納米脂肪在自體脂肪移植中的研究進展

康德旎 錢傳沐 欒杰

【提要】 自體脂肪移植具有來源廣泛、獲取方便、生物相容性好及手術(shù)創(chuàng)傷小等諸多優(yōu)點，是整形外科領(lǐng)域不可或缺的技術(shù)，但高吸收率成為限制其發(fā)展的主要因素。納米脂肪是近年來的研究熱點，在組織再生、抗衰老等方面顯示了重要的應(yīng)用價值。本文就納米脂肪在自體脂肪移植中的研究進展進行綜述。

脂肪移植具有來源廣泛、獲取方便、生物相容性好以及手術(shù)創(chuàng)傷小等優(yōu)點，最早應(yīng)用于軟組織填充，如缺損修復(fù)、畸形矯正等。近年來隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)移植脂肪中的脂肪來源干細胞（ASCS）具有多向分化能力，可在不同環(huán)境下分化為脂肪細胞、骨細胞、軟骨細胞和神經(jīng)細胞等，并能分泌VEGF、HGF和IGF-1等細胞因子，能有效提高移植脂肪的成活率[1]。隨著對脂肪移植的存活機制及再生功能的進一步了解，脂肪也不再被視為單純的組織填充物，其潛在的功能將在組織再生、抗衰老等方面發(fā)揮重要作用。此外，ASCS也可用于治療某些棘手的病理性疾病，如慢性潰瘍或瘢痕、偏頜畸形、上頜骨發(fā)育不良等。自體脂肪移植由傳統(tǒng)的物理填充技術(shù)漸漸發(fā)展為再生醫(yī)學(xué)干細胞移植技術(shù)。在這一研究背景下，Tonnard等[2]于 2013 年首次提出了納米脂肪（Nanofat）的概念，不同于傳統(tǒng)的脂肪移植，納米脂肪是將抽吸獲得的移植物經(jīng)機械乳化而得到更為細小的脂肪組織，從而使脂肪移植更加精準(zhǔn)化、精細化。本文就近年來納米脂肪的研究進展進行綜述。

1 納米脂肪的獲取

脂肪移植分為大細胞團脂肪移植、細小脂肪細胞團移植和納米脂肪移植。大細胞團脂肪移植也就是經(jīng)典的脂肪抽吸和脂肪移植，一般使用直徑2 mm鈍針注射脂肪移植物，多用于組織的容量填充[3]。細小脂肪細胞團移植，是隨著面部精細部位自體脂肪填充發(fā)展而來，一般使用直徑0.7 mm鈍針注射脂肪移植物，主要用于面部精細結(jié)構(gòu)的填充和塑形。Tonnard于2013年首次報道了納米脂肪，制備方法如下：首先采用Klein腫脹液 （利多卡因800 mg/L和1∶1 000 000腎上腺素）對吸脂部位進行麻醉；然后進行脂肪抽吸，納米脂肪采用側(cè)孔直徑為1 mm的多孔吸脂針抽吸脂肪，獲取的脂肪組織更為細小[2]；將獲取的脂肪組織用生理鹽水沖洗，進行機械乳化[2]，即通過2個用Luer-LoK裝置連在一起的10 mL注射器反復(fù)來回推注30次；最后將乳化的脂肪用無菌尼龍紗布過濾（0.5 mm孔徑），得到的液體部分即為納米脂肪。

Giuffrida等[4]認為，Tonnard方法在制備納米脂肪的過程中會損失大量的ASCS，提出了二代納米脂肪（Nanofat 2）的概念，其制備過程與Tonnard的納米脂肪相同，只是省略了最后一步，即乳化脂肪的過濾。Giuffrida認為這會更好地保留脂肪組織中的干細胞，并對兩種不同方法制備的納米脂肪進行了細胞活性、ASCS含量及ASCS分化能力的比較，發(fā)現(xiàn)Nanofat 2具有更高的ASCS含量和更好的分化能力。

