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脂肪来源干细胞在脂肪移植中的作用及其临床应用进展

录入:linle    文章来源:网络    点击数:    更新时间:2011-9-5

  长期以来,对于各种原发的和继发的软组织缺损的治疗一直是困扰整形外科医生的难题之一。自体脂肪作为一种软组织填充物,由于其诸多的并发症曾一度被人们放弃,但随着组织工程技术及细胞生物学的不断发展,自体脂肪移植又逐渐被人们认可。

  20 世纪初,自体颗粒脂肪移植开始应用于临床,由于其吸收率高、存活率低,且并发症较多,限制了其在临床中的应用。21 世纪初,通过改进脂肪获取技术,加速了脂肪血管化,提高了脂肪颗粒移植的成活率。但是坏死、吸收仍然是颗粒脂肪移植的主要并发症。1998 年,Coleman 发明了结构脂肪(liposuction)移植技术,即在脂肪移植的整个过程中保证脂肪细胞具有更多的完整性和活性,也就是后来所说的 Coleman 技术,使脂肪移植的存活率有了很大的提高。而自 Zuk 等首次从自体脂肪组织中分离获得具有多向分化潜能的细胞—脂肪来源干细胞(Adipose-derived stem cells, ASCs)以来,其研究越来越深入,因为其来源丰富,取材方便,且组织中干细胞含量丰富,因而ASC 被认为是组织再生和修复的理想细胞来源,可为多种疾病的治疗提供充足的种子细胞。近年来,随着组织工程技术的迅速发展,为克服常规注射颗粒脂肪移植的问题,如吸收、囊肿、硬结等,Yoshimura 等又发明了细胞辅助的脂肪移植术(cell-assisted lipotransfer,CAL),为脂肪移植提供了一种更为可靠的方法。该技术是将自体脂肪来源干细胞(Adipose-derived stem cells,ASCs)与脂肪细胞混合,联合注射移植。

  CAL 技术是将新抽取脂肪分成两份:一份用来提取SVF,另一份作为提取的细胞外基质,两部分联合注射于受区。 Sterodimas 指出吸脂的脂肪组织与完整脂肪组织相比, ASCs 的数量只有原来的一半。其原因可能是因为一部分 ASCs 停留在大血管周围或留在受体组织中,一部分ASCs 释放入吸脂脂肪的液体成分中。这种低ASCs 比率可能是移植的脂肪组织长时间后萎缩的主要原因。最近的研究表明脂肪来源干细胞辅助治疗可提高存活脂肪组织的体积和质地。在 CAL 中,脂肪组织可作为有活力的生物支架,使新鲜的包含ASCs 的SVF 粘附于脂肪组织上,不仅增加了前体细胞的数量,还有利于组织血管的形成和ASCs 向脂肪组织的转归,提高了脂肪组织的成活率。Yoshimura认为ASCs 在CAL 中的作用可能是:①分化成脂肪细胞并促进脂肪再生;②分化成血管内皮细胞和壁细胞,以促进血管化作用;③在缺氧、损伤等条件下可促进血管生长因子释放,如肝细胞生长因子(HGF), 基质细胞衍生因子-1 (SDF-1);④最有可能的就是 ASCs 作为原始的ASCs 而成活。

  Ogawa指出干细胞在临床上的应用应考虑三方面的因素:①如何在无损伤的条件下获取、处理及增殖细胞,操作的简单性及高效性等;②如何使干细胞分化成所需细胞及如何建立起有效的三维组织结构;③如何保证分化后细胞的存活及组织的再生,因为组织再生必须具有一定的脉管系统来保证组织和分化后细胞的存活。而脂肪来源干细胞可分化为内皮细胞和脂肪细胞,促进血管和脂肪组织的形成,并且来源丰富、操作简单,可满足软组织填充的基本要求。临床前研究及早期的临床研究也指出ASCs 复合可注射型支架材料可作为软组织填充物应用于整形外科中。目前,欧洲和亚洲已有许多国家已经开始利用人类ASCs 构建组织工程脂肪组织,用于修复软组织的缺损。

  Yoshimura 是首位将ASCs 的临床经验公布的作者, 2003~2008 年,Yoshimura 等[34]利用细胞辅助的吸脂术进行了临床研究,共做了307 例患者(女性303 例、男性4 例),**手术269 例(177 例隆胸术,52 例**植入物替代术和40 例**切除术后再造) 面部手术48 例(3 例红斑狼疮,2 例 Romberg 病和1 例硬皮病),臀部4 例,手部3 例。结果显示患者对移植后皮肤的自然纹理、柔软度、软组织填充后的塑形等都很满意。3D 检测显示隆胸后移植物存活率在40%~ 80%,CT 及MRI 显示脂肪组织存活很好,在**腺体周围及腺体和胸肌之间形成了一定厚度的脂肪层。在面部脂肪萎缩的治疗中,其有效性得到了充分的证实,另外,CAL 在治疗半侧颜面萎缩及深部红斑狼疮中也有明显的效果。但是在临床试验中,有2 例患者注射SVF 后3 个月发生了异位的纤维组织形成,CT 显示皮下脂肪层中有纤维组织形成。这种结果可能由于微环境的变化使ASCs 产生了非必要的细胞分化,Yoshimura 指出为了避免这种情况,ASCs 尽量与脂肪组织充分粘附,使其向必需细胞方向转化。在临床上,ASCs 也被应用于治疗其他疾病,如急性心肌梗死、周围血管疾病、软组织及骨骼的缺损、皮肤损伤等,结果表明都有很好的治疗效果。CAL 也被应用于放疗后并发症的治疗,临床结果显示所有患者的症状都有明显的改善,其原因可能是由于组织血管的形成和器官功能的恢复。

  综上所述,新鲜分离的SVF 含有丰富的脂肪来源干细胞,血管内皮细胞等前体细胞。在CAL 中它与其他细胞相互影响并通过自分泌,分泌多种促血管化的细胞因子,可增加组织的血管化程度,改善移植物的质地,极大地提高了脂肪移植的存活率。虽然自体脂肪移植的安全性和长期有效性等有待进一步的评估,其作用机制也有待进一步的研究,但笔者相信由于SVF 复合自体脂肪移植独特的优越性,其必将在整形美容外科领域成为一种理想的软组织填充物。





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