞的分化，增加前列腺素的合成和释放等机制[14-17]，来达到提高移植脂肪成活率的效果。

1.6 血管生成素-1（ANG-1）

ANG-1的主要生物学功能是促进内皮细胞出芽、迁移、趋化和聚集，形成原始的管状结构；抑制内皮细胞凋亡；维持并稳定血管；抗炎作用等。梁杰等[18]以大鼠为模型，发现经ANG-1处理过的实验组在脂肪组织形态、体积及新生毛细血管密度等方面均优于对照。该研究还发现，当ANG-1与VEGF协同使用时，移植术后的效果更佳。认为可能的机制为VEGF作用于血管形成的早期，促进原始血管网的形成；ANG则作用于随后的血管改建、塑形，促进新生血管成熟并形成有空间结构的血管网。

2 非血管生成因子（Non-Angiogenic Factors）

2.1 瘦素（Leptin）

瘦素主要由脂肪细胞分泌，通过作用于中枢靶细胞发挥调节机体脂肪代谢及促进前脂肪细胞向成熟脂肪细胞转化的能力。同时，血管内皮细胞上具有瘦素受体，是瘦素的靶细胞之一，通过促进血管内皮细胞的增殖，加速局部血管的增生，增加局部血供。彭青和等[19]以SD大鼠为模型，将移植脂肪经不同浓度瘦素处理，随着浓度的升高，移植组织血管增生的作用增强，移植后脂肪组织重量维持率增高。50 ng/mL的瘦素浓度能获得较佳效果。同时，瘦素处理组有较强的VEGF表达，可协同提高自体脂肪移植的成活率。

2.2 促红细胞生成素（EPO）

EPO是主要由肾脏和肝脏分泌的一种激素样物质。除能调节红细胞生成以增加组织供氧外，还具有抗氧化、抗凋亡、抗炎及促进血管生成的作用。Saher等[20]在免疫缺陷裸鼠皮下注射经EPO处理过的脂肪组织，血管生成因子和毛细血管密度随EPO使用剂量的增加而增加，炎症反应和细胞凋亡随着EPO使用剂量的增加而减少。证实了EPO能够促进移植脂肪组织的融合，并提高移植脂肪术后的存活率。但其临床应用尚有待于更为深入地探索。

2.3 富血小板血浆（PRP）

PRP是全血经过离心、分离得到浓缩的富含血小板的血浆，其中血小板的浓度可达到全血的5倍[21]。PRP在被凝血酶激活后，可释放出大量血小板源性生长因子[22]，可促进各种组织的修复与再生。早期有关PRP对脂肪移植存活率影响的研究结果不一[23-24]。近年来，李锋等[25]将脂肪植入裸鼠，植入后10 d、90 d取材发现，PRP组存活的脂肪体积明显大于对照组，组织学也证实其含有更多的正常脂肪细胞及微血管数目。体外实验中，PRP能显著促进脂肪干细胞的增殖。李俊杰等[26]采用连续多次注射PRP辅助脂肪移植的方法，也得到了相似的结果。认为PRP中包含的大量生长因子能促进脂肪移植血管化，而且PRP中具有细胞生长所需的营养物质。在微血管形成之前，脂肪细胞的存活主要依靠周围组织液渗透提供营养物质。连续多次添加PRP不仅能为移植脂肪组织提供稳定的生长因子浓度，缩短血管形成时间，同时也提供了稳定的营养微环境，延长了细胞存活时间，为血管形成提供时间，从而提高脂肪移植的成活率。富血小板纤维蛋白（Platelet-rich Fibrin，PRF）是第二代血小板富集方法，与PRP相比，获取PRF的操作更加简单，有更高的安全性，目前应用于口腔和骨科领域。实验发现，PRF结合自体基质血管成分的复合生物材料，能够促进自体脂肪组织血管化及生长，降低移植吸收率，改善脂肪移植效果[27-29]。

2.4 血小板源性生长因子（PDGF）

PDGF是创面愈合过程中较早出现的生长因子之一，对组织修复具有极为重要的作用。是多种细胞的主要有丝分裂刺激原，可调节细胞生长与分化并诱导分泌其他细胞因子，促进细胞基质成分的合成[30]。Randall等[31]在以免疫缺陷鼠为模型的研究中发现，相对于对照组，经持续释放PDGF处理的实验组脂肪组织移植后的脂肪存活量较多，脂肪组织结构框架保存较好。

3 药物

3.1 化学药物

3.1.1 选择性β1受体阻断剂（Selective Beta 1 Blockers）

选择性β1受体阻断剂是能选择性地与β肾上腺素受体结合，从而拮抗神经递质及儿茶酚胺对β受体激动作用的一种药物类型。阻滞β1受体可表现为心脏的负性变时、变力、变传导作用，也能通过抑制交感神经来减少脂肪的分解。Meltem等[32]对大鼠进行脂肪移植，经选择性β1受体阻断剂处理的实验组，较胰岛素和生理盐水处理的对照组，术后移植脂肪吸收率明显降低。推测选择性β1受体阻断剂是通过阻断脂肪细胞膜上的腺苷酸环化酶，来降低脂肪降解，以及抑制cAMP来增加成脂。

