细胞辅助脂肪移植的研究进展

朱镜霖 李发成

[摘要]脂肪移植是美容和重建外科中的重要手术，但传统的脂肪移植术后脂肪存活率并不高。为提高移植术后脂肪存活率，众多学者发现细胞辅助脂肪移植技术在增加移植脂肪存活率方面具有良好的前景，可增加移植物的体积保留率以及改善移植物的组织学形态。本文旨在回顾该技术的原理、有效性、安全性等问题，对该技术近年来的发展状况进行总结。

[关键词]细胞辅助脂肪移植；脂肪干细胞；原理；有效性；安全性

[中图分类号]R622+.9    [文献标志码]A    [文章编号]1008-6455（2023）07-0185-03

Advances of Cell-assisted Lipotransfer

ZHU Jinglin，LI Facheng

[Department of Plastic Surgery，Plastic Surgery Hospital（Institute），Cams，Pumc，Beijing 100144，China]

Abstract： Fat transplantation is an important procedure in cosmetic and reconstructive surgery，but the fat survival rate after traditional fat transplantation is not high.In order to improve the fat survival rate after transplantation， researchers found that cell-assisted lipotransfer technology has good prospects in increasing the survival rate of transplanted fat，which can increase the volume retention rate of the graft and improve the histological morphology of the graft. This paper aims to review the principle，effectiveness， safety and other issues of the technology，and summarize the development of the technology in recent years.

Key words： cell assisted lipotransfer; adipose-derived stem cells; theory; effectiveness; safety

传统的脂肪移植技术是一种成熟的治疗手段，也是软组织重建的标准方法之一。由于脂肪易获取，来源丰富，脂肪移植技术已成为美容和重建外科中的重要手术[1]，但移植后脂肪存活率偏低，自1893年首次脂肪移植报道以来，整形外科医生一直在寻找提高脂肪存活率的方法，目前文献报道脂肪移植后存活率为20%～80%[2]，偏低的脂肪存活率致使患者需进行多次手术，才能达到理想效果，多次手术不仅增加了患者的痛苦、提高并发症发生率，还降低了患者满意度。细胞辅助脂肪移植（Cell assisted lipotransfer，CAL），即通过在脂肪移植物中添加辅助细胞，以期增加移植物存活率的方法，添加的细胞主要包括血管基质组分（Stromal vascular fraction，SVF），脂肪干细胞（Adipose-derived stem cells，ADSCs），此外，还有极少数的研究发现添加的细胞中还包括了血管内皮细胞（Vascular endothelial cell，VEC）[3]，之前的研究中已经报道了辅助细胞对脂肪移植的影响，表明与单纯的脂肪移植相比，该技术在提高脂肪移植的存活率方面有很大潜力[4]。目前，该技术在国内发展尚不成熟，因此对CAL技术做一综述。

1  CAL的相关原理

SVF是脂肪组织通过消化、离心等步骤去除上层脂肪细胞，得到的一种异质性复合细胞群。其中包含ADSCs、内皮细胞、造血细胞、淋巴细胞等一系列细胞[5]，这些细胞许多可能在富含SVF的脂肪移植中发挥作用，许多研究将SVF与ADSCs混为一谈，但是这两者并不是一个细胞群体，ADSCs只是SVF细胞群的其中一种成分，其含量为3%～10%。脂肪干细胞（Adipose-derived stem cells，ADSCs）是一种存在于脂肪组织的间充质干细胞，2001年，Zuk PK首次报道了这种细胞[6]，现在大量的研究已证实ADSCs具有较强的增殖能力，以及成脂、成骨、成软骨及成血管等多向分化潜能，由于ADSCs易于获取，细胞来源丰富，因此在再生医学领域展现出很好的应用前景。关于CAL中辅助细胞增加移植物体积保留率的原理，目前尚无定论，其可能的机制有[7]：一是辅助细胞通过自身成脂来增加移植物体积保留率；二是辅助细胞通过分化为血管内皮细胞增加移植物的血供，从而增加其体积保留率；三是通过旁分泌效应，分泌一些细胞生长因子来增加移植物的体积保留率。这三种机制可能同时存在。