2 納米脂肪的成分

Tonnard對納米脂肪的細胞活性進行檢測，發(fā)現(xiàn)脂肪組織幾乎完全破壞，取而代之的是乳化的油脂，組織學(xué)顯示納米脂肪中并沒有存活的結(jié)構(gòu)完整的脂肪細胞。將納米脂肪體外培養(yǎng)后，發(fā)現(xiàn)有大量的ASCS。Tonnard比較了三種脂肪移植物的細胞數(shù)量，結(jié)果顯示納米脂肪中的SVF細胞及CD34+細胞亞群數(shù)量最少[5]。

Giuffrida等對納米脂肪的制備進行了改進，并比較了微小脂肪、納米脂肪及二代納米脂肪的細胞活性、干細胞數(shù)量以及增殖能力。組織學(xué)檢測顯示微小脂肪可以很好地保留成熟脂肪細胞，而納米脂肪團及二代納米脂肪團的細胞完整性被破壞。在細胞生長方面，早期微小脂肪的干細胞數(shù)明顯高于納米脂肪及二代納米脂肪，其中納米脂肪的細胞數(shù)最少；但在第8天，二代納米脂肪的干細胞數(shù)已經(jīng)接近微小脂肪，其細胞增殖速度明顯高于微小脂肪組。Giuffrida對第3代細胞進行了免疫表型檢測，發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細胞（MSCS）特異性標(biāo)志物 CD44、CD90、CD105高表達，而造血干細胞（HSCS）特異性標(biāo)志物 CD14、CD34、CD45 低表達。

納米脂肪制備過程中經(jīng)過了機械乳化，失去了正常脂肪組織結(jié)構(gòu)和細胞形態(tài)，然而高活性的間充質(zhì)干細胞仍然存在于納米脂肪中。因此，納米脂肪中起主要作用的是干細胞，干細胞可進一步分化和分泌各種細胞因子，促進組織再生。

Stuzin[6]對Nanofat名稱的準(zhǔn)確性提出了質(zhì)疑，認為Tonnard等用2 mm直徑、側(cè)孔1 mm直徑的多孔刨狀吸脂針獲取脂肪后，將脂肪乳化，最后用0.5 mm孔徑過濾獲得的納米脂肪，其實并未達到納米級，認為用超微米脂肪的概念更加準(zhǔn)確。

3 納米脂肪的應(yīng)用

傳統(tǒng)的脂肪移植多用于組織缺損的填充，以改善因疾病、外傷、老化引起的軟組織結(jié)構(gòu)改變[7]，但顆粒脂肪移植時容易出現(xiàn)脂肪壞死或鈣化結(jié)節(jié)等并發(fā)癥[8]。納米脂肪作為非結(jié)構(gòu)脂肪，可用27 G針頭注射，使手術(shù)更為精細，可避免鈣化結(jié)節(jié)等并發(fā)癥，并且納米脂肪中含有大量ASCS，故納米脂肪移植也稱為納米脂肪干細胞移植，可視為再生醫(yī)學(xué)范疇中的干細胞移植技術(shù)，有望在組織再生及抗衰老方面發(fā)揮重要作用。

2001年，Zuk等[9]從人脂肪組織中提取了具有自我增殖及多向分化能力的ASCS。Youshimura等[10]提出細胞輔助脂肪移植技術(shù)（cell-assisted lipotransfer，CAL）。 因此，脂肪移植不再是單純的脂肪組織移植，而是包括干細胞的移植，脂肪移植不再局限于缺損組織的填充，而被更多地聚焦于ASCS在組織再生方面的應(yīng)用。目前大量研究已證實，顆粒脂肪中的ASCS具有潛在的抗皮膚老化作用，可分化為不同的組織細胞，促進組織修復(fù)及功能改善[3]；另外，ASCS及其分泌的細胞因子還可促進成纖維細胞增殖、膠原合成，具有抗凋亡、抗氧化等作用[11]。

