自体脂肪及其衍生物移植在瘢痕治疗中的应用进展

黄宗霖 朱丛笑 刘安娜 韩雪峰

【提要】瘢痕是皮肤创伤后异常修复的结果，可造成功能障碍及外貌损毁，而现有瘢痕治疗方法的临床效果存在一定的局限性。近年来的多项研究发现，自体脂肪及其衍生物（纳米脂肪、基质血管成分胶状物）的移植可有效改善瘢痕外观、质地和局部症状。其机制可能与自体脂肪含有的多种细胞及其分泌物有关，这些组分可通过多种通路及机制干预瘢痕形成、改善瘢痕组织结构。本文就自体脂肪及其衍生物移植在瘢痕治疗中的应用进展，及其可能的作用机制进行归纳总结。

瘢痕不仅可造成局部的功能障碍、外貌损毁，还常伴有疼痛、瘙痒、感觉异常、癌变等合并症。由于瘢痕的发病机制仍无明确定论，导致治疗上存在诸多困难。目前，瘢痕的治疗方法主要有手术切除、光电治疗、压力疗法、放射治疗、瘢痕内药物注射及外用抗瘢痕药物等[1]。上述方法虽有一定疗效，但均存在诸如疗效不稳定、恢复期长、再生重塑效果有限等缺点。近年来，随着自体脂肪移植在再生医学领域的研究逐渐深入，将自体脂肪及其衍生物用于治疗瘢痕取得了积极的进展。本文就自体脂肪及其衍生物移植在瘢痕治疗中的临床应用及可能机制进行综述。

1 自体脂肪移植在瘢痕治疗中的应用进展

1893 年，首次有报道使用自体脂肪移植治疗面部瘢痕并取得了良好的效果[2]。Mojallal 等[3]通过动物实验证明，自体脂肪移植不仅能补充皮下组织容量，还能改善皮肤质地。目前认为，脂肪组织的这种修复能力可能与其中的基质血管成分（Stromal vascular fraction，SVF）及其富含的脂肪源性间充质干细胞（Adipose-derived stem cells，ADSC）有关。多项研究表明，自体脂肪移植不仅能显著改善瘢痕外观和质地、缓解瘢痕造成的疼痛和瘙痒等局部症状，还可以软化、松解瘢痕组织与深部筋膜的粘连，为进一步的脂肪填充与组织再造创造可能[4-5]。

不同于直径较大的传统颗粒脂肪（1 mm 以上），使用小孔径（≤1 mm）吸脂针吸得的微颗粒脂肪（Microfat，MF），直径0.5～1 mm，可用于真皮内及瘢痕内浅表精细化注射。这有利于脂肪组织发挥其再生效应，且能避免注射后表面皮肤不平等并发症[6-7]。对于存在明显挛缩的瘢痕组织，Pallua 等[8]先在瘢痕局部注射肿胀液，并利用钝针松解瘢痕与深层组织间的纤维粘连，再行MF 皮下注射，取得了优异的疗效。Li 等[9]先用小钩刀及刮刀松解患者剖腹产瘢痕下脂肪组织与腹壁肌肉间的粘连，在松解后形成的层面内行MF 注射，术后患者腹部瘢痕的色泽、纹理及活动度均得到显著改善，且瘢痕的凹陷程度也明显减轻。研究发现，移植的脂肪组织对于瘢痕皮下组织粘连的重塑作用可在术后1 年内持续存在，且这一改善效果随时间延长而变得更为明显[10]。MF 较适用于存在局部粘连的瘢痕，松解粘连后，瘢痕的凹陷外观得到缓解，即可通过注射MF 补充局部组织容量不足。MF 颗粒相对较小，可行更为精细的浅表填充。除此之外，MF 所含有的细胞组分（如SVF、ADSC 等）也有助于改善瘢痕的外观和质地。

增生性瘢痕及瘢痕疙瘩是典型的病理性瘢痕，现有治疗方法效果欠佳。由于病理性瘢痕组织的纤维排列致密，传统颗粒脂肪难以实施瘢痕内注射。因为过高的注射压力不仅会使患者剧烈疼痛，还会对颗粒脂肪细胞造成损伤。因此，瘢痕内注射更倾向于选用MF 或脂肪衍生物[11]。Erol 等[12-13]将非剥脱性点阵激光与MF 联合使用以治疗烧伤后增生性瘢痕，所有患者均获得不同程度改善。该研究发现，脂肪组织可促进胶原形成及真皮组织增生、减少成纤维细胞数量、促进皮下弹力纤维再生，并使真皮内胶原排列趋整齐；经过脂肪填充的瘢痕组织，其皮肤结构增生模式、胶原沉积模式均趋于正常皮肤组织，更适合行毛发移植等进一步美容手术。

