黃天彬 趙春苗 紀 覃 綜述,白 南 審校
(1.濰坊醫(yī)學(xué)院整形外科學(xué)研究所 山東 濰坊 261000;2.臨沂市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)美容整形中心 山東 臨沂 276000)
近年來,自體脂肪移植已經(jīng)在整形外科領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,尤其是隨著Coleman脂肪的出現(xiàn),使移植步驟逐漸標準化、系統(tǒng)化。但為了追求更好的移植效果,學(xué)者們對自體脂肪移植技術(shù)的探索從未停止。本文就自體脂肪的衍生物輔助Coleman脂肪移植的研究現(xiàn)狀綜述如下。
1.1 Coleman脂肪的起源:1893年,德國整形醫(yī)生G Neuber[1]首次利用前臂脂肪組織修復(fù)眶下凹陷粘連性瘢痕,開啟了自體脂肪移植的先河。1889年,VanderMeulen 等[2]將自體脂肪組織復(fù)合大網(wǎng)膜分散移植到人體內(nèi)進行組織缺損修復(fù)。1909年,Lexer等[3]在修復(fù)治療頜面部軟組織萎縮中首次應(yīng)用小塊游離的脂肪塊進行填充治療。然而脂肪移植的開展卻并不順利,1956年,Peer[4]等經(jīng)研究測出移植后脂肪組織的存活率僅為40%~50%,與此同時脂肪移植后的體積吸收問題和諸多并發(fā)癥的發(fā)生,如液化、壞死等,也進一步使其臨床應(yīng)用受到限制。直到1977年,脂肪顆粒抽吸技術(shù)開始興起,自體脂肪移植也再次受到關(guān)注。1983年,Illouz等[5]引入吸脂技術(shù)抽取脂肪,使脂肪移植得到進一步的發(fā)展。1985年,Fournier發(fā)明了用注射器抽吸獲取脂肪的方法,用于脂肪注射,命名為“microlipoinjection”。1987年,Klein提出了腫脹法脂肪抽吸技術(shù)[6]。雖然已經(jīng)從塊狀脂肪過渡到顆粒脂肪,但由于早期手術(shù)方式的不成熟,自體脂肪移植后的安全性和有效性不能得到保證,其臨床應(yīng)用也再次受到限制。直到1995年,Coleman SR[7]對脂肪移植抽吸和注射技術(shù)進一步改良,通過此種方法制備的脂肪產(chǎn)物,即為Coleman脂肪,其術(shù)后的不良反應(yīng)大大降低,存活率也得到了革命性的提高。其后經(jīng)過臨床上不斷的對比校驗,Coleman脂肪制備與移植的技術(shù),也逐漸成為自體脂肪移植過程中脂肪獲取及處理的金標準[8]。
1.2 Coleman脂肪的制備與移植:Coleman脂肪的制備與移植可從抽吸脂肪、分離純化脂肪和注射移植方面分為三個過程[9]。①抽吸脂肪:使用2%利多卡因20 ml+0.1%腎上腺素0.25 ml+0.9%生理鹽水500 ml混合,制成腫脹液,并將腫脹液注射于采脂區(qū)域,使用3 mm吸脂針連接一次性注射器,抽拉至10 ml刻度并固定保持其負壓,抽吸方式由深至淺層呈扇形反復(fù)抽吸;②分離純化脂肪:將收集到的脂肪顆粒靜置10~15 min后離心,推薦轉(zhuǎn)速3 000 r/min(1 200×g),離心3 min,脂肪組織經(jīng)離心后分三層,上層為油脂,下層為血液、組織液、筋膜組織等,中層即為Coleman脂肪,用于脂肪移植;③注射移植:于填充部位的穿刺點實施點狀麻醉,將裝有之前備好的Coleman脂肪注射器與脂肪注射專用針頭連接,進行多層次、多通道注射。該過程有以下幾個要點:①以低負壓抽吸獲取脂肪;②離心純化處理;③立體多通道注射[10]。
