自体脂肪移植的基础研究与临床应用进展.doc
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参见附件(42kb)。
ADVANCE IN BASIC STUDY AND CLINICAL APPLICATION OF FAT AUTOTRANSPLANTATION
自体脂肪组织移植已有上百年的历史，由于其来源丰富、取材容易、操作简单、充盈外形好、无排异反应等优点，倍受整形美容外科医生的重视，曾被用于充填颜面部的凹陷畸形，如颜面萎缩、凹陷性瘢痕、眼脸下陷、鼻唇沟过深等，也被用于隆乳、隆颞和隆鼻等美容手术。但移植脂肪成活率较低极大地限制了其在临床的广泛应用。许多学者为了探索脂肪移植的成活机制、提高其成活率、改进其修复效果一直努力开展基础与临床方面的研究。近年来，随着脂肪抽吸术的广泛应用，抽吸出的游离脂肪组织由于取材容易，被广泛用于各种软组织的充填，又进一步促进了脂肪移植的基础研究工作，并有了一些新的进展，现将该领域的新进展综述如下：
1.脂肪移植的组织形态学变化
80年代许多学者都进行了脂肪移植的组织形态学变化的研究，研究发现：移植术后4~5天内，开始出现炎症反应，宿主的炎性细胞(包括分叶核白细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞等)渗出，移植体基质中的微血管内有丰富的红细胞堆积，白细胞不断渗出，异型肥大细胞增加。此时移植体基质中的内皮细胞及成纤维细胞没有改变。
10天后，急性炎性反应最明显，基质中的微血管充血、扩张，宿主血管开始长入，嗜酸性粒细胞渗出增加，常可见异物巨细胞。14天左右，有脂肪沉积，出现坏死脂肪组织，部分脂肪小叶周围的脂肪细胞增生，其中包括前脂肪细胞(Preadipocyte)吸收脂质，体积逐渐增大。
10~21天后，脂肪细胞进一步降解，脂肪存活率明显下降，呈慢性细胞型炎性反应，可观察到充满脂质的巨噬细胞，微囊增多，主要出现在脂肪缺失部位，微囊增多与脂肪存活成正比，移植体边缘血管间断出现。更多的前脂肪细胞逐渐成熟，体积增大，细胞基质中脂滴形成。
术后30~60天，大量的脂肪细胞增生，前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞在2个月时达到最多，细胞基质中的小脂滴相互融合。
100天后，纤维化达最大程度，遍布整个移植，脂肪细胞呈岛状，维持慢性炎性反应，巨噬细胞吞噬死亡的脂肪细胞，此时移植体主要由微囊和纤维组织组成，脂肪细胞散布其中。1~2年后，有正常的脂肪组织存在，并被纤维组织包绕[1、2]。
Stefan Langer等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(FVD)来分析其血管生成。术后第一天，移植体周围即有血运，FVD为2±1cm/cm2，21天后达最大184±10cm/cm2，基本与周围宿主组织FVD相同，而移植体中央3天后开始有血管生成，并逐渐增多，21天后达139±10cm/cm2[3]。
2.脂肪移植的成活理论
脂肪移植后的生存在认识上存在着两个学派。一种是1923年Neuhof提出的宿主细胞代替论，认为移植的脂肪细胞不会存活，而是由宿主间质细胞吞噬降解脂肪细胞所释放的脂质，变成新的脂肪组织。另一种是1956年由Peer提出的细胞存活理论，他们认为部分移植的脂肪细胞能够成活，待炎症细胞反应消退后，这些脂肪细胞最终能保留在移植体内。而宿主组织细胞仅起清除脂质及坏死的脂肪细胞的作用，并不能取代移植的脂肪细胞。这两种理论的关键，是植入的脂肪组织是否变成宿主的新脂肪细胞，或移植体中是否存在前脂肪细胞。随着研究的深入及前脂肪细胞理论的提出、发展，移植脂肪细胞存活论受到较多学者的支持[4]。
