脂肪移植处理技术研究进展

杨健 肖志波

[摘要]自体脂肪移植术已有一百多年历史，如何提高移植脂肪存活率，减少并发症，一直是整形外科的研究热点。整形科医生们仔细研究了术中的每一个步骤，如：供区的选择、脂肪的获取、纯化、注射的方法等以求提高移植存活率。近十几年来，在移植前处理脂肪的方法上有较多新理论、新技术出现，如：提取及添加基质血管成分与脂肪来源干细胞、制成纳米脂肪与基质血管成分胶等。脂肪移植前进行纯化和加工是有必要且有益的，本文针对脂肪移植的处理技术以及相应处理对移植脂肪的影响进行综述。

[关键词]脂肪移植;存活率;纯化;加工;脂肪来源干细胞

[中图分类号]R622    [文献标志码]A    [文章编号]1008-6455（2022）04-0182-04

Research Progress of Processing Technology on Fat Transplantation

YANG Jian，XIAO Zhibo

（Department of Plastic Surgery， the Second Hospital of Harbin Medical University，Harbin 150086，Heilongjiang，China）

Abstract： Autologous fat transplantation has a history of more than 100 years. How to improve the survival rate of fat transplantation and reduce complications has always been a hot topic in plastic surgery.In order to improve the survival rate of transplantation，plastic surgeons carefully studied every step of the operation， such as the choice of donor site，fat acquisition， purification， injection methods， etc.In recent ten years，there are many new theories and technologies in fat pretreatment，such as extraction and addition of stromal vascular fraction and adipose-derived stem cells，processing of nano fat and stromal vascular fraction gel（SVF-Gel），etc.It is necessary and beneficial to purify and process fat before transplantation.This article reviews the processing technology of fat transplantation and the effect of corresponding process on fat transplantation.

Key words：fat transplantation; survival rate; purification; fat processing; adipose-derived stem cells

自1893年德国Neuber报道了第一批脂肪移植术后，因自体脂肪来源于自身组织，无免疫排斥，获取方便等优点而被广泛应用。由于早期获取脂肪的方式为开放式，损伤大，移植的脂肪组织重吸收严重，长期疗效显著低于预期，加之上个世纪60年代，硅胶注射的流行，脂肪移植技术曾一度被放弃。直到20世纪80年代，Klein发明肿胀麻醉技术及Coleman提出结构脂肪移植技术后为脂肪移植的快速发展奠定了坚实的基础，脂肪移植技术才再次得到廣泛认可，但脂肪移植不可预测的重吸收仍是不可忽视的缺点，移植脂肪吸收率差别很大，可达到20%～80%[1]，很多患者往往需要二次或多次手术，极大地限制了脂肪移植技术在临床的应用。移植脂肪供区的选择及获取、处理、注射方法均会影响移植脂肪的存活率，但少有文献证据支持供区的选择会明显影响脂肪移植存活率，Coleman技术及李青峰的“3M3L”注射技术得到了临床广泛的认可，而在脂肪处理方面近年来产生了许多新理论新技术用于提高移植存活率及治疗效果，脂肪的处理不再是单纯的纯化脂肪，现将脂肪处理技术分为纯化及加工两部分。

1  颗粒脂肪的纯化

目前，肿胀麻醉吸脂术是脂肪移植首选的取脂方法，而抽吸获得的脂肪颗粒中不仅含有脂肪细胞，还有生理盐水、利多卡因、肾上腺素、细胞碎片、纤维条索及脂滴等成分，将这些成分和脂肪颗粒一并注射到受区，会导致脂肪颗粒实际注射量难以精确计算，且部分成分会在受区引起炎症，这对脂肪移植是不利的[2]。Peer[3]的脂肪移植存活理论认为移植物的体积保留率取决于移植时脂肪细胞的存活数量及移植后脂肪细胞血供能否及时重建，因此，移植前通过适当处理以增加活性较高的脂肪细胞含量，去除坏死的脂肪细胞及肿胀液等杂质，并提高受区的血运，从而提高移植脂肪存活率是很有必要的[4]。目前，颗粒脂肪的纯化方法主要有洗涤、离心、静置及过滤等四种。

