理论更新:脂肪移植后如何成活

2016-12-12 12:04 来源:丁香园 作者:张钰
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自体脂肪移植已成为重建整形手术中普遍的技术手段。尽管很多医生用它来补充软组织缺损,但脂肪移植成活的机制仍然不被大多数人理解。20 世纪 50 年代初由 Peer 提出细胞成活理论,而现在既定的对脂肪移植成活的旧理论仍然基于细胞成活理论。他的理论还提出,人类的脂肪自体移植成活,移植后 1 年或以上,平均损失约 45% 体重和体积。移植后的部分细胞成活增殖,剩余的停止分裂并逐渐凋亡。

脂肪移植物成活的机制基于通过脂肪移植物和宿主血管的吻合术建立的早期血液循环。近期,一些学者阐明对脂肪移植成活理论的新看法:更高级的细胞成活理论及脂肪源性干细胞。来自美国加州大学的 Lee L.Q. Pu 教授写下这篇综述,总结了以前对于体内脂肪成活机制的实验性研究,并将其发表在 2016 年的 Annals of Plastic Surgery 期刊上。

移植成活理论

Peer 的细胞成活理论作为普遍真理在几十年来被引用在各种期刊上。脂肪细胞移植技术中,脂肪细胞应该以最小的受创水平进行操作,而且其中的油、水、红细胞等成分应该被移除,使移植物相对浓缩统一。脂肪移植物在血管化组织的边缘仅 2 mm 内可以通过血浆吸收存活,因为这些脂肪移植物将接触受体组织床,重建血液供应。

因此,通过脂肪移植物的注射,可以使创伤最小化,并且每次可以以最小的量注射。脂肪移植物也应该在多个组织通道和不同平面内多次进行,通过这种方式,脂肪移植物将具有与接受部位的最大化接触,以确保移植重建后的血液循环。近期,来自中国的 Zhao 等人发表了一篇文章来证明在动物身上脂肪如何成活。

为了进一步研究脂肪组织如何在特定部位成活,他们用随机的配对 C57BL / 6-gfp 和 C57BL / 6 小鼠。给每对小鼠注射脂肪移植物约 0.2 ml,分别观察移植后 3 天、7 天、2 周、4 周、2 个月 4 个月的研究结果。

对来自每只动物的脂肪样品评估移植体积,组织学和组织来源,而组织学可以检测出移植后有脂肪组织成活包括炎症阶段、新生血管形成、重塑及成熟阶段,并且,免疫组化显示 CD34 含量在两组中没有显著差异。因此,他们推断,移植的脂肪组织在体内可以直接成活,并且有新生血管在移植处形成。

宿主替代理论

东京大学的 Yoshimura 等人研究了脂肪移植后无血管形成的脂肪细胞。大众普遍认为移植的脂肪细胞可以存活很长时间,但他们的研究质疑了这一理论。他们通过手术建立了一个缺血模型:切断小鼠腹股沟脂肪垫供血的血管。在不同的低氧环境下,通过全组织标本包埋、免疫组化、细胞流式和免疫蛋白印迹等手段进行缺血程度的评估。

此实验分别对在体外及体内轻、重、中缺血程度下,脂肪细胞在低氧下的存活进行了探究。他们发现在严重缺血的条件下,所有的脂肪细胞停止增殖并且组织重塑。脂肪垫中的脂肪细胞在缺血条件下很容易死亡,然而脂肪源干细胞或是祖细胞却在缺血条件下可以成活,并且而后进行组织修复。

接下来的研究中,研究者发现了脂肪细胞的早期死亡以及通过脂肪源性干细胞、祖细胞的激活和再生细胞的替换。实验中,移植入动物体内的脂肪细胞在第一天死亡,只有一些位于组织内缘 300μm 的细胞存活。第三天开始,增殖的细胞数量开始增加。第 3 到第 7 天,对死亡脂肪细胞修复以及再生启动。

着重观察从边缘到中心的几个部位:细胞成活部位、再生部位(干细胞存活)、坏死部位(干细胞死亡),这证明了脂肪源性干细胞在组织重塑和细胞再生中的重要性。

在这两个理论中,宿主替代理论还需要大量的实验和临床研究进行证实。

脂肪移植后序列

Yoshimura 等人总结了脂肪移植手术后。给予他们的动物实验,几乎所有的脂肪细胞在移植后前几日内死亡。脂肪的形成在 3 个月内可由脂肪源性干细胞和祖细胞激活,接下来 9 个月剩余的油脂(死亡的脂肪细胞)被巨噬细胞逐渐吸收,一些死亡细胞被新生细胞替代。吸收过程十分缓慢,而且取决于细胞的直径,当脂滴时直径大,囊壁在完全吸收前形成,并且囊壁随时间钙化。

在移植物的中心,脂肪源性干细胞和祖细胞死亡,瘢痕和囊肿形成。最终留下来的脂肪移植物由细胞成活率决定。移植后小脂滴吸收在 3 个月完成,体积基本上在 3 个月后不会改变。 如果在 3 个月时仍有许多大脂滴,脂肪组织将在 3 和 12 个月之间萎缩。

讨论

作者认为移植成活理论和宿主替代理论都是正确的,并且各有针对性的患者。近期的研究表明,脂肪源性干细胞能够产生多种促血管生成因子,改善脂肪组织成活。因此,如果干细胞移植安全性有保障,这在临床技术上是一个里程碑式的改进。加强移植部位的新生血管生成也将在临床上成为一个突破,未来的研究应更加关注如何有效地注射脂肪,并且使移植物最大化接触移植部位。

脂肪移植应是一个再生的、细胞主导的治疗而不仅仅是软组织填充。如果清楚脂肪移植成活的机制,那么临床医生就能更好地对患者进行诊治,以满足患者的需求。

结论

移植成活理论和宿主替代理论都为体内脂肪移植成活提供了理论依据。宿主替代理论仍待进一步证实,整形外科医生应该知道脂肪移植物如何存活以及如何在临床上有效地进行脂肪移植。

编辑: 费杨虹虹

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