靳林昊,張銘強(qiáng),黃 蒙,翁美嵐,張 剛
(廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院,廣東 湛江,524000)
瘢痕是由外傷、手術(shù)、燒燙傷、感染等各種創(chuàng)傷導(dǎo)致的正常皮膚組織外觀形態(tài)和組織病理學(xué)改變的統(tǒng)稱,是創(chuàng)傷修復(fù)的重要組成部分[1]。在傷口愈合過(guò)程中成纖維細(xì)胞大量增殖、膠原纖維過(guò)度沉積導(dǎo)致瘢痕形成,它不僅會(huì)引起疼痛、瘙癢等癥狀,使患者的外觀及功能造成影響,嚴(yán)重時(shí)也會(huì)讓患者的心理層面受到創(chuàng)傷[2]。由于對(duì)瘢痕確切的形成機(jī)制尚不完全清楚,因此治療上仍然以綜合治療為主。防治方法主要有傳統(tǒng)的手術(shù)治療以及非手術(shù)治療,包括壓力療法、藥物療法、放療及光電療法等[3,4]。自體脂肪移植可填補(bǔ)瘢痕造成的皮下組織缺失,改善瘢痕與周圍組織的粘連,使瘢痕在外觀形態(tài)結(jié)構(gòu)上與周圍正常組織相似[5]。其中富含的脂肪來(lái)源干細(xì)胞(Adipose derived stem cells,ADSCs)具有促進(jìn)膠原沉積、誘導(dǎo)血管生成、參與免疫調(diào)控等作用[6],并能產(chǎn)生多種生物活性因子,如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、胰島素樣生長(zhǎng)因子(insulin-like growth factor,IGF)、血小板衍生生長(zhǎng)因子(platelet-derived growth factor,PDGF)、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(hepatocyte growth factor,HGF)等,有助于預(yù)防瘢痕形成以及治療身體不同部位各種類型的瘢痕[7]。移植脂肪組織高吸收率、低成活率問(wèn)題一直是脂肪移植領(lǐng)域繞不開的話題,而在移植脂肪組織中加入某些輔助材料,例如:脂肪干細(xì)胞、基質(zhì)血管成分、納米脂肪及SVF-gel、血小板濃縮物等,被證明確實(shí)能促進(jìn)移植脂肪組織的成活,改善瘢痕組織的微循環(huán)[8],現(xiàn)已越來(lái)越多地運(yùn)用于自體脂肪移植在瘢痕的防治中,顯示出了令人滿意的療效。
1893年Neuber 首次使用自體脂肪組織治療面部凹陷性瘢痕,隨后移植自體脂肪組織治療瘢痕的方法便開始逐漸應(yīng)用于臨床中。1919年Lexer 在著作《組織游離移植》中詳細(xì)闡述了游離脂肪移植物的獲取和應(yīng)用,其中也包括對(duì)粘連凹陷性瘢痕的治療。1995年Coleman[9]完善脂肪移植術(shù)中脂肪獲取、純化、注射等一整套標(biāo)準(zhǔn)程序,提出了“Coleman 技術(shù)”及“脂肪顆粒(Lipostructure)”這一新概念,這標(biāo)志著脂肪移植正式開啟了以結(jié)構(gòu)脂肪移植技術(shù)為主的“改良移植”階段。Coleman在脂肪注射移植治療凹陷性瘢痕時(shí)還發(fā)現(xiàn)不僅凹陷得到改善,瘢痕質(zhì)地變軟,在脂肪移植后第1年里,還可見皮膚皺紋減輕,毛孔縮小及色素沉著減少等表現(xiàn),甚至使原有瘢痕似于正常皮膚[10,11]。1999年,de Benito[12]報(bào)道了30位凹陷性瘢痕患者使用自體脂肪移植治療的案例,術(shù)后患者不僅瘢痕凹陷明顯改善,同時(shí)也松解了瘢痕與深部組織的粘連。