2 自体脂肪衍生物在瘢痕治疗中的应用进展

2.1 纳米脂肪（Nanofat，NF）

Tonnard 等[14]于2013 年提出了纳米脂肪的概念并将之用于临床治疗，认为NF 在经过乳化及过滤等操作后，已不再含有存活的脂肪细胞，但却依然保有大量的SVF，且其中的ADSC 的增殖及分化潜能并未受到明显损伤。NF 易于制备，且无需细胞培养等较为复杂的且昂贵的操作，可在手术获取脂肪组织后进行同期治疗。将NF 用于眶周及口周等不需要额外容量填充的部位，取得了理想的面部年轻化疗效。Sesé等[15]指出，相较于传统酶解操作，经机械解离的NF 仅需1/10的脂肪组织便可制得同样多的治疗细胞量。同时，在NF 制备过程中所产生的剪切力可以上调SVF 内多能祖细胞的表达，进而改善其组织再生能力。

焦虎等[16]利用NF 治疗了18 例患者的凹陷性瘢痕，其中6 例患者的瘢痕外观在仅行一次注射后便获得极大改善。他们发现，在瘢痕组织内填充NF 以增加瘢痕组织的厚度，可有效改善因瘢痕组织变薄所产生的凹陷性瘢痕。Huang 等[17]将NF 用于52 例患者的颜面部凹陷性瘢痕，91%的患者自觉瘢痕外观较治疗前有所改善，认为NF 内的ADSC 可通过旁分泌等途径刺激成纤维细胞增殖及细胞外基质分泌以增加皮肤厚度，且ADSC 本身亦可以分化为脂肪细胞以补充容量上的缺损。然而，细针穿刺这一过程本身也可以刺激胶原及弹性蛋白的生成[18]，故仍需要进一步的研究评估机械创伤和NF在治疗瘢痕时各自的作用大小。

Lo Furno 等[19]认为，在制备NF 时可省略最后的过滤步骤，以减少ADSC 在NF 制备过程中的损耗；这种NF 被称为NF 2.0。相较于NF，NF 2.0 因含有更高含量的干细胞，可更快、更有效地发挥其再生能力。Xu 等[20]将NF 2.0 注射于80 例烧伤患者的增生性瘢痕内，其中67 例增生性瘢痕的质地及颜色在治疗后获得了明显改善，8 例获得了有效改善。此后，他们进一步在裸鼠增生性瘢痕模型上证明了NF 2.0 对增生性瘢痕的疗效[21]。Jan 等[22]将NF 2.0 用于治疗烧伤后的非增生性瘢痕，发现瘢痕的柔韧度及颜色在术后有显著改善。邹彦龙等[23]则将NF 2.0 与传统颗粒脂肪结合进行混合移植以治疗面部的凹陷性瘢痕，使NF 2.0 及颗粒脂肪各自的优势得以互补；相较于传统单纯自体颗粒脂肪移植组，混合移植组患者的外观改善程度更高、效果维持时间更长、二次手术率明显降低。

2.2 基质血管成分胶状物（Stromal vascular fraction gel，SVFgel）

由于NF 中含有大量的脂肪油滴，Pallua 等[24]将NF 进行离心，获得了ADSC 及血管内皮祖细胞含量更高的脂肪浓缩物，即SVF-gel。将其用于面部细纹去除及填充治疗效果良好[25-27]。Pallua 等[8]尝试将SVF-gel 应用于面部凹陷性瘢痕，瘢痕外观及POSAS 评分均大幅改善。Gu 等[28]发现，相较于MF 移植，瘢痕内注射SVF-gel 能有效改善凹陷性瘢痕的凹陷程度；而对于不规则或片状凹陷性瘢痕，MF 移植与瘢痕内注射SVF-gel相结合，能在提高瘢痕底面水平的同时改善瘢痕表面的凹陷。该研究还观察到术后瘢痕组织内出现了皮脂腺及汗腺的再生，提示瘢痕内注射的SVF-gel 可积极参与瘢痕组织重塑并使之向正常皮肤转化。