3.前脂肪细胞(Preadipocyte)理论
前脂肪细胞也叫前体脂肪细胞(Adipocyte precursor cells)或脂肪细胞前质(Adipocyte Mecarser)。前脂肪细胞理论认为脂肪组织中含有一种类似成纤维细胞样的间充质细胞，称为前脂肪细胞，它的体积较小，为低分化细胞，对创伤和缺氧的耐受力比成熟脂肪细胞好。含有结缔组织基质的脂肪组织移植后，开始成熟脂肪细胞因缺氧和营养不足而坏死，或释放脂质，分化成前脂肪细胞。当血供充足时，前脂肪细胞又吸收合成脂质，反分化为成熟的脂肪细胞[5]。前脂肪细胞理论提出来后，引起了许多学者的兴趣，使此理论研究不断深入。国外已建立了鼠的前脂肪细胞的细胞株，如3T3-L1、3T3-F442A、ob17系列等，1999年国内朱晓海等人报导了人的前脂肪细胞株[6]。
Yuksel等利用能生物降解的乳酸-乙醇酸共聚物/聚乙二醇(PLGA/PEG)微囊分别制成胰岛素、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)及胰岛素与IGF-1混合的缓释剂，并用空白PLGA/PEG微囊对照。将它们分别放入大鼠腹壁肌肉深筋膜内，来观察没有脂肪组织的区域，是否有非脂肪细胞的分化、增生而导致脂肪组织增生。结果4周后，前三组都可见明显的异位的脂肪组织岛状增生(直径0.5~2.0cm)，但对照组没有。组织学观察脂肪细胞分散在纤维组织中，纤维组织与肌肉筋膜相连。作者认为出现脂肪组织异位增生的原因可能是：①腹壁肌肉筋膜内存在间叶组织干细胞，在刺激作用下分化成前脂肪细胞，前脂肪细胞再分化为成熟脂肪细胞；②在筋膜内已存在前脂肪细胞，在刺激的作用下分化为成熟脂肪细胞；③筋膜内的成纤维细胞亚类间变后，分化成前脂肪细胞，然后分化为成熟脂肪细胞。此实验深化了前体细胞理论，说明在生长因子等物质的作用下，前脂肪细胞分化，可以产生新的脂肪组织，这在整形外科领域展示了良好的应用前景[7]。
影响前脂肪细胞分化为成熟的脂肪细胞的因素很多，近年来关于这方面的研究较多，其中对前脂肪细胞分化有促进作用的主要有：胰岛素、糖皮质激素、一氧化氮(NO)[8]、胰岛素样生长因子-1 [9]、O/E-1[10]等。促甲状腺激素(TSH)能延长前脂肪细胞的寿命[11]。对前脂肪细胞分化有抑制作用的主要有：共轭亚油酸(CLA)[12]、Wnt10b、CHIR99021[13]、IGF结合蛋白-Ⅰ(IGFBP-Ⅰ)[14]、前脂肪细胞因子-Ⅰ(Pref-1/Dlk1)[15]等。大黄素(Emodin)低浓度时对前脂肪细胞分化有促进作用，而高浓度时则有抑制作用[16]。
对人前脂肪细胞的生物学特性研究具有重要意义，它有力地支持脂肪移植的脂肪细胞存活理论。如果能找到能显著促进前脂肪细胞的药物，在脂肪移植的同时使用，使移植体的脂肪能有一定的生长以代偿被吸收的部分，则有望提高脂肪移植的成活率。同时肥胖症不仅表现为脂肪体积的增大，也表现为脂肪细胞数目的增加，所以可能通过抑制或阻断前脂肪细胞增殖和分化的药物来治疗肥胖症[6]。
4.影响移植脂肪组织成活的因素
影响脂肪移植成活的因素很多，主要因素有：①移植脂肪组织血液循环的重建；②移植脂肪组织的损伤；③移植数量与受区面积的影响；④受区血运及全身营养状况；⑤不同的取材方法，脂肪组织的处理及移植的方法；⑥感染等。
Eppley等将大鼠的腹股沟脂肪移植到颈及颜面肌肉表面，来比较带蒂血管吻合的脂肪移植、游离大块脂肪、颗粒状脂肪三种不同脂肪移植方法移植后移植体的重量及组织形态变化，血管吻合脂肪移植术后平均存活率为95%，脂肪细胞形态完整 ......