這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)為瘢痕治療提供了有用的補(bǔ)充。2001年zuk[13]發(fā)現(xiàn)在抽吸的脂肪組織中存在脂肪干細(xì)胞(ADSCS),能夠促進(jìn)膠原合成、增加真皮厚度、改善缺損部位微循環(huán),可用于瘢痕修復(fù)。脂肪源性干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)使脂肪移植進(jìn)入了再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,也為隨后細(xì)胞輔助脂肪移植技術(shù)(cellassisted lipotransfer,CAL)的誕生奠定了基礎(chǔ)。2009年,Yoshimura[14]認(rèn)為脂肪移植較低的存活率可能與脂肪干細(xì)胞或祖細(xì)胞的缺乏有關(guān),因此提出了細(xì)胞輔助脂肪移植技術(shù)(CAL),將ADSCs/SVF (stromal vascular fraction)與顆粒脂肪混合移植后證實(shí)確實(shí)有助于脂肪成活,減少細(xì)胞壞死率,改善瘢痕組織結(jié)構(gòu)。2013年,Tonnard[15]提出納米脂肪(Nanofat)概念,是將吸脂收集的脂肪顆粒進(jìn)行機(jī)械乳化、細(xì)胞篩過(guò)濾后得到的一種脂肪混懸液,使用27G針頭將其注射于瘢痕組織內(nèi)部,增大機(jī)械乳化后脂肪組織與瘢痕內(nèi)部受區(qū)之間的接觸面積,從而能夠更加明顯地改善瘢痕組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)及病理狀態(tài)。
目前普遍認(rèn)為新鮮分離的ADSCs 成分在防治瘢痕中發(fā)揮著重要作用[16]。脂肪干細(xì)胞(ADSCs)是從脂肪組織中分離提取的一類細(xì)胞群,它具有自我更新、多向分化潛能以及能夠通過(guò)旁分泌、自分泌表達(dá)多種細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子[17]。目前關(guān)于ADSCs在瘢痕防治方面的臨床研究較少,僅存在于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段。Wang等[18]評(píng)估注入ADSCs 對(duì)兔慢性聲帶瘢痕的組織學(xué)影響,與未治療瘢痕及注射透明質(zhì)酸進(jìn)行比較。與正常/瘢痕組相比,ADSCs 注射組固有層厚度明顯減少,注射ADSCs后膠原沉積、彈性蛋白水平及彈性纖維組織均有恢復(fù)的趨勢(shì)。SangKum 等[19]觀察ADSCs注射對(duì)大鼠尿道纖維化模型的影響,將18只雄性大鼠分為3組分別注射生理鹽水、TGF-β1、TGFβ1ADSCs,使用免疫組化檢測(cè)Ⅰ、Ⅲ型膠原蛋白的水平,結(jié)果表明局部注射ADSCs可顯著降低Ⅰ型、Ⅲ型膠原,這些發(fā)現(xiàn)提示ADSCs注射可預(yù)防瘢痕形成。
近幾年ADSCs衍生物(ASC-CM、ASC-exos、hASC-EVs)已逐漸成為研究熱點(diǎn),因含有ADSCs分泌的細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子,可促進(jìn)各種組織和器官的再生和修復(fù),在瘢痕防治中也發(fā)揮著重要作用。研究顯示ADSC-CM可以顯著抑制瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞的相關(guān)生物活性及ECM(extracellular matrix)相關(guān)基因在瘢痕疙瘩中的表達(dá)、抑制細(xì)胞增殖、消除真皮成纖維細(xì)胞侵襲、減少CD31D34管及膠原沉積[20]。