1.3 Coleman脂肪制備技術(shù)的研究創(chuàng)新:自Coleman脂肪理論建立后,眾多醫(yī)師和學(xué)者在傳統(tǒng)Coleman脂肪制備技術(shù)的基礎(chǔ)上對脂肪獲取、離心處理及注射等方面的操作進行不斷地研究改進,以期獲得更好的移植效果。Ullmann[11]等研究發(fā)現(xiàn)人體大腿內(nèi)、外側(cè)的脂肪組織移植后能夠顯著提高脂肪組織的存活率。Gonzalez[12]發(fā)現(xiàn)抽脂時利用10 ml注射器連接2 mm針頭比利用60 ml注射器連接3 mm針頭得到的脂肪更加有活力。Yoshimura團隊通過對比不同離心力對脂肪移植物的影響做了大量研究,得出離心法確實能起到濃縮脂肪混懸物的作用,同時建議1 200 g的離心力可作為脂肪純化中較好的離心速[13]。Piasecki[14]等通過實驗得出1 000 r/min為最佳離心速率,離心時間為3 min時,活性脂肪細胞的數(shù)量和純度最高。Erdim等[15]研究發(fā)現(xiàn)通過增大抽吸針口徑能減少剪切力對脂肪組織的損傷。Ozsoy等[16]比較了1.6 mm、2 mm及4 mm三種不同直徑的Coleman注脂針在脂肪移植后的細胞活力,發(fā)現(xiàn)與較小直徑注射針相比,應(yīng)用4 mm注射針可顯著增加脂肪細胞活力。Xie等[17]提出了3L和3M原則,即低速、低壓、低容量注射及多層次、多平面、多點注射法。
1.4 Coleman脂肪的不足:即便在Coleman脂肪的制備與移植過程上做了相應(yīng)的改進,但根據(jù)長期的隨訪觀察,移植脂肪仍面臨著移植物再吸收,纖維組織替代和油脂囊腫形成等諸多并發(fā)癥。同時,移植脂肪的相對較差的缺氧耐受能力,并不穩(wěn)定的成活率,也降低患者對療效的滿意程度。因此,如何提高移植脂肪的術(shù)后成活率是現(xiàn)階段自體脂肪移植術(shù)是否成功的關(guān)鍵,然而在這些促進脂肪存活的方法中,目前尚未有一種公認最佳的解決方案能夠完全避免移植物的壞死。研究表明,在自體脂肪移植的早期,由于移植脂肪和受區(qū)之間血供關(guān)系尚未建立,營養(yǎng)供應(yīng)只能靠周圍組織液的浸潤和滲透來維持,但這種供應(yīng)的距離卻極為有限,只有150~200μm,超過該距離就需要生成新的血管來提供營養(yǎng)[18]。而自發(fā)的血管生成速度卻非常緩慢,Peer等[19]研究發(fā)現(xiàn),脂肪游離移植后其所含脂肪細胞耐受缺血的最長期限只有4 d,一旦移植脂肪處于缺血缺氧的狀態(tài)時間過長,那么移植脂肪中央?yún)^(qū)就會產(chǎn)生壞死、液化,繼而被巨噬細胞清除,發(fā)生纖維囊性變,直至被纖維結(jié)締組織取代。由此我們可以得出,在自體脂肪移植的早期,及時、充分的血供關(guān)系的建立,對于移植脂肪的存活來說至關(guān)重要。
2.1 細胞輔助脂肪移植技術(shù):2001年,Zuk[20]等第一次在脂肪組織中找到間充質(zhì)干細胞,稱為脂肪來源干細胞(Adipose-derived stem cells,ADSCs)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),ADSCs和骨髓來源間充質(zhì)干細胞一樣,擁有自我復(fù)制更新和多向分化能力,ADSCs通過分化成脂肪細胞或血管內(nèi)皮細胞,釋放促血管生成生長因子,主要發(fā)揮著脂肪再生和血管生成的作用。同時ADSCs還有旁分泌功能,可分泌多種生長因子[21]。相對于骨髓基質(zhì)來源干細胞,ADSCs被認為是作為細胞輔助脂肪移植的最佳選擇[22]。2009年,Yoshimura[23]等將包含有ADSCs的血管基質(zhì)片段(Stromal vascular fraction,SVF)混合脂肪一起移植,結(jié)果發(fā)現(xiàn)細胞輔助移植比單純脂肪移植存活率更高,于是在ADSCs的基礎(chǔ)上發(fā)明了細胞輔助脂肪移植技術(shù)(Cell-assistant lipotransfer,CAL)。