钱 欢,胡学庆,武晓莉
自体脂肪移植在瘢痕修复中的应用
钱 欢,胡学庆,武晓莉
钱 欢
各种原因造成的瘢痕,可导致局部外观畸形,功能障碍,给患者生理、心理造成影响,患者一般均有较强的求治愿望。自体脂肪移植技术是瘢痕的修复方法之一,该方法在松解瘢痕的同时,纠正瘢痕的容量缺失。由于脂肪来源干细胞的持续作用,还有利于瘢痕组织及其周围组织的重塑。该文对自体脂肪移植在瘢痕修复中的应用进行综述。
脂肪移植,自体;干细胞,脂肪来源;瘢痕
[J Pract Dermatol, 2017, 10(3):166-168]
“用类似的组织去修复”是修复重建的重要原则。在众多填充材料中,自体脂肪应用广泛,包括瘢痕修复,乳房整形,臀部整形,组织萎缩性疾病如半侧颜面萎缩综合征的治疗,放疗术后的症状缓解,面部年轻化等等。自体脂肪移植的优点包括:质地自然,生物相容性好,无排斥及过敏反应,疗效稳定持久,不会游走,无致癌性等;同时,相比其他组织移植技术操作简单、无需切口,价格较人工材料低廉。目前,已有大量文献报道自体脂肪移植应用于瘢痕的治疗,并且十分强调脂肪来源干细胞的再生功能。本文就自体脂肪移植在瘢痕修复中的应用进行综述。
自体脂肪移植是指从自身一定部位取出特定的脂肪组织,经过一系列处理后,注射到身体相应的受区,从而使受区达到外观和功能的改善。早在1893年,Neuber首次报道了游离脂肪移植的临床应用。但是,自体脂肪移植最大的问题是不可预测的再吸收率和远期存活率。20世纪80年代,Illouz等提出了脂肪抽吸技术和脂肪颗粒移植理论;直到1995年,Coleman改良的脂肪抽吸和注射移植技术,才保证了脂肪移植存活的稳定[1]。
临床上目前一般选用Coleman的“结构性脂肪移植”技术[1]。其基本步骤包括:供区选择,脂肪获取,预处理,受区的处理和注射。不同的操作方法和熟练程度,可能导致最终存活率的不同。目前尚无标准的检测方法可以量化移植后的脂肪存活率或体积增加。最新研究显示,注射器负压抽吸和吸脂泵抽吸获取技术比较,细胞活力无差异;在脂肪的预处理上,洗涤或离心脂肪对最终脂肪移植存活率几乎没有影响;几乎所有的研究显示,局部麻醉药物对脂肪细胞无显著的影响。但是,处理脂肪过程中的低剪切应力是保持脂肪结构完整性的重要因素。有证据支持脂肪获取后应尽早注射,因为处理过程中脂肪的性质就开始发生改变。在瘢痕治疗方面,脂肪移植之前用微针预处理受区,可以改善移植的脂肪存活率[2]。
萎缩性瘢痕常见的病因为外伤、烧伤、痤疮或手术等,治疗方法包括皮肤磨削技术、光电治疗技术、改形手术、皮瓣移植或植皮手术、组织填充技术等。在萎缩性瘢痕的治疗中,自体脂肪移植具有手术操作简便,不增加供区和新的瘢痕,即刻明显改善组织凹陷和黏连,同时改善皮肤质地,美容效果好等优点。因此,萎缩性瘢痕是脂肪移植治疗的的首选适应证。
脂肪移植在面部萎缩性瘢痕患者的治疗中应用最为广泛。有文献报道通过自体脂肪填充,可改善面部瘢痕外观和局部微循环[3]。一定情况下,甚至可以替代传统的治疗方法[4]。临床报道包括:痤疮瘢痕的治疗[4],面部烧伤瘢痕序贯治疗[5],原发性唇腭裂患者唇部瘢痕的修复[6],进行性半侧面萎缩患者轻度到中度萎缩症状的纠正[7]。Kamisasanuki等[8]应用脂肪联合筋膜周围结缔组织移植,修复眼周创伤后眼眶软组织黏连及眼球活动受限,改善效果良好。Migliano等[9]还将自体脂肪填充皮下重建与自体表皮细胞悬浮移植结合,纠正皮肤肿瘤患者植皮术后遗症。
在上肢部位瘢痕患者的治疗中,手部烧伤患者单次治疗后,手部的运动范围、感觉异常和瘢痕质地均有好转,明显改善了患者的生活质量[10,11]。临床观察显示,脂肪移植治疗腕管综合征,随访1年后,患者的神经感觉和运动功能均有改善[12]。该疾病与腕管中神经周围瘢痕形成、腕韧带重塑有关,自体脂肪移植可辅助腕管松解,抑制瘢痕形成,且在疾病各个时期改善皮肤、皮下组织、腕管韧带和周围结缔组织质地,有效的预防瘢痕复发。值得思考的是,移植的脂肪组织可能在局部产生了有利瘢痕修复的微环境,类似于传统的皮瓣移植达到的效果。同时,围绕在神经周围的脂肪来源干细胞,甚至可能刺激神经纤维再生[12]。相关应用包括:先天性手异常[13],雷诺现象的皮肤后遗症[14],与尺神经麻痹相关的虎口挛缩 (first web space atropy)[15],脂肪注射联合经皮腱膜切除术治疗Dupuytren病的挛缩畸形等[16]。