1.1 洗涤：洗涤法是将抽吸获得的脂肪颗粒，以洗涤液反复洗涤，然后去掉洗涤液。至于用何种洗涤液，洗涤液与脂肪组织的比例及洗涤几次，王丽君等[5]研究发现洗涤液与脂肪组织的容积比为3：1的条件下洗涤3次，生理盐水洗涤的效果要优于平衡盐液。Condé-Green等[6]发现生理盐水洗涤处理后的脂肪组织不仅清除了大部分血液、肿胀液等杂质，而且相比离心法，洗涤法处理的脂肪细胞完整性和活性更好，认为洗涤可能是脂肪移植的最佳纯化方法。因单纯的洗涤法处理的抽吸脂肪含有较多液体，目前临床上常将洗涤法与其他纯化方法联合应用以提高纯化效果，有学者认为吸脂液若含有较多血液和细胞碎片需洗涤纯化，若无则无需洗涤。

1.2 离心：离心法可迅速去掉大部分肿胀液及血细胞等杂质，获得较纯净的脂肪颗粒。但是否应该用离心法纯化脂肪，如何选择合适的离心速度和离心时间，国内外仍存较多争议。

Bozkurt等[7]通过研究不同离心速度（1 000，2 000，3 000，4 000，5 000 rpm）/4 min对大鼠自体脂肪移植存活的影响，推测2 500 rpm（698.75 g）离心4 min对自体脂肪移植物的存活效果最好。Pulsfort等[8]研究表明，经离心力高达5 000 rpm（20 627 g）处理后的抽吸脂肪与离心力较低或未离心组相比，不同离心处理的脂肪细胞活力没有明显变化，并且高速离心似乎比低速离心能更好地去除油滴和细胞碎片。相反，Ferraro等[9]通过体外实验证明500 rpm（50 g）以上的离心力就会破坏脂肪组织的结构完整性，油性成分增加。在体内实验中，经1 300 rpm（250 g）离心5 min的抽吸脂肪移植后组织密度更高，留存的组织中祖细胞含量更高，移植后细胞存活率也更高，术后效果最好。Xie等[10]利用葡萄糖转移试验比较了不同离心条件下脂肪细胞的活性，结果表明离心会降低脂肪细胞活性，且转速越高，损伤越大，认为应慎用离心法。Hoareau L等[11]通过给免疫缺陷小鼠注入经强力离心（900 g，1 800 g）、温和离心（100 g，400 g）及未纯化处理过的抽吸脂肪，注射24 h后检测小鼠血液中白细胞介素6（IL-6）和趋化因子单核细胞趋化蛋白1（MCP-1）的含量，强力离心组死亡脂肪细胞是温和离心组的三倍，且IL-6和MCP-1的比率更高，提示高速离心会损伤脂肪细胞并造成移植后吸收率增加。

Kurita等[12]认为，油分的增加并不一定意味着是离心使破坏脂肪细胞增加所致，也可能是从脂肪部分分离出来的油分增加，同时发现超过3 000 g的离心力对脂肪干细胞和脂肪细胞有一定的损伤作用，但是适当的离心会浓缩它们，从而提升受区体积留存率。他们推荐最佳的离心力为1 200 g，与Coleman等[13]提出的1 286 g相近，以獲得良好的短期和长期效果。

1.3 静置：静置沉淀法是最早出现且最简单的纯化方法，即利用重力作用使抽吸脂肪中密度不同的成分分离。有研究指出当静置时间超过2 h，才能达到析出90%以上的水分和油滴[14]，而临床因为手术时间的限制，一般静置0.5 h左右，有的静置时间甚至更短。Strong等[15]发现在动物实验中，离心、过滤或静置沉淀法处理后，脂肪留存率没有观察到明显的差异，然而在临床研究中，与静置沉淀法相比，离心处理脂肪的结果更有利。