ADVANCE IN BASIC STUDY AND CLINICAL APPLICATION OF FAT AUTOTRANSPLANTATION
自体脂肪组织移植已有上百年的历史，由于其来源丰富、取材容易、操作简单、充盈外形好、无排异反应等优点，倍受整形美容外科医生的重视，曾被用于充填颜面部的凹陷畸形，如颜面萎缩、凹陷性瘢痕、眼脸下陷、鼻唇沟过深等，也被用于隆乳、隆颞和隆鼻等美容手术。但移植脂肪成活率较低极大地限制了其在临床的广泛应用。许多学者为了探索脂肪移植的成活机制、提高其成活率、改进其修复效果一直努力开展基础与临床方面的研究。近年来，随着脂肪抽吸术的广泛应用，抽吸出的游离脂肪组织由于取材容易，被广泛用于各种软组织的充填，又进一步促进了脂肪移植的基础研究工作，并有了一些新的进展，现将该领域的新进展综述如下：
1.脂肪移植的组织形态学变化
80年代许多学者都进行了脂肪移植的组织形态学变化的研究，研究发现：移植术后4~5天内，开始出现炎症反应，宿主的炎性细胞(包括分叶核白细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞等)渗出，移植体基质中的微血管内有丰富的红细胞堆积，白细胞不断渗出，异型肥大细胞增加。此时移植体基质中的内皮细胞及成纤维细胞没有改变。
10天后，急性炎性反应最明显，基质中的微血管充血、扩张，宿主血管开始长入，嗜酸性粒细胞渗出增加，常可见异物巨细胞。14天左右，有脂肪沉积，出现坏死脂肪组织，部分脂肪小叶周围的脂肪细胞增生，其中包括前脂肪细胞(Preadipocyte)吸收脂质，体积逐渐增大。
10~21天后，脂肪细胞进一步降解，脂肪存活率明显下降，呈慢性细胞型炎性反应，可观察到充满脂质的巨噬细胞，微囊增多，主要出现在脂肪缺失部位，微囊增多与脂肪存活成正比，移植体边缘血管间断出现。更多的前脂肪细胞逐渐成熟，体积增大，细胞基质中脂滴形成。
术后30~60天，大量的脂肪细胞增生，前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞在2个月时达到最多，细胞基质中的小脂滴相互融合。
100天后，纤维化达最大程度，遍布整个移植，脂肪细胞呈岛状，维持慢性炎性反应，巨噬细胞吞噬死亡的脂肪细胞，此时移植体主要由微囊和纤维组织组成，脂肪细胞散布其中。1~2年后，有正常的脂肪组织存在，并被纤维组织包绕[1、2]。
Stefan Langer等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(FVD)来分析其血管生成。术后第一天，移植体周围即有血运，FVD为2±1cm/cm2，21天后达最大184±10cm/cm2，基本与周围宿主组织FVD相同，而移植体中央3天后开始有血管生成，并逐渐增多，21天后达139±10cm/cm2[3]。
2.脂肪移植的成活理论
脂肪移植后的生存在认识上存在着两个学派。一种是1923年Neuhof提出的宿主细胞代替论，认为移植的脂肪细胞不会存活，而是由宿主间质细胞吞噬降解脂肪细胞所释放的脂质，变成新的脂肪组织。另一种是1956年由Peer提出的细胞存活理论，他们认为部分移植的脂肪细胞能够成活，待炎症细胞反应消退后，这些脂肪细胞最终能保留在移植体内。而宿主组织细胞仅起清除脂质及坏死的脂肪细胞的作用，并不能取代移植的脂肪细胞。这两种理论的关键，是植入的脂肪组织是否变成宿主的新脂肪细胞，或移植体中是否存在前脂肪细胞。随着研究的深入及前脂肪细胞理论的提出、发展，移植脂肪细胞存活论受到较多学者的支持[4]。
3.前脂肪细胞(Preadipocyte)理论