同样,脂肪移植可以纠正下肢创伤后瘢痕黏连或大量组织容量缺损患者[17]。有报道,吸脂术结合脂肪移植,可美化青霉素注射相关的臀部凹陷瘢痕[18]。整形外科医生和骨科医生协作应用脂肪填充技术,有助于功能重建外伤后足底康复[19],足背部肌腱黏连松解[20]。
此外,脂肪移植有利于缓解瘢痕相关神经疼痛[21,22],乳腺癌切除术后及其放疗后的疼痛性瘢痕[23],气管切开术后瘢痕凹陷[24],声带瘢痕治疗[25]。改善放疗后皮肤硬化,特别是改善头颈部放疗后患者发音、呼吸、吞咽困难等症状[26]。
目前已经有少量脂肪移植应用于增生性瘢痕和瘢痕疙瘩的报道[27]。烧伤后增生性瘢痕和瘢痕疙瘩应用自体脂肪治疗后,组织学上可见新的胶原沉积,血管生成和皮肤增生[28]。但是脂肪移植操作过程中可能给供区带来新的损伤,创伤后异常的胶原增生和血管新生是病理性瘢痕形成的基础之一。因此,脂肪移植在治疗中是否存在双向调节作用仍然是值得探讨的问题。
在瘢痕治疗上,移植的脂肪可以直接取代瘢痕真皮层和皮下层的容量损失,从物理结构方面直接松解瘢痕继发黏连和挛缩。同时,脂肪组织可以进一步增加受区组织的弹性和柔韧性,明显抑制受区新的瘢痕形成。Khouri等[26]首先报道,移植脂肪组织替代了部分瘢痕组织,有助于减少病理性纤维化,从而抑制修复过程或病理过程中胶原过度产生,改善瘢痕的外观和预防相关症状复发。有众多文献支持其在这方面的功效,包括放疗后瘢痕再生[3,29],伤口愈合[30]和烧伤愈合治疗[31]等。其次,由于自体脂肪的存在和脂肪来源干细胞的再生效应,治疗后皮肤或瘢痕质地均有改善,包括皮肤的柔软度、厚度、颜色和弹性。最后,脂肪移植的治疗可以在一定程度上缓解瘢痕相关疼痛和瘙痒等不适症状和功能受限,提高患者的生活质量。
历史上,“细胞存活理论”已被广泛接受。有文献指出,最初转移到受区的脂肪细胞的数量决定了所得脂肪的总体积。但是最新的研究,重点强调脂肪间充质干细胞的重要性,因为这些细胞释放的细胞因子会明显影响受区环境[1]。
目前公认自体脂肪细胞中富含干细胞,吸脂过程中可获取多种脂肪来源的干细胞而不改变它们的活性[32],这些干细胞具有分化、增生和血管生成潜能。Trottier等[33]研究证实,脂肪来源干细胞仅在角质形成细胞存在的情况下,可促成人类皮肤替代物产生,新组织具有表皮,真皮和皮下组织3层结构,可模拟皮肤的保护功能。另一方面,动物模型已证实脂肪组织的血管新生潜能,脂肪来源干细胞可分泌细胞因子,进入现有的血管结构,抗血管内皮细胞凋亡和诱导血管新生。此外,通过血管新生和分泌生长激素及细胞因子作用,脂肪来源干细胞还可以预防受区的缺血再灌注损伤[34]。
脂肪移植物及受区中的生长因子互相补充,包括碱性成纤维细胞生长因子(b-fibroblast growth factor,bFGF),胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF),血小板衍生生长因子(platelet derived growth factor, PDGF),血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF)和血管生成素等。最近的证据表明,脂肪移植物中天然存在高水平的IGF-1和bFGF,较低水平的VEGF和PDGF,在移植后他们的表达不降低[35]。补充bFGF和IGF-1可增加脂肪移植后的存活率,VEGF增加和诱导移植组织及其周围组织中血管网的形成,PDGF增加促进细胞增生并且减少细胞死亡[35]。Sultan等[33]对热损伤的鼠模型实验研究显示,脂肪移植可加速瘢痕愈合中血运重建,显著上调VEGF和基质细胞衍生因子-1(stromal-derived factor-1,SDF-1),创面周围血管密度增加,加速组织再血管化,下调纤维化途径和改善瘢痕的质量。但是,目前尚缺乏脂肪组织中生长因子含量的明确数据。
感染或炎症反应可产生异常成纤维细胞,影响瘢痕正常成熟,形成增生性瘢痕甚至瘢痕疙瘩。组织学研究显示,脂肪填充后新胶原沉积的模式,局部血管增生,真皮皮肤附属结构增生的模式均趋于正常,其机制可能是移植脂肪替代了瘢痕部位真皮和皮下损伤的脂肪层,改善了细胞外基质的成分及其产物[27]。