1.4 过滤：过滤法是通过过滤网或滤器将脂肪组织和杂质分离，一般与洗涤法联合使用。Zhu等[16]发现洗涤联合过滤处理的脂肪组织与未纯化组、静置组、Coleman离心组相比，液体、血细胞及游离脂质含量显著较低，通过测量激动剂诱导脂肪组织脂解后甘油的释放来测定脂肪组织的活力，显示洗涤加过滤组比其他组具有更高的细胞活性，因此，他们认为洗涤并过滤纯化效果更好。至于用什么材质的过滤网，Minn等[17]通过苯磺酸水合物（XTT）吸光度试验评估纯化后的脂肪细胞存活率研究，发现金属筛过滤的脂肪组织活性明显低于棉纱过滤组，而离心组与棉纱组无明显差异。吴荣薇等[18]通过对比离心法、静置法和棉垫过滤法纯化后脂肪样本的脂肪含量、含油量及液体含量，认为棉垫过滤法纯化效果更好、更有利于术后脂肪细胞存活。

2  纯化脂肪的再加工

2.1 基质血管成分与脂肪来源干细胞：基质血管成分（Stromal vascular fraction，SVF）是将抽吸的脂肪组织经过胶原酶消化、洗涤、离心、过滤，并去除成熟脂肪细胞后得到的异质细胞群，包括脂肪来源干细胞（Adipose-derived stem cells，ASCs）、血管内皮细胞、周细胞、成纤维细胞及血液成分细胞群等[19]。ASCs是存在于脂肪组织中的间充质干细胞，除了具有多向分化的潜能外还具有依赖旁分泌的治疗作用，ASCs可分泌多种细胞因子、生长因子和趋化因子，调节血管生成和免疫反应，促进受损组织的再生;一项关于ASCs治疗缺血性疾病的系统综述中总结认为ASCs的血管生成作用更多归因于它们的分泌潜能，而不是它们的多向分化能力[20]。

Matsumoto等[21]通过小鼠体内实验发现抽出的脂肪中ASCs的数量大约是切除整块脂肪组织中的一半，可能是脂肪移植远期吸收率较高的原因之一，由此提出了细胞辅助脂肪移植（Cell-assisted lipotransfer，CAL）。CAL是辅助SVF的脂肪移植技术，通过向纯化脂肪中添加SVF，使贫ASCs脂肪成为富ASCs的脂肪。SVF细胞在缺氧和其他生长因子等刺激下分泌血管内皮生长因子、肝细胞生长因子和转化生长因子-b，并强烈影响干细胞的分化，促进血管生成和伤口愈合[22]，所以辅助SVF脂肪移植可以提高移植脂肪存活率，并减少脂肪移植的并发症，如：纤维化、假性囊肿形成和钙化等[23]。

用胶原酶处理脂肪组织获得SVF的过程时间较长，会明显导致手术时间延长，并且胶原酶对于人体属于外源性物质，会增加制备过程中外源性物质和生物污染的风险。Gontijo-de-Amorim等[24]采用机械法（不采用酶消化脂肪组织）富集SVF混合纯化脂肪移植到面部，治疗面部体积缺损，结果表明机械富集SVF保持了较高的细胞活性。该技术重复性好，处理的脂肪成活率高，移植脂肪体积保持不变，组织形态正常，无纤维化、囊肿和钙化现象。机械富集SVF法不需要任何昂贵的机械设备，成本低，降低了酶消化法相应的风险，相比酶消化法更适合临床应用。

2.2 微脂颗粒和纳米脂肪：用直径3 mm带有多个1 mm锐侧孔的吸脂管抽吸获得的脂肪称为微脂颗粒（Microfat）[25]，微脂颗粒相对于传统脂肪颗粒体积较小，一般用于面部美容，或是用于制作纳米脂肪。微脂颗粒只能移植到皮下，移植到真皮深层时会容易出现皮肤表面凹凸不平、囊肿样变及钙化结节等并发症。将微脂颗粒转移到两个10 ml的注射器中，两个注射器用连接器连接后，来回推动注射器30次机械乳化脂肪，然后用尼龙布过滤去除纤维成分，Tonnard等将此方法获得的脂肪乳液称之为纳米脂肪[26]。纳米脂肪颗粒直径为400～600 μm，而微脂超过1.2 mm[27]，所以有学者认为将其称为“超微粒脂肪”更合适。纳米脂肪在临床上主要用于治疗皱纹、瘢痕和改善肤质，目前正在研究更广泛的应用[28-31]。纳米脂肪中成熟脂肪细胞几乎完全被破坏，且去除了其中的细胞外基质纤维，但富含ASCs、脂肪微血管碎片（Microvascular fragments）[32]和生长因子[33]。因此，它可以用来提供ASCs用于再生，然而作为一种真皮填充剂，它并不是一种理想的充填产品。

