自体脂肪移植术后成活率研究的相关进展

2023-08-21张来鑫张家瑞包明菲郭万厚

中国医疗美容 2023年5期

张来鑫，张家瑞，王恒，包明菲，姚程，郭万厚

（华北理工大学附属医院整形外科，河北唐山，063007）

自体脂肪移植由Neuber在1893年第一次提出后，历经130年，随着技术的不断改进，已经广泛应用于整形外科领域[1]。但术后脂肪成活率成为制约手术效果的重要因素。脂肪移植后的成活率受多种因素影响，这种机制十分复杂，从而导致吸收率难以预测[2]。多年来学者们不断研究探索，试图找出一种标准化的安全高效的脂肪移植技术。直到1994年Coleman医生首次发表了Coleman脂肪移植技术。该技术主要包括三个部分：脂肪的获取、制备和移植。这项技术为我们后续的技术发展奠定了理论基础[3]。依托于Coleman脂肪移植技术的标准化流程，脂肪移植术后成活率得到了极大的提高。但是脂肪成活率仍是不确定的，个体之间存在着极大差异。

本文就自体脂肪移植术后成活率的相关研究进展作综述如下。

1 脂肪移植后的成活机制

1.1 移植物存活理论

Peer[4]在1956提出了脂肪移植术后脂肪移植物存活理论。通过实验对60例患者进行自体脂肪游离移植及真皮脂肪游离移植。该实验发现在移植手术施行后4天左右，移植物通过与宿主建立血管吻合的方式建立血液循环从而得以存活。游离脂肪移植物在术后一年或者更长的时间内损失了大约50%的重量和体积。而剩下的脂肪细胞得以长久存活。Zhao等[5]通过动物实验发现新生血管实际上是由受床部位生长到脂肪移植物中的。Carpaneda等[6]通过研究认为移植物成活的百分比与其距离有良好的血液循环的受床组织的远近有关。当脂肪移植物距离受床组织边缘的距离不大于1.5mm时，其最大存活率约为40%。

1.2 移植物替代理论

Eto等[7]在动物实验研究中发现，在体内大部分脂肪细胞在第1天开始死亡，在第3天增殖细胞数量开始增加，活性脂肪细胞从第7天开始增加，这标志着死亡的脂肪细胞开始修复再生。Eto认为大部分脂肪细胞在游离移植后很快死亡，但是干细胞仍然存活或被激活，从而新生的脂肪细胞取代旧的死亡细胞。

2 脂肪获取过程中对脂肪成活率的影响因素

2.1 吸脂针对脂肪移植物成活率的影响

吸脂针形制多样。从吸脂针的长短、粗细到吸脂孔的多少、形状、大小及开口位置，再到吸脂针头端的形状等各不相同。不同形制可能影响脂肪颗粒的大小和它所受到的剪切力，从而对所获得的脂肪活性产生影响[8]。Kirkham等[9]分别用3mm、5mm直径的吸脂针抽取人体脂肪，再用14G注脂针注入裸鼠体内，6周后发现5mm吸脂针获得的脂肪移植后体积保留率更高。李立威[10]用四种不同管径的吸脂针进行脂肪获取，发现吸脂针管径越大，脂肪的成活率就越高。Mecott等[11]利用4根管径和侧孔开窗面积各不相同的吸脂针吸脂，结果发现所获取的脂肪细胞活性无明显差异。认为吸脂针的管径和侧孔对脂肪细胞的活力不起决定性作用。

2.2 肿胀液对脂肪移植物成活率的影响

Keskin[12]等通过对肿胀麻醉前后收集到的脂肪进行免疫组化分析后发现，肿胀液增加了脂肪细胞磷脂周蛋白的相对磷酸化，使细胞更易破裂分解，不利于脂肪细胞存活。Goldman等[13]通过研究发现肿胀液中的利多卡因可显著增加吸脂液中血管基质组分（SVF）和脂肪源性干细胞（ASC）的凋亡。因此在进行脂肪移植时建议肿胀液中不加入利多卡因，特别是如果患者的抽出的脂将用于脂肪移植。而Grambow等[14]通过抗体染色和流式细胞术对肿胀麻醉后抽取的脂肪进行分析认为利多卡因对SVF和ASC的数量或活力无影响。