Tonnard等[2]報道了67例納米脂肪真皮下注射治療淺表皺紋，術(shù)后患者皮膚皺紋消失，皮膚質(zhì)量改善；患者在術(shù)后出現(xiàn)1.5～2 d的紅斑期，但均無感染、囊腫和硬結(jié)等并發(fā)癥。Kemaloglu等[12]報道了1例創(chuàng)傷后組織缺損患者用納米脂肪結(jié)合皮片移植的病例。該患者在2次植皮失敗后，第3次行植皮結(jié)合皮下納米脂肪注射，術(shù)后6個月皮片存活良好。Kemaloglu等認為納米脂肪中的干細胞促進了成纖維細胞的膠原合成及血管內(nèi)皮細胞的血管生成，從而促進了移植皮片的成活。Tamburino等[13]報道了1例納米脂肪輔助治療女性外陰萎縮性硬化性苔蘚癥（VLS）病例，在患者陰道口及陰蒂附近皮內(nèi)注射20 mL納米脂肪，10個月后病灶質(zhì)地、大陰唇形態(tài)得到明顯改善，推測是納米脂肪中的干細胞促進了皮膚的再生。Gu等[14]報道了用納米脂肪結(jié)合顆粒脂肪注射治療萎縮性瘢痕，20例患者接受了1次或以上的納米脂肪注射治療，術(shù)后瘢痕的顏色、質(zhì)地均得到了改善，組織學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)皮膚內(nèi)有新生的皮脂腺及汗腺，而文獻報道間充質(zhì)脂肪干細胞具有向汗腺及皮脂腺分化的能力[15]，故認為是納米脂肪內(nèi)的ASCS促進了皮脂腺及汗腺再生，從而使瘢痕組織向正常皮膚組織轉(zhuǎn)化。黃惠真等[16]研究了納米脂肪在改善裸鼠光老化皮膚質(zhì)地中的作用，納米脂肪注射4周后觀察到注射部位的真皮增厚，微血管數(shù)量增多且表皮細胞增殖明顯，可改善光老化皮膚的質(zhì)地，推測是通過納米脂肪中的ASCS促進了真皮中膠原生成、微血管密度增加及表皮基底細胞增殖。

但是，納米脂肪中脂肪細胞破壞消失，對于容積的改善作用有限。因此，納米脂肪主要用于抗衰老以及改善皮膚、瘢痕質(zhì)地等方面。

4 納米脂肪與SVF的區(qū)別

血管基質(zhì)細胞群（Stromal vascular fraction，SVF）是皮下脂肪組織去除白色脂肪細胞以外的細胞群，包括干細胞、血管內(nèi)皮細胞、纖維細胞、單核細胞、血液細胞、組織型巨噬細胞、平滑肌細胞、造血祖細胞、褐色脂肪細胞等10余種[5]。SVF具有豐富的干細胞及細胞生長因子，在促進脂肪移植物再生及改善移植物存活環(huán)境等方面擁有十分重要的作用。與納米脂肪機械乳化不同，SVF是通過Ⅰ型膠原酶將抽吸獲得的脂肪組織消化后提取得到的。Yao等[17]將SVF高度純化后，制備SVF膠（SVF-gel）用于組織損傷的修復(fù)及皮膚抗衰老，取得了很好的效果。納米脂肪和SVF雖然制備過程不同，但兩者均不含完整的脂肪細胞，納米脂肪中的干細胞數(shù)比SVF的含量少。納米脂肪除含有干細胞外，還有大量破碎的脂肪細胞以及乳化的油脂，Tonnard等[2]認為這些凋亡的脂肪細胞可以吸引巨噬細胞產(chǎn)生生長因子，刺激干細胞分化和組織再生，在損傷組織的修復(fù)中可發(fā)揮重要作用。

5 小結(jié)

近年來，納米醫(yī)學(xué)應(yīng)用于醫(yī)療美容和抗衰老領(lǐng)域，已有了很大的進展，納米脂肪的應(yīng)用也越來越廣泛，并在改善皮膚質(zhì)地、抗衰老方面取得了顯著效果，也越來越多地被應(yīng)用于其他方面，如瘢痕修復(fù)、難治性潰瘍、乳房再造等，應(yīng)用前景十分廣闊。然而，納米脂肪作為再生醫(yī)學(xué)干細胞移植還可以應(yīng)用于哪些方面，以及納米脂肪是通過什么機制發(fā)揮作用的，仍沒有確切的研究結(jié)果，需要今后進一步地深入研究。