Zhu等[34]基于Tonnard等[26]的納米脂肪技术开发了一种新的纯机械加工脂肪方法，将乳化脂肪在常温下以2 000 g的离心条件下离心3 min，丢弃上层的油和最底层的液体部分，获得的粘性物质他们定义为基质血管成分胶（SVF-Gel）。SVF-Gel具有很强的再生功能[35]，并在伤口愈合方面有很好的疗效[36]。Cai等[37]使用SVF-Gel治疗女性颈部水平皱纹，并对比了单纯注射A型肉毒毒素（BTX-A）治疗颈部皱纹的效果，结果显示SVF-Gel是一种治疗水平颈部皱纹的有效方法，特别是对Ⅲ型和Ⅳ型皱纹的患者。移植的SVF-Gel不仅可以起到填充物的作用，产生即时的改善作用，而且可以刺激胶原蛋白合成，从而产生持续的治疗效果。陈若淼等[38]通过小鼠实验发现SVF-Gel辅助脂肪颗粒移植可促进移植物初期血管化及成脂化，提高移植脂肪最终存活率。

2.3 同种异体脂肪基质：同种异体脂肪基质[39]（Allograft adipose matrix，AAM）是一个新兴的研究热点，AAM是脂肪组织去除脂质和细胞成分剩下的细胞外基质成分，包含胶原蛋白和内源性成脂及血管生成因子等。Kokai等[39]通过体外细胞基质研究、临床前小鼠模型体内植入和初步临床评价，证明AAM具有促进血管生成和成脂潜力，可以重塑和再生皮下软组织。Giatsidis等[40]通过六组小鼠模型试验：单纯外部负压吸引组External volume expansion （EVE组）、单纯脂肪组织移植组（FAT组）、单纯同种异体脂肪基质移植组（AAM组）、（AAM+FAT）组、（EVE+AAM）组以及（EVE+AAM+FAT）组。通过比较移植物的重量、横截面积、移植物中新生血管数量及移植物周围血管生成数量等数据，结果表明AAM的成分支持脂肪生成和血管生成。将同种异体脂肪基质与抽吸的自体游离脂肪颗粒等分混合一起注射移植，有增加移植受区远期体积留存率，并降低囊肿的发生率等优点。AAM是脱掉细胞成分的，使得其作为同种异体移植物（人与人之间）使用是安全的[41]，且不用担心移植物核心处的坏死，表明AAM有单独用作软组织缺损修复的潜能，对于想要做脂肪移植的消瘦患者具有极大的应用潜力。

3  小结和展望

就脂肪纯化方面，洗涤过滤法虽能较好地保护脂肪细胞活性，但操作步骤繁多，脂肪细胞受外部环境污染的可能性大。静置沉淀法对脂肪组织损伤最小，但纯化效率较低，杂质析出不完全。尽管离心是否会损伤脂肪细胞还有争论，但是目前大部分学者都赞成使用温和的离心力离心纯化脂肪，避免高速离心对脂肪细胞的破坏。因为即使脂肪纯化方法相同，收获和注射的技术和位置也可能会影响移植脂肪的吸收，所以，目前还没有一种技术能显示出比其他技术更优越的脂肪移植效果，还需要更多的临床研究来确定哪种纯化方法更好。或许联合纯化方法更有优势，有研究认为REVOLVE和PUREGRAFT等商业过滤清洗一体化系统是进行大容量脂肪移植的最合适的选择[42]。加工纯化脂肪制作脂肪衍生物方面，目前尚无提取ASCs、制作纳米脂肪及SVF-Gel的规范统一技术，而AAM需要更多、更深入、全面细致的基础和临床研究，可能成为一种新的软组织填充策略。

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[收稿日期]2020-10-13

本文引用格式：杨健，肖志波.脂肪移植处理技术研究进展[J].中国美容医学，2022，31（4）：182-185.