2.3 抽吸设备及压力对脂肪移植物成活率的影响

目前常见的脂肪获取方法有负压抽吸法和剪碎法，剪碎法对脂肪细胞损伤轻，获得的细胞较完整，移植后成活好。但是剪碎法本身对取材区损伤大，临床更常用的是负压抽吸法。负压吸脂虽然对细胞的破坏性更大一些，移植后细胞成活率不如剪碎法高，但获得的脂肪组织内脂肪源性干细胞(ASCs)再生能力没有明显差异[15]。而负压吸脂获取脂肪源性干细胞(ASCs)更为方便，移植后再生潜力更大。负压抽吸法又包括了注射器负压吸脂法和泵辅助负压吸引法。Leong等[16]对吸引器吸脂及注射器吸脂所获得的脂肪进行体外培养后发现，两种方法所获得的脂肪细胞代谢活力和成脂潜力相当。Keck等[17]研究认为两种吸脂方法所获得的脂肪源性干细胞（ASCs）增值率相当，而泵辅助吸脂所获得的脂肪细胞分化标志物脂联素、GLUT-4和PPARƴ的表达甚至更高。而Molitor等[18]对于吸脂压力的研究发现，低负压（-200 mmHg）和高负压（-700 mmHg）所获取的有核脂肪细胞数量和活力没有明显差别，但是高负压获取相同体积脂肪组织的时间更短。注射器负压吸脂法吸脂速度较慢，很难在短时间内获取大量脂肪进行移植。这种方法通常用于小面积吸脂填充。辅助吸脂技术又衍生出负压辅助吸脂、超声辅助吸脂、激光辅助吸脂、动力辅助吸脂等。超声辅助吸脂会产生热量，对脂肪细胞破坏较大，因此在脂肪移植时并不适合应用超声辅助吸脂。激光辅助吸脂在吸脂过程中可以辅助进行皮肤收紧，出血量少，但是同样存在脂肪细胞破坏较多的情况，不适应于脂肪移植时的辅助吸脂[19]。水动力辅助吸脂(WAL)依靠水流来分离脂肪组织，损伤小，收集的脂肪细胞较为精细，有利于属于移植物的成活。而且WAL在脂肪抽吸过程中同时对脂肪组织进行过滤收集，手术效率高，脂肪组织与空气接触时间短，可以减少污染，安全性更高[20]。

2.4 获取脂肪细胞时其他因素对脂肪移植物成活率的影响

获取的脂肪移植物活性还可能受体重指数、取材部位、患者年龄等影响。Cucchiani[21]等研究认为体重指数越大患者脂肪细胞的活力越低。其他研究认为体重指数越大基质细胞的分化能力越差，这种差异与年龄无相关性[22]。我们常用的自体脂肪取材部位是腰腹部、上臂、后背、大腿、小腿等。Padoin等[23]研究认为大腿内侧及下腹部的脂肪细胞浓度高于其他取材部位。在脂肪移植时在这两个部位取材似乎效果更好。Li等[24]取人体五个不同部位的脂肪移植到裸鼠体内，结果发现移植后的组织学参数和体积都没有差别。