CAL技術(shù)的核心是利用提純的含有ADSCs的基質(zhì)血管成分SVF與顆粒脂肪組織混合移植進行軟組織填充,旨在降低移植組織的吸收率、維持移植后體積及減少并發(fā)癥。此外,有研究也表明ADSCs混合脂肪移植可促進再血管化,從而提高移植脂肪的存活率[24]。Zhu[25]等在人脂肪顆粒中混入SVF成分,移植到裸鼠背部皮下,發(fā)現(xiàn)在移植14 d后,其紋理、光澤及明顯血管網(wǎng)上均優(yōu)于單純脂肪顆粒移植組,而且脂肪成活量明顯增多,壞死和炎癥反應(yīng)也更少。付冰川[26]等將SVF成分與等體積的脂肪顆粒細胞混勻注射到兔腰背筋膜區(qū)皮下,采用Dil體內(nèi)示蹤標記技術(shù)隨訪觀察,結(jié)果顯示在術(shù)后6個月,混合組的脂肪體積和重量均比單純脂肪顆粒移植組大,血管密度、成活脂肪細胞數(shù)量也明顯增多,而液化壞死、纖維增生相對較少。蘇鈺[27]等對43例面部軟組織凹陷患者采用CAL技術(shù)進行治療,結(jié)果顯示,相較于單純采用脂肪顆粒移植治療,CAL技術(shù)提高了患者的自體脂肪顆粒存活率,面部損傷更小,術(shù)后并發(fā)癥更少,填充效果也更加明顯。
2.2 細胞輔助脂肪移植技術(shù)的缺陷與不足:盡管CAL促進脂肪移植效果已經(jīng)得到了證實,但CAL技術(shù)的詳細步驟目前尚無統(tǒng)一標準,特別是制備SVF部分,由于SVF的分離在提取過程中需使用膠原酶,其操作繁瑣、花費昂貴,殘余的蛋白酶還可能引起機體免疫排斥,增加了其安全風險,限制了其在臨床的應(yīng)用[28]。而CAL技術(shù)的核心正是SVF的獲取環(huán)節(jié),如何降低該過程并發(fā)癥的發(fā)生率及保證SVF的品質(zhì)仍是需要努力的方向。同時現(xiàn)階段CAL的研究多在試管或動物模型上進行,臨床CAL研究仍處于初級階段。Grabin等[29]甚至認為CAL技術(shù)較傳統(tǒng)的脂肪移植效果并無明顯優(yōu)勢,且在安全性方面值得考慮。不過這種細胞輔助脂肪移植方式為我們探究脂肪成分輔助Coleman脂肪移植提供了思路。
3.1 納米脂肪:2013年,比利時醫(yī)師Tonnard等[30]提出了納米脂肪(Nanofat)的概念。與傳統(tǒng)的脂肪移植不同,Nanofat是將脂肪組織進行反復(fù)機械性乳化過濾后獲得的產(chǎn)物,作為非結(jié)構(gòu)脂肪,能達到用27G細針頭做更加精細化的移植注射。當然,Nanofat并非等同于納米技術(shù),其經(jīng)過機械乳糜化的脂肪最終也只是達到微米級別。目前,Nanofat的具體成分還未明確,但研究表明,Nanofat中含有豐富的脂肪組織來源的ADSCs[30],其與顆粒脂肪中的ADSCs相比,具有同樣的增殖以及脂肪分化能力。此外,有研究還表明Nanofat包含大量的生物活性因子,能與ADSCs共同參與組織修復(fù)與再生[31]。近年來,Nanofat被廣泛應(yīng)用于面頸部年輕化如改善皺紋、黑眼圈、填充面部凹陷等精細化治療中,甚至在瘢痕修復(fù)、難治性潰瘍、乳房再造等領(lǐng)域也有不錯的前景。
3.2 納米脂肪的制備:目前來說,Nanofat的制備方法還未達成統(tǒng)一。最初Nanofat的制備方法由Tonnard首先提出,也稱為經(jīng)典Tonnard法,該法操作步驟為:①使用標準的脂肪抽吸裝置選擇供區(qū)進行負壓吸脂,吸脂管選擇直徑為3 mm的多口套管;②獲取的脂肪經(jīng)生理鹽水漂洗,并通過無菌尼龍布過濾;③使用Luer-Lok連接器使脂肪在注射器間來回轉(zhuǎn)移多次,直至呈現(xiàn)出乳白色外觀;④再次用無菌尼龍布過濾脂肪液,流出物即為“Nanofat”[30]。在Tonnard法基礎(chǔ)上,不同學(xué)者通過研究又進行了不同的改進。Giuffrida 等[32]認為,Tonnard法在制備Nanofat的過程中會損失大量的ADSCs,提出省略最后一步,即乳化脂肪的過濾。Wei等[33]則通過3 min的對推過程獲取Nanofat。Gu等[34]在制得Nanofat后,再將其以3 000r/min的速度離心3 min,以去除油層和水分,進而得到濃縮Nanofat。