自体脂肪颗粒注射移植技术在应用中也有其不足之处,如手术过程较人工填充材料复杂,可能需要多次手术,手术后的感染问题和长期存活率、容量维持问题等。罕见的并发症还包括移植物增生,据推断这可能和胶原的过度沉积有关,类似于瘢痕疙瘩形成机制[17]。虽然自体脂肪具有相同的人白细胞抗原,无免疫原性,但是在大量应用过程中,仍需观察脂肪来源干细胞的安全性。
在瘢痕治疗中,自体脂肪颗粒注射移植技术存在的主要问题是不可预测的移植物吸收率,其范围从30%~80%,可能是由于缺血和血管新生不足[36]。Coleman提出,移植脂肪存活的关键是移植的脂肪和受体组织之间的接触表面积最大化,以充分供给移植物营养[1]。因此,需要重视受区瘢痕部位注射前的预处理。松解瘢痕相关凹陷的皮下黏连后再填充脂肪颗粒,甚至同时进行瘢痕切除术。局部创面松解、肉芽组织的生长及微血管的再建立,可为移植的脂肪颗粒提供更加良好的血供,促进其存活;另一方面,可以有助于脂肪来源干细胞的弥散浸润,增加疗效。
在临床操作中,瘢痕组织可能存在高度纤维化,显著抵抗脂肪注射针管的滑动。可以考虑选择更尖的注射针管,从而使注射物精确均匀分布,最大程度控制不必要的水肿和出血等问题。
虽然脂肪移植在瘢痕治疗上疗效显著,但是需要注意的是,所有这些报道均是基于对小样本的研究。仍需要探索,如自体脂肪移植作用机制的深入研究,临床适应证的选择,治疗的时机,具体的操作方法,影响脂肪存活率的因素,对脂肪移植的定量检测方法,存活率判定方法,治疗的时间间隔,不同情况下所需要的治疗次数和治疗效果上限等。临床上,需要更多的大样本的研究,长期随访数据和具体可量化的方案,以提供更清晰的指导。
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The clinical application of autologous fat transplantation in scar correction
QIAN Huan,HU Xue-qing,WU Xiao-li
Plastic and Reconstructive Surgery Department, The Second Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou 310000, China
Patients suffered from scars have been seeking for better treatments for reconstructive and cosmetic concerns. Using autologous fat grafting as a treatment for scar correction is a recent application of a historically well-described operation. A review of the literatures demonstrated that the autologous transplantation of fat could correct tissue fibrosis, contracture and deformity. The importance of fat grafting has been emphasized for its ability of regeneration and transformation produced by adipose-derived stem cells.
Fat grafting,autologous;Stem cells,adipose-derived;Scar
R622.9
A
1674-1293(2017)03-0166-03
2016-12-16
2017-01-20)
(本文编辑 敖俊红)
10.11786/sypfbxzz.1674-1293.20170311
310000杭州,浙江大学医学院附属第二医院整形科(钱欢,胡学庆),上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科(武晓莉)
钱欢,主治医师,研究方向:瘢痕综合治疗及自体脂肪移植,E-mail:doctorqh@163.com
武晓莉,E-mail: wuxiaoli528@126.com