3 分离纯化过程中与脂肪细胞成活率相关影响因素

3.1 分离方法对脂肪细胞成活率的影响

目前常采用的脂肪分离纯化方法有离心法、过滤法、静置法和清洗沉淀法。Coleman推荐用3000转/分，3分钟，离心力1200g来离心脂肪，可以减轻离心对脂肪细胞的破坏。Ferraro等[25]使用1300转/分，离心5分钟，与Coleman推荐的离心方法进行比较。结果前者所获得的更多的完整脂肪细胞，并且保留了大量具有再生潜力的脂肪干细胞。Pulsfort[26]将脂肪组织用8种不同的离心速度处理后分析其活性，发现不同的离心速度对脂肪细胞活性没有明显影响。另外在离心后脂肪会因密度不同而分层，有研究认为，离心后的脂肪下层的成活率更高[27]。过滤法常用的有棉垫过滤法和筛网过滤法。棉垫过滤法通过棉垫的吸附作用，将脂肪中的水分和油脂充分去除，这个过程基本不会对脂肪细胞造成破坏[28]。但在吸附过程中通过网眼的渗漏，会损失一部分脂肪。另外棉垫上的细小纤维会混入脂肪中。这些纤维异物有可能增加大剂量脂肪移植后油囊和钙化产生的几率。Pan等[29]利用有特殊涂层的尼龙网对脂肪细胞进行过滤，来获取高增殖分化能力的人脂肪组织来源干细胞(hASCs)，这种技术可以使获取的脂肪组织成分更为细化。van Dongen等[30]利用特殊设备在吸脂时同时获取血管基质成分，用于组织修复，也取得了良好效果。静置法处置后的脂肪仍含有较多水分，脂肪密度低，水分吸收后留存的体积变化较大。脂肪细胞洗涤是在获取的脂肪组织内加入生理盐水，研究表明洗涤技术可以有效去除脂肪组织中的麻醉剂、红细胞、细胞碎片，还可以让脂肪细胞所处的环境接近生理状态[31]。Botti等[32]对比离心法和洗涤过滤法处理后的脂肪在面部填充后的效果，发现两者并没有明显的差别，他们认为真正影响脂肪成活的活性是患者自体生理特征。Kang等[33]将低速离心的脂肪和静置沉淀的脂肪在自体脂肪移植隆乳术中做比对研究，发现低速离心可以获得更高密度的脂肪，移植后体积扩增效果更好，但是与沉淀法比较，脂肪坏死结节的产生率也越高。Asilian等[34]用金属筛过滤后的脂肪和离心后的脂肪进行面部填充，比对术后效果，发现两者没有明显差别。

3.2 添加物对脂肪细胞成活率的影响

基于脂肪再生理论，为了提高移植脂肪细胞的成活率，人们尝试在脂肪细胞中加入其他成分，既细胞辅助脂肪转移(CAL)技术。脂肪干细胞(ADSCs)来自脂肪组织中，具有多分化和增殖潜能。Shin等[35]在自体脂肪隆胸的脂肪细胞中加入ADSCs，术后都得到了较高的脂肪体积保留率，而且通过对比发现，加入的ADSCs量越大，效果越好。富血小板血浆（PRP）激活后可以释放血管内皮生长因子（VEGF）、表皮生长因子（EGF）、转化生长因子(TGF-β)、血小板衍生生长因子(PDGF)等促进再生的多种成分。在脂肪移植时加入PRP可以增强ADSCs增殖和分化能力，促进移植后脂肪的血管化，改善局部血液循环，从而提高脂肪的成活率[36,37]。Abdali等[38]在治疗鼻唇沟过深时，先对局部褶皱进行皮下分离，然后注入加入PRP的自体脂肪，手术取得了良好效果，脂肪成活率较不添加PRP更高。Li等[39]在脂肪中提取脂肪基质复合物(AMC)用于面部填充，相较于脂肪，AMC中富含胶原蛋白，其支撑性更强，更适合于鼻基底和下颏的移植填充，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缓解ADSCs的凋亡，促进其分化成熟，从而提高移植后脂肪成活率。Kim等[41]在动物实验中通过在移植脂肪中加入胰岛素与其他方式做对比，认为胰岛素可以促进ADSCs分化和存活。Wu等[42]给裸鼠注射肉毒素来减少肌肉活动，然后再进行脂肪移植，发现脂肪细胞成活率明显提高。其他还有诸如在脂肪移植时应用透明质酸酶、雌二醇、热休克蛋白、三七皂苷等来提高脂肪细胞成活的实验，这些研究多为动物实验，其在临床应用效果尚难确定[43-46]。