3.3 高密度脂肪與Coleman脂肪:傳統(tǒng)Coleman技術(shù)離心后,可見注射器分三層,上層脂滴、下層腫脹液及血液,中間層即為離心濃縮后的Coleman脂肪,觀察該層,可見下1/4純化脂肪略致密發(fā)白,此即為高密度脂肪。張騰[35]等研究發(fā)現(xiàn),單純移植Coleman方法提純的下層脂肪組織能夠提高脂肪移植成活率。
3.4 納米脂肪輔助Coleman脂肪移植:研究表明,Nanofat除含有ADSCs外,還有大量破碎的脂肪細胞以及乳化的油脂,這些凋亡的脂肪細胞可以吸引巨噬細胞產(chǎn)生生長因子,刺激干細胞分化和組織再生,從而在損傷組織的修復(fù)中可發(fā)揮重要作用[36]。這為Nanofat在輔助脂肪移植的臨床應(yīng)用中提供了參考。在面部年輕化中,陳元良[37]等對42例患者采用Nanofat結(jié)合自體高密度脂肪移植矯正淚槽溝凹陷,結(jié)果發(fā)現(xiàn)術(shù)后并發(fā)癥少,脂肪成活率高,患者滿意度高,一次移植基本上就達到矯正凹陷的效果。李聰[38]等研究表明,Nanofat聯(lián)合Coleman脂肪能有效填充眶周凹陷,并且同時改善暗沉,實現(xiàn)面部年輕化。殷東京[39]等研究也表明Nanofat結(jié)合高密度脂肪移植能明顯提高美容手術(shù)效果,提高手術(shù)安全性。在瘢痕改善中,Gu[34]等進行了一項前瞻性研究,對20例面部痤瘡瘢痕患者進行Nanofat結(jié)合自體高密度脂肪移植,結(jié)果發(fā)現(xiàn)瘢痕的顏色、質(zhì)地均得到了改善。Giovanna等[40]對7例因聲帶瘢痕導(dǎo)致重度發(fā)音障礙的患者進行Nanofat聯(lián)合Coleman脂肪注射治療,經(jīng)4~8個月隨訪,發(fā)現(xiàn)所有患者術(shù)后語音質(zhì)量和感知吞咽能力均有改善。由于缺乏完整的脂肪細胞,與顆粒脂肪移植相比,Nanofat的體積效應(yīng)顯然非常有限,但Nanofat的出現(xiàn)卻為我們提供了一種簡單制備SVF及ADSCs的技術(shù)。通過輔助Coleman脂肪聯(lián)合移植,不僅擴展了脂肪移植的治療范圍,也取得了更加顯著的移植效果。
4.1 脂肪膠:2016年,Yao[41]等研究發(fā)現(xiàn),脂肪組織在經(jīng)過離心和乳化兩種方法結(jié)合處理后,可以被最大限度的濃縮,并將這種方式處理得到的衍生物稱為脂肪基質(zhì)外血管凝膠,即SVF-gel。研究表明,SVF-gel具有高濃縮的SVF成分,高濃度的ADSCs和血管內(nèi)皮生長因子[42],這使得移植物在物理應(yīng)激和缺氧損傷中表現(xiàn)出強大的再生潛力。同時SVF-gel是通過提純離心處理后的中小顆粒的脂肪團混合物,因此,相較于未經(jīng)過處理的大脂肪團,小顆粒的SVFgel更易存活,因為更小的移植物表面積體積比會導(dǎo)致更大的面積與血管床的接觸。多項研究也已證明SVF-gel移植后的遠期存活率遠遠高于普通脂肪移植,隨著研究的不斷深入,SVF-gel在面部年輕化上也發(fā)揮起越來越重要的作用。