Wang[29]将SVF-gel 用于治疗增生性瘢痕，发现SVF 不仅可以改善瘢痕外观，还可修复瘢痕下的脂肪组织、减少巨噬细胞浸润，并降低炎性因子白介素-6 的表达、减轻炎症反应，进而减少胶原沉积、抑制瘢痕发展。Foubert 等[30]将SVF 用于猪增生性瘢痕模型，发现其可显著增加真皮乳头层网嵴的数量，使增生性瘢痕组织结构向正常皮肤结构转变。研究显示，经冷冻保存的SVF-gel 在复温后依然能保持良好的细胞活性[31-32]，这将有利于在满足患者多次注射治疗需求的同时，降低重复采集患者脂肪组织所带来的操作风险。

瘢痕是创伤愈合期的最终产物。SVF 除应用于瘢痕的治疗外，其对于创伤愈合期瘢痕形成的早期干预作用同样是当前的研究热点[33]。在分子生物学方面，SVF 内的细胞成分具有较高的干细胞表面标记物表达水平，且细胞迁移率和COL1A的基因表达水平也较高，这意味着SVF 具有良好的创伤愈合特性[34]。在体外实验方面，SVF 能够促进高糖微环境下成纤维细胞的活性，显著升高了24 h 内细胞平均闭合间隙百分比，理论上能够加速创面的愈合[35]。体内研究方面，SVF 更显露出了促进创面愈合的良好应用前景。FranÇois 等[36]的研究显示，SVF 可以通过促进小鼠皮肤创面的血管生成，从而加快创面的愈合。

3 自体脂肪移植治疗瘢痕的可能作用机制

SVF 内的ADSC 具有很强的自我更新、多向分化和旁分泌功能，这些特性使ADSC 在再生医学领域发挥着重要作用[37]。因此，大量研究将ADSC 单独分离出来并加以应用，以探明其介导的诸多生物学效应。研究证实，ADSC 可以抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞（Keloid fibroblasts，KFs）和增生性瘢痕成纤维细胞的增殖、迁移和侵袭，而这可能与其所分泌的众多细胞因子有关[38-39]；目前的研究更倾向于关注这些细胞因子的协同作用，因此多数研究主要集中于ADSC 条件培养基（ADSCs-conditioned medium，ADSCs-CM）。

ADSCs-CM 是ADSC 分泌体的直接产物，其内的细胞因子在细胞外基质重塑、角质细胞迁移及血管生成等组织再生过程中发挥重要作用[40]。ADSCs-CM 可抑制KFs 内细胞外基质相关基因表达、抑制KFs 增殖及侵袭、减少异常胶原沉积并抑制瘢痕疙瘩内血管形成，从而抑制KFs 活性、减少瘢痕疙瘩增生[39]。Ma 等[41]发现，ADSCs-CM 可剂量依赖地降低Ⅰ/Ⅲ型胶原比值、降低金属肽酶抑制剂-1 水平、上调基质金属蛋白酶-1 的表达；并可通过抑制p38 MAPK 信号通路以减轻增生性瘢痕纤维化[42]。

Zhang 等[43]在兔耳增生性瘢痕模型上分别注射ADSC 及ADSCs-CM，观察到ADSCs-CM 组可取得大致与ADSC 组相同的疗效，提示ADSC 所分泌的细胞因子在治疗瘢痕增生方面起到了大部分作用。将冻干浓缩的ADSCs-CM 与多糖水凝胶整合后应用于兔耳增生性瘢痕模型上，可观察到瘢痕内胶原蛋白分布趋均匀、皮肤附属器再生，提示增生性瘢痕的形成被显著抑制[44]。

然而，亦有研究认为ADSCs-CM 预防瘢痕形成的作用关键在于其内含有的由ADSC 生成的外泌体；Zhu 等[45]在兔耳增生性瘢痕模型上分别用仅含外泌体的培养液及仅含游离细胞因子的培养液处理瘢痕组织，发现外泌体培养液组较无外泌体培养液组瘢痕形成显著减少，认为外泌体在瘢痕治疗中起主导作用。