2  以SVF为基础的CAL

目前，以SVF为基础的CAL是否有利于提高移植物体积保留率存在一定的争议，大量临床研究及动物试验均支持以SVF为基础的CAL可以提高移植物的体积保留率[8-11]，其中Yin YT等[9]于2019年发表的一篇前瞻性临床研究中对年龄为20～55岁，BMI 18.5～24的50名健康女性行面部脂肪填充手术，将其随机分为两组，两组均使用Coleman法处理脂肪，其中一组使用以SVF为基础的CAL技术，在该组患者中，抽取脂肪量为200～240 ml，其中3/4的脂肪被用于提取SVF，只有1/4的脂肪作为移植物与SVF混合后注入目标部位。对照组使用传统的脂肪移植，抽取的脂肪量为50～60 ml，抽取的脂肪处理后全部用作面部填充，3个月后进行随访，发现CAL组的体积保留率（77.6%）明显好于对照组（56.2%）。此外，CAL组的皮肤质地也要好于对照组。该项研究可在一定程度上说明以SVF为基础的CAL的作用，但50例样本本身偏少，且每位患者都是根据个人的条件和意愿行具有针对性的面部填充手术方案，可能在一定程度上会导致结果出现偏差。有学者认为以SVF为基础的CAL无意义的研究，大都集中在乳房填充手术上，而对于其在面部、上臂等部位的效果并未予以否定，Chiu CH等[12]研究提示，在105例传统脂肪移植隆胸的患者与101例使用以SVF为基础的CAL的患者中，采用相同的手术方式，术后12个月随访发现，CAL组的体积保留率为68.7%，对照组的体积保留率为67.8%，并不具备统计学意义，因此认为SVF在脂肪隆乳中是无效的。但这项研究并没有指明用于提取SVF的脂肪量以及所使用的SVF的细胞浓度，因此并不能确定CAL无效是否是由于SVF浓度不足所导致的。从实际临床应用来看，以SVF为基础的CAL除了需要考虑提高移植物的体积保留率外，还需要考虑用于提取SVF的脂肪的用量，如果把用于提取SVF的脂肪直接用于填充是否能取得更好的移植效果？或者达到相同的手术效果，使用CAL是否能减少手术次数？此外，CAL相较于传统的脂肪移植更加昂贵，因此，还需考虑患者的经济承受能力。目前，已有研究支持在CAL中提取SVF用的脂肪和直接填充用脂肪比例为1∶1效果最好，即使再增加提取用脂肪的比例，移植物的体积保留率也不会随之增加，而对于脂肪隆乳的女性患者，其平均BMI相当低，很多时候，获取足够的脂肪就已经构成了挑战，使用一半的脂肪制备SVF进行CAL隆乳，其最终体积保留率远不如直接将抽出的脂肪全部用于直接隆乳[13-14]。Chen AZ等[11]对2010年1月至2020年1月的相关文献进行了Meta分析发现，以SVF为基础的CAL并不能减少脂肪隆乳手术的次数。综上，以SVF为基础的CAL对于脂肪隆乳并没有太大的临床意义，但当患者脂肪量充足时，如进行面部脂肪填充等脂肪需求量少的手术，以SVF为基础的CAL或许能发挥出更大的作用。