3.1.2 前列腺素（Prostaglandin）类

前列腺素E1主要生物学作用包括改善血液动力学，发挥扩血管作用，降低外周阻力；改善血液流变学，抑制血小板活化，改善红细胞的变形能力；降低血脂和血黏度；有一定直接溶栓的作用；抑制血管交感神经末梢释放去甲肾上腺素，使血管平滑肌舒张，改善微循环。有文献认为其对血管的形成和吻合有强大的促进作用[16]。梁杰等[33]以前列腺素E1和脂微球载体构建脂微球化前列腺素E1。给药后，药物在大鼠体内可缓慢释放较长时间，释药结束后载体在体内经生物降解自行消除。结果显示，前列腺素E1组移植脂肪的新生血管数较对照组明显增多，且VEGF的表达量也明显高于对照组。提示其可能与促进移植脂肪组织表达内源性VEGF有关。

3.1.3 胰岛素（Insulin）

胰岛素有增进有丝分裂的作用，对细胞的增殖分化有促进作用。前脂肪细胞具备分化为成熟脂肪细胞的能力，胰岛素通过前脂肪细胞表达的胰岛素受体对前脂肪细胞的增殖分化起调节作用，其中起主要作用的胰岛素受体有胰岛素受体1和胰岛素受体3[34]。胰岛素和胰岛素样生长因子受体对胰岛素和胰岛素样生长因子都能产生应答，并且它们具有共同的信号通道[35]。邓颖等[36]的实验发现，低浓度胰岛素能促进血管内皮细胞的增殖和修复[37]，能增加血管内皮细胞生长因子和血管内皮细胞生长因子受体的表达[38-39]，从而提高脂肪移植后的存活率。

3.2 中药

3.2.1 川穹嗪

川穹嗪具有清除氧自由基，明显增加小动脉血流量、降低动脉阻力，抗凝、抗血栓形成、溶血栓，抗血小板聚集，拮抗钙离子，保护内皮细胞，抑制细胞凋亡等作用。吴慧玲等[40]探讨了磷酸川穹嗪对脂肪移植存活率的影响。结果表明，相比对照组，经磷酸川穹嗪处理的实验组血清VEGF在各个时段的表达水平均有提高，移植体脂肪组织内的新生血管密度也明显增加。认为川穹嗪能在脂肪移植早期，通过加快移植体血供的重建，缩短缺血缺氧期，从而减轻组织坏死，改善脂肪移植后的坏死及炎症反应对全身免疫机制的影响。

3.2.2 黄芪

黄芪具有补气升阳、益卫固表、托毒生肌、利水消肿之功效。药理研究表明，黄芪可明显上调VEGF水平，促进血管内皮细胞增殖及DNA合成。武承兴等[41]研究发现，肌注黄芪注射液的实验组血清VEGF在脂肪移植术后不同时间段的表达水平均有提高；术后90 d实验组取材组织重量、体积均优于对照组；HE染色及免疫组化染色显示，实验组在脂肪细胞大小、形态、坏死吸收、纤维化程度、新生毛细血管数量和密度等方面，均优于对照组。

4 细胞外基质

有研究发现，一些活性物质可作为细胞外基质，向移植物供给营养，从而提高脂肪的存活率。纤维蛋白胶是机体自身凝血途径的最终产物，药理研究发现，这种黏附性基质具有半通透性，使细胞迁入及营养物质的渗入成为可能，而且还可刺激成纤维细胞的增殖以及VEGF在局部的聚集，从而促进新生血管的生成[42]。付冰川等[43]发现，经纤维蛋白胶处理的实验组在移植术后脂肪组织的重量、体积都明显高于对照组；对比组织切片发现，实验组移植物保留有更多由完整纤维组织分隔脂肪细胞形成的小叶结构，且在移植物周边区可见新生血管明显增加，血管计数与对照组有统计学差异。

有研究尝试联合用药，如胰岛素联合碱性成纤维细胞生长因子、血管生成素协同血管内皮生长因子、重组人血管内皮生长因子结合前列腺素E1，以及表皮生长因子联合肝细胞生长因子等，大都也都取得了预期效果。

5 展望

较之目前常用的人工材料，自体脂肪组织是一种很有前景的软组织填充物，就可能提高自体脂肪移植存活率的各种生物活性因子及药物进行了大量的实验研究，大都获得了满意的结果。但几乎所有的实验都是以动物为模型，其结果应用于临床尚需进一步研究和探索。随着对脂肪移植的深入研究，相信有望改善自体脂肪存活率低且不确定的缺点，使自体脂肪移植这一技术在临床中得到更为广泛的应用。

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The Influence of Biotic Factors and Medicines on the Survival Rate of Autologous Fat Grafting

LI Pengfei,YU Li.Department of Plastic and Reconstructive Surgery,Shanghai Ninth People's Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200011,China.Corresponding author:YU Li(E-mail:yuoli@163.com).

【Summary】 Autologous fat grafting has been frequently used in clinic recently.Autologous fat can perfectly fit in the host area.What's more,it has characters like convenient access,abundant in amount,well-shaped,low-cost,as well as few complications and low risks.However,uncertain survival rate is a big problem for autologous fat grafting.In this paper the influence of biotic factors and medicines on autologous fat grafting were reviewed.

Biotic factor; Medicine; Autologous fat grafting;Survival rate

R622+.9

B

1673－0364（2015）06－0400－04

10.3969/j.issn.1673-0364.2015.06.014

2015年5月21日；

2015年6月30日）

200011 上海市 上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科。

余力（E-mail：youli@163.com）。