3.3 纯化过程中其他影响脂肪细胞成活率的因素

纳米脂肪中含有丰富的脂肪来源干细胞(ADSCs)和间质血管组分(SVF)，这些成分对浅表的真皮再生有着显著的效果[47]。Cucchiani[48]等研究认为脂肪细胞长时间暴露于空气中会降低脂肪细胞活力，因此应在封闭环境吸脂并通过洗涤沉淀来纯化脂肪细胞。

4 移植注射过程中脂肪细胞成活率的影响因素

4.1 注脂针对脂肪细胞成活率的影响

根据脂肪成活理论，当脂肪移植后距离受体床超过2毫米，脂肪移植物就会发生坏死。因此我们在移植脂肪时应选择合适孔径的注脂针。Sezgin等[49]采用微针结合脂肪移植进行面部年轻化治疗，与普通注脂针脂肪移植的患者进行对比，发现微针治疗的患者皮肤质地改善更明显，移植后的脂肪成活率也更高。Chung等[50]使用一种新型的自动化脂肪组织注射器与改良Coleman脂肪移植技术进行对比，发现脂肪组织注射器造成的组织损伤更小，移植后脂肪成活率更高。James[51]等研究认为14G以上的注脂针在注射后可能导致脂肪移植物中心性坏死。因此应该使用更小的注脂针。而安然[52]在使用12G、16G、18G注脂针进行研究时发现，注脂针管径越小，脂肪成活率越低。有研究认为注脂针直径2.5mm时脂肪的成活率最高[53]。但是这种注脂针明显不适用于进行面部等需精细注射的部位。

4.2 注射层次方法对脂肪细胞成活率的影响

基于脂肪细胞成活理论，为了避免注射后脂肪移植物发生中心性坏死，目前多采用多点、多层次、多隧道的注射方法，这种注射方法可以使脂肪移植物分布更为均匀[54]。Hu[55]等采用多类型、多方法、多层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]等在胸部不同平面进行自体脂肪移植隆胸术时发现，虽然术后脂肪成活率无明显差异，但油囊等并发症的发生率却有所区别。这也提示不同层次注射对脂肪成活会有影响。合适的层次至少可以减少并发症的发生率。Constantine等[57]在大鼠的腹股沟和皮下部位进行脂肪移植后观察血管生成情况，以此来确定不同注射层次对脂肪细胞成活有无影响。研究结果是两个部位的血管生成情况没有差别。另一项研究则认为脂肪细胞在脂肪垫中的成活率高于皮下，皮下高于肌肉内[58]。

4.3 移植过程中其他影响脂肪成活率的因素

目前有用体外扩张器辅助脂肪移植来增加成活率的报道，利用扩张器的负压可以改变局部组织间隙压力，增加受区血液供应，促进脂肪细胞成活及再生[59]。Liang等[60]通过动物实验研究发现，在进行自体脂肪移植后给予高压氧治疗，能够提高自体脂肪移植的成活。Denadai等[61]研究在注入相同量脂肪的情况下，第二次手术脂肪成活率要明显优于第一次。Wang等[62]研究发现在排卵期进行脂肪隆乳术的患者其脂肪成活率高于在黄体期和卵泡期的患者，而后两者的脂肪成活率没有明显差别。他们的另一项研究发现，有哺乳史的脂肪隆乳术患者自体脂肪成活率较高[63]。Del Vecchio等[64]研究认为，在行脂肪移植隆乳术时，移植容量比越高，术后脂肪成活率就越低。Hsiao等[65]开发了一种被命名为“宏空间创造技术”的脂肪移植隆乳方法。他们在脂肪移植前对脂肪的内外侧界及下界进行剥离，从而扩大脂肪移植受床的范围，为脂肪移植提供更大的空间。在这个扩大的空间中植入高纯度脂肪，平均单侧乳房注射量在500ml左右。术后脂肪成活率良好。这项技术使大体积脂肪移植成为可能，有效减少了手术次数。Cha等[66]在动物实验研究中，将禁食24小时的小鼠与正常进食的小鼠做脂肪移植后的对比，发现禁食组的脂肪成活率更高。