3  以ADSCs为基础的CAL

对于以ADSCs为基础的CAL，目前大部分研究均支持该CAL可以提高移植物的体积保留率[15-16]，K?lle SF等[16]在Lancet发表了一篇随机安慰剂对照试验，健康受试者接受了相隔14 d的两次抽脂，第一次脂肪抽吸物用于ADSCs分离培养以及扩增，第二次的抽吸物用于直接的脂肪移植。第二次吸取的脂肪处理后分为两组30 ml的脂肪移植物，其中一组移植物中加入ADSCs，另一组不加ADSCs作为对照组。根据随机序列，将脂肪注射到右上臂和左上臂的后部。分别于注射后即刻和手术后121 d用MRI测量注入脂肪的体积。121 d后，对照组的体积保留率为16%，而CAL组的体积保留率达到了81%，为对照组的5倍，这项研究有力地说明了以ADSCs为基础的CAL的有效性，在该试验中，CAL组加入的ADSCs浓度达到了2×107/ml，为ADSCs生理浓度的2 000倍，同时为了便于试验后取出移植物，该试验采用了团块状注射脂肪，而没有采用常规的多点、多层次注射，团块状注射并不利于脂肪移植物的存活，但即使在这种情况下，使用ADSCs为基础的CAL仍能取得较好的效果。对于使用ASC的最佳浓度，目前尚无定论。Kun Li等[17]曾在CAL添加物上使用ASC与PRP对动物进行了试验，发现ADSCs浓度为1×105/ml时，可以获得最好的体积保留率，以及最好的移植物组织学形态。但此研究中存在PRP作为一个干扰因素，PRP对脂肪移植物的体积保留率以及组织学形态有着一定的影响，且PRP同时可影响ADSCs的活性[18]，因此单论以ADSCs为基础的CAL时，1×105/ml ADSCs这个结果似乎并不可靠。Rasmussen BS等[19]对2000年1月至2016年11月发表CAL的进行了研究，认为CAL中使用的ADSCs浓度在大于等于5×106/ml时可获得较好的效果，且CAL的效果在一定程度上与ADSCs浓度呈正相关。相较于以SVF为基础的CAL，ADSCs除了较为确切地提高移植物体积保留率外并不需要大量的脂肪来提取细胞，原因在于ADSCs可以进行体外扩增。但以ADSCs为基础的CAL目前也存在一些问题，从技术层面上来说，ADSCs的扩增需要在体外进行，且时间间隔为2～3周的两次手术，这就增加了患者手术次数以及患者的经济负担。从伦理与法律层面上来说，现今我国并不允许将体外扩增的干细胞回植入体内。目前，已有文献发现，ADSCs的外泌体可以达到与ADSCs相同的效果，但是手术次数和手术成本的问题依然存在。

4  CAL的安全性

关于CAL的安全性问题，值得关注的有两点：一是CAL是否增加并发症发生率；二是CAL是否和肿瘤相关疾病有关。对于并发症，目前大部分研究都认为使用CAL，无论是SVF，还是ADSCs，都不会增加手术并发症的发生率，而CAL的移植物可能会在移植术后早期（3周左右）高表达一些炎性因子，但在移植术后10周左右，CAL组具有更好的体积保留率和组织学形态，可能是由于高表达炎性因子同时具有促进移植物血管生成的能力[8]。关于CAL和肿瘤的关系，目前在体外试验中研究发现，将ADSCs与肿瘤细胞共培养，ADSCs会促进癌细胞的增殖、迁移能力，且单独与癌细胞共培养时，ADSCs的TGF-β、VEGF等可促进癌细胞扩散的基因转录增加。单独使用ADSCs注射入小鼠模型中的肿瘤部位，发现ADSCs会促进肿瘤组织的血管生成以及肺转移，同时血管内皮生长因子、肝细胞生长因子和碱性成纤维细胞生长因子的表达水平均显着增加。有趣的是，当相同数量与浓度的ADSCs与脂肪移植物混合注入肿瘤部位时，便观察不到ADSCs的这种促癌作用，但会增加脂肪移植物的体积保留率，猜测原因可能是添加的脂肪对ADSCs所处的微环境有影响所致[20]。具体的原因有待进一步研究。当然，这并不能说CAL技术就是完全安全的，CAL技术的长期安全性仍需要大量研究以及临床观察来证明。

5  小结

目前CAL技术已初步应用于临床，CAL技术提高脂肪存活率的原理可能是辅助细胞自身成脂、成血管，或者是辅助细胞的旁分泌作用。以SVF为基础的CAL对面部脂肪填充等小容量脂肪填充具有较好的效果，但在脂肪隆乳等大容量脂肪填充中，从目前的研究来看，可能并不具有实际临床意义；以ADSCs为基础的CAL相比于前者可更少地提取脂肪、更有效地提高脂肪存活率，但存在多次手术问题以及医学伦理和法律的限制。从目前的研究来看，CAL技术并不会增加并发症发生率以及肿瘤的侵袭、转移等，其安全性仍有待进一步的研究观察来确定。总的来说，CAL技术在提高脂肪存活率方面具有很好的前景，但该技术尚不成熟，在辅助细胞的提取方法、添加浓度、整个CAL操作规程以及CAL术后跟踪系统等都尚未完善，因此需临床医师们进一步探索。

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[收稿日期]2023-01-17

本文引用格式：朱镜霖，李发成.细胞辅助脂肪移植的研究进展[J].中国美容医学，2023，32（7）：185-187.