在創(chuàng)面愈合的早期,ASC-exos 通過(guò)調(diào)節(jié)I/Ⅲ型膠原、TGF-b3/TGF-b1、MMP-3/TIMP-1的比例,以及促進(jìn)HDFs分化,改善了ECM重建,縮短愈合時(shí)間,并可能抑制膠原的合成,減少后期瘢痕的形成[21]。近年研究表明hASC-EVs 能夠預(yù)防增生性瘢痕形成,抑制膠原沉積和肌成纖維細(xì)胞聚集,臨床上起到抗瘢痕作用[22]。
ADSCs 培養(yǎng)誘導(dǎo)方式、提取生產(chǎn)方式安全穩(wěn)定性較差,尋求在短時(shí)間內(nèi)制備大量ADSCs的可行方法將會(huì)對(duì)ADSCs的臨床應(yīng)用起到極大的推進(jìn)作用,另外ADSCs衍生物的療效、安全性及其局部治療的最佳濃度和時(shí)間點(diǎn)還有待在臨床試驗(yàn)中進(jìn)一步驗(yàn)證。
脂肪組織經(jīng)過(guò)膠原酶消化獲得的不同類型的細(xì)胞混合物,不含脂肪細(xì)胞,主要成分包括ADSCs、血管內(nèi)皮細(xì)胞、壁細(xì)胞等,是異質(zhì)性細(xì)胞群,稱為基質(zhì)血管成分(SVF)[23]。研究表明,SVF 能通過(guò)影響瘢痕組織纖維化機(jī)制,促進(jìn)纖維化瘢痕組織重構(gòu),降低瘢痕部位皮膚組織厚度、膠原蛋白含量,以及重塑TGF-β1、VEGF、MMP-2等介質(zhì)的表達(dá)來(lái)抑制瘢痕增生[24]。
Lee 等[25]對(duì)一組17位瘢痕患者進(jìn)行瘢痕修整并同時(shí)注射自體脂肪混合高濃度SVF,另一組15位患者予以瘢痕修整同時(shí)或先后注射高濃度SVF,隨后使用POSAS、VSS、VAS 量表進(jìn)行瘢痕評(píng)分,結(jié)果顯示所有患者均有改善,瘢痕組織得分顯著增加,研究證明SVF通過(guò)促進(jìn)干細(xì)胞和生長(zhǎng)因子的分泌來(lái)改善瘢痕修復(fù)或組織移植的結(jié)果,從而增強(qiáng)組織再生。Gentile 等[26]將20位面部軟組織缺損和瘢痕的患者分為兩組,分別接受SVF輔助自體脂肪移植及Coleman 技術(shù)混合0.5 mL PRP的脂肪移植處理,經(jīng)拍照對(duì)比、MRI、超聲、患者自評(píng)及團(tuán)隊(duì)評(píng)審評(píng)價(jià)療效,結(jié)果顯示SVF輔助自體脂肪移植治療組1年后的脂肪體積維持率為63%,而對(duì)照組僅為39%。
由于SVF的分離需要膠原酶的消化,有潛在污染的風(fēng)險(xiǎn),所以目前關(guān)于SVF的治療效果及安全性仍存在爭(zhēng)議,需要更多基礎(chǔ)及臨床研究探索SVF的最佳獲取方法及其不同組分發(fā)揮作用的機(jī)制,提高SVF臨床使用的安全性及療效,從而擴(kuò)大臨床應(yīng)用范圍。
“納米脂肪”移植技術(shù)是通過(guò)機(jī)械力把脂肪組織乳化打碎,釋放其中脂肪干細(xì)胞(ADSCs)等活性成分,再把經(jīng)乳化后含有脂肪干細(xì)胞(ADSCs)的乳糜樣混合物注射到真皮內(nèi)。其在瘢痕治療中的主要作用機(jī)制可能與脂肪組織中的間充質(zhì)干細(xì)胞的多向分化潛能及促進(jìn)組織血管再生有關(guān)。