前脂肪细胞也叫前体脂肪细胞(Adipocyte precursor cells)或脂肪细胞前质(Adipocyte Mecarser)。前脂肪细胞理论认为脂肪组织中含有一种类似成纤维细胞样的间充质细胞，称为前脂肪细胞，它的体积较小，为低分化细胞，对创伤和缺氧的耐受力比成熟脂肪细胞好。含有结缔组织基质的脂肪组织移植后，开始成熟脂肪细胞因缺氧和营养不足而坏死，或释放脂质，分化成前脂肪细胞。当血供充足时，前脂肪细胞又吸收合成脂质，反分化为成熟的脂肪细胞[5]。前脂肪细胞理论提出来后，引起了许多学者的兴趣，使此理论研究不断深入。国外已建立了鼠的前脂肪细胞的细胞株，如3T3-L1、3T3-F442A、ob17系列等，1999年国内朱晓海等人报导了人的前脂肪细胞株[6]。
Yuksel等利用能生物降解的乳酸-乙醇酸共聚物/聚乙二醇(PLGA/PEG)微囊分别制成胰岛素、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)及胰岛素与IGF-1混合的缓释剂，并用空白PLGA/PEG微囊对照。将它们分别放入大鼠腹壁肌肉深筋膜内，来观察没有脂肪组织的区域，是否有非脂肪细胞的分化、增生而导致脂肪组织增生。结果4周后，前三组都可见明显的异位的脂肪组织岛状增生(直径0.5~2.0cm)，但对照组没有。组织学观察脂肪细胞分散在纤维组织中，纤维组织与肌肉筋膜相连。作者认为出现脂肪组织异位增生的原因可能是：①腹壁肌肉筋膜内存在间叶组织干细胞，在刺激作用下分化成前脂肪细胞，前脂肪细胞再分化为成熟脂肪细胞；②在筋膜内已存在前脂肪细胞，在刺激的作用下分化为成熟脂肪细胞；③筋膜内的成纤维细胞亚类间变后，分化成前脂肪细胞，然后分化为成熟脂肪细胞。此实验深化了前体细胞理论，说明在生长因子等物质的作用下，前脂肪细胞分化，可以产生新的脂肪组织，这在整形外科领域展示了良好的应用前景[7]。
影响前脂肪细胞分化为成熟的脂肪细胞的因素很多，近年来关于这方面的研究较多，其中对前脂肪细胞分化有促进作用的主要有：胰岛素、糖皮质激素、一氧化氮(NO)[8]、胰岛素样生长因子-1 [9]、O/E-1[10]等。促甲状腺激素(TSH)能延长前脂肪细胞的寿命[11]。对前脂肪细胞分化有抑制作用的主要有：共轭亚油酸(CLA)[12]、Wnt10b、CHIR99021[13]、IGF结合蛋白-Ⅰ(IGFBP-Ⅰ)[14]、前脂肪细胞因子-Ⅰ(Pref-1/Dlk1)[15]等。大黄素(Emodin)低浓度时对前脂肪细胞分化有促进作用，而高浓度时则有抑制作用[16]。
对人前脂肪细胞的生物学特性研究具有重要意义，它有力地支持脂肪移植的脂肪细胞存活理论。如果能找到能显著促进前脂肪细胞的药物，在脂肪移植的同时使用，使移植体的脂肪能有一定的生长以代偿被吸收的部分，则有望提高脂肪移植的成活率。同时肥胖症不仅表现为脂肪体积的增大，也表现为脂肪细胞数目的增加，所以可能通过抑制或阻断前脂肪细胞增殖和分化的药物来治疗肥胖症[6]。
4.影响移植脂肪组织成活的因素
影响脂肪移植成活的因素很多，主要因素有：①移植脂肪组织血液循环的重建；②移植脂肪组织的损伤；③移植数量与受区面积的影响；④受区血运及全身营养状况；⑤不同的取材方法，脂肪组织的处理及移植的方法；⑥感染等。
Eppley等将大鼠的腹股沟脂肪移植到颈及颜面肌肉表面，来比较带蒂血管吻合的脂肪移植、游离大块脂肪、颗粒状脂肪三种不同脂肪移植方法移植后移植体的重量及组织形态变化，血管吻合脂肪移植术后平均存活率为95%，脂肪细胞形态完整 ......
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