外泌体可协助进行细胞间通讯，并能通过其内携带的物质调节细胞的生物学行为，如血管生成、免疫调节、细胞增殖及细胞迁移等[46-47]。虽然有实验表明外泌体可以通过多个信号通路显著促进伤口愈合、调节胶原重塑、减少炎症因子生成、减轻伤口纤维化及抑制瘢痕增生[48]，但外泌体制备流程繁琐、耗时，在体内半衰期短、清除速度快[49]，这些都暂时限制了外泌体在临床的应用。虽然Liu 等[50]提出将外泌体固定于透明质酸上可提高治疗的稳定性，但其疗效不如ADSCs 移植。Han 等[51]提出，低氧环境下处理过的外泌体可通过调节VEGF/VEGF-R 信号通路改善缺血脂肪组织的血管生成，这可能对于自体脂肪填充凹陷性瘢痕等有所裨益。Kwon 等[52]则认为，外泌体本身并无细胞成分，因此亦无干细胞疗法的相关风险，可用于辅助其他瘢痕治疗疗法以加强疗效。综上所述，移植的脂肪组织及其分泌物可通过抑制炎症反应，以达到抑制创面纤维化的发展，还可通过调节血管生成、抑制细胞外基质的异常沉积，使瘢痕组织向正常皮肤结构转变。

4 展望

除了进一步研究脂肪组织的再生潜能，大量研究亦在探讨增强自体脂肪移植疗效的一些辅助手段。研究显示，交联的透明质酸在体外可促进细胞附着，并在长时间的细胞培养下保留前脂肪细胞的成脂能力，降低脂肪分解、促进脂联素分泌，这可能与透明质酸能通过减轻细胞应激、减少炎症因子分泌来改善脂肪细胞所在微环境有关[53]。在小鼠烧伤模型中，透明质酸支架亦能有效地承载ADSC，并改善ADSC 的再生潜能，促进新生血管生成、加速伤口愈合并减轻瘢痕形成[54]。Capella-Monsonís 等[55]指出，基于细胞外基质制成的生物材料支架能有效地提高ADSC 移植后的存活率；即使在治疗开始时这些支架上固定的ADSC 数量只有对照组的一半，实验组的ADSC 却有着更高的定植率，提示生物支架可用于辅助ADSC 移植治疗，但这仍有待进一步临床实验证实。

利用自体脂肪移植对瘢痕生成进行干预的最佳时机目前仍无定论。Piccolo 等[56]发现，如果在创伤的急性期进行脂肪移植，可明显抑制增生性瘢痕的形成；即使在伤口愈合期才进行脂肪移植，亦能抑制增生性瘢痕的进展。Zahorec 等[57]在磨削或手术切除增生性瘢痕或瘢痕疙瘩后，即刻或于术后1 周内开展治疗，术后6 个月随访时均无明显的瘢痕增生，VSS 评分较术前显著改善。lu 等[58]在为患者施行乳房缩小术后即刻行脂肪移植，术后6 个月随访时手术瘢痕较对照组明显减轻，且无明显并发症。上述研究表明，在术中对手术瘢痕进行一期干预是安全可行的。研究显示，在皮肤局部应用微针行NF 注射可达到面部年轻化的效果[59]。而在创伤或手术切口部位给予微针注射或单纯敷涂脂肪及其衍生物是否可预防瘢痕形成，还有待于进一步研究。

此外，亦有研究尝试将自体脂肪用于相关瘢痕性疾病的治疗。Cantarella 等[60]在声带瘢痕内同期行MF 及NF 移植治疗以填充声带、恢复声带弹性。术后患者声门关闭度改善，发声功能及吞咽障碍较术前明显好转。他们还将MF 移植用以治疗腭咽闭合不全的患者，发现NF 能协助软化软腭中线处的瘢痕，并松解粘连，可作为强化疗效的辅助手段[61]。这些尝试在临床实践中检验了脂肪组织的再生特性，为众多瘢痕相关疾病的治疗带来了新的曙光。

5 结语

脂肪组织所含有的多种组分可通过多种途径干预瘢痕增生的过程，众多研究也证实了自体脂肪及其衍生物对改善瘢痕外观及局部症状具有显著的效果。但是，其发挥作用的有效成分及具体机制仍未完全明晰，且目前在不同类型脂肪移植物的疗效、组织处理方式、移植时机及术后效果评估标准等方面亦缺乏共识，有待大量的基础研究及进一步的临床实践。此外，自体脂肪移植对瘢痕外观、症状及功能的改善是否能在治疗后长期维持，仍有待于进一步的观察。