4.2 脂肪膠的制備:SVF-gel目前的制備標準來說相對統(tǒng)一,即在制備Coleman脂肪的基礎(chǔ)上,將Coleman脂肪置入兩個以內(nèi)徑為2.4 mm魯爾連接器相連的10 ml注射器中,反復(fù)推注,推注速度保持恒定(10 ml/s),直至脂肪變成乳糜狀,使用NanoTransfer過濾器過濾掉粗大的結(jié)締組織。將第一次離心后的上層油滴0.5 ml加入到乳糜脂肪組織中,再次在注射器之間往復(fù)移動3~5次輕輕混合,直到在乳液內(nèi)觀察到有絮凝物出現(xiàn)。將處理后的乳糜脂肪進行第二次高速離心,離心力2 000 g,離心3 min,離心后可見試劑分為三層,去除最底層液體及最上層油滴,剩下的中間層膠凍狀混合物即為SVF-gel[41]。
4.3 脂肪膠輔助Coleman脂肪移植:雖然SVF-gel填充效果優(yōu)于純脂肪移植,術(shù)后腫脹期短、存活率高、存活質(zhì)地更好,但從獲取的脂肪組織到最終制成SVF-gel,最終只能獲得僅有原體積10%~15%的脂肪處理產(chǎn)物。對體態(tài)偏瘦患者,想要制備足夠的SVF-gel來滿足所需顯然不太現(xiàn)實。尤其在需求量大的整形修復(fù)領(lǐng)域或是脂肪移植隆胸等領(lǐng)域,使用純SVF-gel移植遠遠不足以滿足臨床需求。但考慮到SVF-gel體內(nèi)具有高濃度的ADSCs和血管內(nèi)皮生長因子,可以作為輔助Coleman脂肪發(fā)揮重要效果。焦大凱[43]等選取80例面部凹陷患者,對照組進行透明質(zhì)酸鈉注射治療,研究組進行SVF-gel聯(lián)合Coleman脂肪移植,結(jié)果發(fā)現(xiàn)應(yīng)用SVFgel聯(lián)合Coleman脂肪移植組,其短期、遠期治療的效果均較高,術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率更低。周紹龍[44]等探究SVF-gel輔助Coleman脂肪移植與Coleman脂肪移植在隆乳術(shù)中的效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn),相較單純Coleman脂肪移植,SVF-gel輔助Coleman脂肪移植二次手術(shù)率更低,手術(shù)的滿意度較高,移植物內(nèi)的SVF細胞濃度也明顯更高。侯崇超[45]等嘗試將SVF-gel聯(lián)合Coleman脂肪用于外生殖器的整形中,也取得了滿意的臨床效果。SVF-gel富含ADSCs,卻受制于提取量的不足,Coleman脂肪雖然能滿足體積所需,卻在移植早期,血供關(guān)系相較脆弱,而兩者的結(jié)合顯然為我們開辟了一條新思路,并且在填充凹陷治療中也取得了很好的療效。
近年來,隨著脂肪的衍生物在醫(yī)療美容和抗衰老領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,逐漸發(fā)現(xiàn)其作用特點不僅適用于面部精細化填充和年輕化改善中,作為輔助脂肪移植的重要成分,也同樣發(fā)揮著巨大的潛能。與傳統(tǒng)酶消化法獲得富含ADSCs的SVF做法不同,不論是Nanofat還是SVF-gel,都是只經(jīng)過機械乳糜化后獲得的脂肪產(chǎn)物,其制作方法在一定程度上代替了傳統(tǒng)脂肪來源干細胞提純和分離的步驟,相較SVF而言,步驟更為簡潔,操作也更為安全。Nanofat和SVF-gel由于其更細小的直徑,臨床上可用細針頭做精細移植注射,更可以通過其自身富含的ADSCs和生長因子,在輔助脂肪移植上,通過早期血管化的及時建立,從而大大提升脂肪移植的成功率和降低脂肪組織的高吸收率?,F(xiàn)有研究已證實,Nanofat、SVF-gel均在臨床上對脂肪的輔助移植起到了關(guān)鍵作用,相較于傳統(tǒng)CAL技術(shù)而言,有更高的安全性及使用價值。但由于Nanofat,尤其是SVF-gel,作為近年來新生脂肪產(chǎn)物,在輔助移植方面,臨床案例相對較少,其機制仍需要更加深入的研究,需更多的樣本及數(shù)據(jù)支撐。