
表格1:脂肪嫁接的应用现状:综述
任玉萍1米哈伊尔·G Kolonin2,3勇李3、4 *
1华中科技大学附属同济医院整形外科,武汉,中国,430030*通讯作者:Yong Li,干细胞和再生医学中心,Brown基金会预防人类疾病的分子医学研究所,休斯敦德克萨斯大学健康科学中心(UT Health),TX77030,美国,电话:7135002438;电子邮件:李。1@uth.tmc.edu
近年来,脂肪移植已成为临床上矫正软组织畸形的一种流行方法。为了提高脂肪移植的存活率,对目前的移植程序进行了多种修改,包括细胞辅助脂肪转移(CAL)、结构性脂肪移植、混合脂肪干细胞的脂肪移植(ASC)脂肪移植混合富血小板血浆(PRP)脂肪移植与ASCs和PRP混合;然而,移植后移植物的持久性仍然是一致的。本文综述了脂肪转移过程的生物学基础,总结了目前脂肪移植在整形和重建外科中的临床应用进展,以及面临的挑战对脂肪移植进行了概述。
脂肪移植;脂肪干细胞/基质细胞(ASCs);富血小板血浆(PRP);移植;再生;挑战
软组织轮廓畸形的矫正对整形和重建外科医生来说仍然是一项技术挑战。理想的增强轮廓畸形的填充物应该是物理和化学稳定,无毒,非免疫原性,非传染性,非免疫反应性,并且应该是廉价的,易于储存的。从白色脂肪组织中抽取的自体材料(WAT)由于其生物学特性已被公认为一种极好的缺陷矫正注射填充剂。通过抽脂和最小的处理,可以收获大量的自体脂肪组织,而不会引起供体部位的严重并发症。目前,使用脂肪移植来填补软组织空洞已经成为整形和重建外科诊所非常流行的技术。
1893年,Gustav Neuber博士首次在临床环境中使用自体游离脂肪移植。当他将分离的脂肪段植入患者眼睛下时,获得了极好的美学效果;然而,当他尝试移植较大的移植物时,移植物失败。在先前的程序中使用的脂肪收获re导致供体部位的高发病率和其他并发症,这被认为是脂肪移植成功的主要限制因素。1987年,Bircoll等人[1]报道了他们使用吸脂术获取脂肪用于隆胸和矫正右大腿的狗咬伤缺陷。获得的自体脂肪使用一个小注射器进行移植,术后两年半,患者表现出极好的美学效果。1988年,Asken[2]介绍了一种新的脂肪抽吸法和微脂注射法,在注射后患者面部轮廓有了明显的改善,这些结果鼓励更多的临床医生考虑使用脂肪转移和脂肪移植作为治疗软组织畸形的方法。脂肪抽吸术在20世纪80年代发展迅速,利用脂肪移植来增加或重建软组织缺损发展迅速。Coleman等人[3,4]优化脂肪采集和脂肪转移的方法,以提供纯净、完整的脂肪包裹,从而建立“结构性脂肪移植”这一术语。该理论建议仅在薄层中注入少量脂肪,以增加脂肪与受体床接触的表面积。这种移植方法脂肪被许多整形外科医生所接受,并在脂肪移植领域产生了巨大的兴趣,这导致了长期持久和自然出现的移植。
如今,脂肪移植被用作治疗因衰老、感染(如人类免疫缺陷病毒感染引起的面部脂肪萎缩)、各种创伤(主要是皮肤烧伤)、特发性异常(如半面部微粒症)[5]和肿瘤切除引起的软组织体积损失的一种治疗方法(例如,乳房切除术后乳房重建)[6],免疫疾病[7],以及导致不对称或轮廓不规则的软组织缺陷的许多其他原因。一些临床医生还使用脂肪移植物进行美容隆胸[8],并用于治疗压疮[9],疼痛疤痕[10]和放射性软组织损伤[11](表1)。此外,Covarrubias等人[12]据报道,移植脂肪的皮肤缺损患者显示出再生的迹象,包括真皮厚度增加、胶原新形成以及脂肪填充附近皮肤血管增多。目前脂肪移植的结果令人印象深刻,并为接受过整形手术的患者带来了显著的好处ic和重建外科[13]。
表格1:脂肪嫁接的应用现状:综述
近年来,白色脂肪组织(WAT)是矫正软组织缺损的最合适的自体注射填充体,这一点已经变得很明显。WAT含有大量的成体干细胞,是人类增强程序的一个极好的自然资源。在过去的十年中,已经从脂肪组织中鉴定并分离出了几个新的成体干细胞群[14-16]。“脂肪源性基质/干细胞(ASCs)”是国际脂肪应用技术协会(IFATS)[17]创造的一个术语。ASCs已被证明具有自我更新能力,并增加增殖和多能分化能力。这些细胞也表现出与骨髓[18]中首次描述和描述的间充质干细胞(MSCs)相似的特性。ASCs位于血管周围[19,20],在WAT中大量存在,占细胞总数的1%,而骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)仅占骨髓[21]中细胞总数的0.001-0.002%。WAT[22]内除脂肪细胞外还有许多细胞类型。一旦WAT被吸出,利用胶原酶消化,就可以通过离心分离脂肪细胞。剩余的细胞部分称为基质血管部分(SVF),除了ASCs[23]外,还含有血管内皮细胞和各种类型的白细胞。通过生物标记物染色,可以分离和表征ASCs体外.虽然ASCs具有多能性,但并不是所有的ASCs都能被诱导分化为脂肪细胞。脂肪细胞前体细胞是一种异质性的细胞群,有的产生白色脂肪细胞,有的产生米色脂肪细胞,构成棕色脂肪组织(BAT)[24,25]。这些ASCs可根据其多种表面标记[26]的表达,与其他脂肪细胞祖细胞群区分开来。ASCs在移植物定植过程中的再生能力及其对WAT再生或再生的贡献尚不清楚。最近的研究表明,ASCs除了抑制炎症外,还能促进血管生成,这都是已知的BM-MSCs[18]的行为。
Matsumoto等人[27]进行了一项称为细胞辅助脂转移(CAL)的手术,将抽吸的脂肪和SVF细胞共皮下注射。使用严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠模型,CAL程序显示移植后的细胞存活率和微血管形成优于对照组非CAL脂肪移植小鼠。本研究表明,ASCs可在移植后迅速分化为血管内皮细胞,促进受体组织内血管新生。Yoshimura和他的团队[23]研究并显示了令人信服的证据,表明在无血管移植[28]后,脂肪组织发生了非常动态的重塑。脂肪组织移植两周后,他们在移植物内观察到三个不同的区域(从移植物边缘向中心方向300µm):存活区(主要由ASCs和脂肪细胞组成),再生区(移植脂肪细胞死亡,但被新的脂肪细胞取代,ASC存活),坏死区(脂肪细胞和ASCs均死亡)。我们认为,移植物中死亡的脂肪细胞是由于移植物深部的分水岭缺血造成的,在此区域很少发生血运化。存活区域的大部分细胞为ASCs,提示ASCs对缺血应激有较强的耐受性。这些发现为ASCs支持脂肪移植[29]成功提供了令人信服的证据。
这些研究表明,脂肪嫁接组织内的静脉升降可以:1)分化成脂肪细胞并添加结构以填充植入的组织缺陷[30];2)分泌可增强血管生成并增加静置血管化和血液供应的生长因子,细胞因子和化学引诱剂;3)组织移植后抑制先天免疫应答[31,32]。ASC也涉及建立脂肪稳态。这些性质支持成功的组织再生和脂肪移植物的长期存活。例如,手术程序,例如脂肪检索和移植技术,包括细胞辅助脂质转移(CAL),也决定了脂肪移植的成功[29]。
富含血小板血浆(PRP)是一种自动衍生的生物材料,最近用于促进脂肪移植物存活。PRP首次于1975年由Oon和Hobbs [33]于1975年描述,并在1987年由Ferrari等人临床应用。[34] PRP通常通过离心患者的全血来除去红细胞并浓缩血小板。PRP中血小板的浓度大于外周血的血小板浓度[35]。血小板含有α-颗粒,其具有各种各样的生长因子,包括血小板衍生的生长因子(PDGF),转化生长因子-β(TGF-β),血管内皮生长因子(VEGF),表皮生长因子(EGF)等。在激活后,通常在损伤和凝血后,这些因子被血小板释放[36]。据报道,PrP的500多种临床应用包括用于增强骨再生的用途[37],伤口愈合[38],皮肤复兴[39]和确实脂肪增强[40]。
Gentile等人[40]对乳房重建中维持组织体积的脂肪移植进行比较转化研究,发现通过SVF增强自体脂肪移植治疗的患者的脂肪移植存活率为63%,使用PRP混合脂肪移植治疗的患者的存活率为69%,单独使用脂肪移植治疗的患者的存活率仅为39%。来自82名患者队列的回顾性研究表明,与单独使用脂肪进行脂肪填充相比,混合PRP的脂肪移植缩短了患者恢复时间,并改善了面部脂肪填充的总体美学效果[41]。此外,大量动物研究已前瞻性地证明,使用PRP可改善组织移植[42-44]。PRP可被视为支持新生血管生成和增强移植脂肪细胞活力的生长因子“工厂”,从而产生卓越的再生和移植结果。
图1:移植后脂肪移植的策略
虽然自体脂肪移植是一种很受欢迎的软组织增强的选择,但技术上的挑战和执行过程中的潜在并发症,包括不可预测的和低存活率限制了其临床应用;此外,中央部分缺血/坏死常发生在大面积的移植脂肪。此外,最近的研究表明ASCs可促进肿瘤生长[45-47],这引起了人们对脂转移手术安全性的严重担忧[48,49]。脂肪移植存活率的巨大差异(40% - 80%)也是一个问题,这可能是由于在获取脂肪时的技术程序差异造成的[50,51]。其他挑战包括在脂肪移植过程中维持细胞活力的关键;然而,目前还没有技术来评估供体脂肪保存细胞活力的能力。此外,ASCs或PRP在多大程度上可以改善脂肪移植在各种手术中的结果仍在研究中,尽管结果看起来很有希望。
脂肪移植已成为整形外科医生和重建外科医生在面部整容、隆胸和其他软组织缺损治疗中的一种常用手术。如图1所示,已采用多种策略来改进脂肪移植。尽管目前的移植程序,包括细胞辅助脂肪转移(CAL),是促进软组织再生的有效方法,但仍有许多无法控制的因素会干扰当前脂肪移植技术的有效性、可持续性和安全性。外科医生和研究科学家正在进行严格的基础科学和临床研究改善脂肪移植的安全性和结果。
作者要感谢Kinga Vojnits博士的教育讨论和James Cummins先生的编辑协助。
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算术类型:评论文章
引文:关键词:脂肪干细胞,脂肪干细胞,脂肪移植,临床应用Int J干细胞Res 1(2): doi http://dx.doi.org/10.16966/2472-6990.106
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