Gu 等[27]進(jìn)行了一項(xiàng)前瞻性研究從美學(xué)及功能的角度評(píng)估20位面部痤瘡瘢痕患者使用濃縮納米脂肪結(jié)合脂肪移植后的療效,分別采用病理檢查、攝影記錄及POSAS瘢痕量表觀察手術(shù)前后瘢痕組織變化情況,免疫組化CK14、CK19顯示術(shù)后瘢痕部位出現(xiàn)了皮脂腺及汗腺,實(shí)驗(yàn)證明濃縮納米脂肪中的ADSCs可以再生皮脂腺及汗腺,使萎縮的瘢痕組織轉(zhuǎn)化為正常的皮膚。Giovanna 等[28]采用直接顯微喉鏡對(duì)7位因聲帶瘢痕導(dǎo)致重度發(fā)音障礙的患者進(jìn)行微粒脂肪聯(lián)合Nanofat注射治療,采用客觀結(jié)果測(cè)量和自動(dòng)評(píng)價(jià)問(wèn)卷對(duì)發(fā)音和吞咽效率進(jìn)行評(píng)定,所有患者術(shù)后語(yǔ)音質(zhì)量和感知吞咽能力均有改善,隨訪4-8個(gè)月,情況穩(wěn)定。
2016年魯峰等[29]通過(guò)離心手段去除了“納米脂肪”中的油脂和腫脹液成分,并將獲取的沉淀物命名為脂肪源性干細(xì)胞基質(zhì)膠(SVF-gel)。有研究者使用SVF-gel 治療因透明質(zhì)酸注射引起皮膚壞死鼻瘢痕形成的患者,術(shù)后發(fā)現(xiàn)瘢痕顏色、質(zhì)地、柔軟度均有明顯改善[30]。
Wang 等[31]建立兔耳增生性瘢痕模型分別注射SVF-gel、SVF及PBS,通過(guò)組織學(xué)和免疫組化分析瘢痕的結(jié)構(gòu)特征,評(píng)估炎癥和纖維化基因的表達(dá),結(jié)果顯示向增生性瘢痕注射SVF-gel 可修復(fù)瘢痕皮下脂肪組織,降低巨噬細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞的水平,從而減少瘢痕組織真皮厚度。
由于目前Nanofat 制備方法還未達(dá)成統(tǒng)一,其在瘢痕治療中作用仍需更多精心設(shè)計(jì)的大型隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)來(lái)提供足夠的樣本和數(shù)據(jù)支撐。而SVF-gel 治療瘢痕的臨床研究尚有限,因此需要進(jìn)一步研究闡明SVFgel 在瘢痕重塑中再生作用的分子機(jī)制。
富血小板血漿(platelet rich plasma,PRP)/富血小板纖維蛋白(platelet rich fibrin,PRF)是根據(jù)血液中各種成分沉降系數(shù)的不同通過(guò)離心分離的方法從自體血中提取出來(lái)的血小板濃縮物,其中α顆粒及致密顆??煞置诙喾N生長(zhǎng)因子和生物活性分子,包括SDF-1、PDGF、VEGF、bFGF及IGF-1等[32]。PRP與PRF雖然制備方法不同,但是都能促進(jìn)脂肪細(xì)胞的再血管化,提高移植脂肪組織的成活率,聯(lián)合自體脂肪組織修復(fù)瘢痕可獲得更好的效果。
Cristina 等[33]在臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)脂肪移植過(guò)程中加入PRP有助于更好的修復(fù)皮膚,并在創(chuàng)傷后瘢痕的修復(fù)中能夠顯著改善瘢痕部位皮膚的紋理、顏色及輪廓。Tenna等[34]選取30例面頰部萎縮痤瘡性瘢痕患者予超微粒脂肪結(jié)合PRP 治療,發(fā)現(xiàn)術(shù)后皮下組織厚度均明顯增加,說(shuō)明這種治療模式無(wú)論是否合并局部CO2激光剝脫治療都能對(duì)萎縮性瘢痕起到很好的療效。Sclafani 等[35]分析了使用PRF 結(jié)合脂肪移植的100例患者,證明PRF能刺激膠原蛋白形成、對(duì)瘢痕愈合具有顯著療效。2006年Sacco 提出濃縮生長(zhǎng)因子(concentrated growth factor,CGF)概念,CGF是指利用專用的Medifuge離心加速機(jī),依靠物理性加速度和減速度充分激活血小板中的α顆粒,產(chǎn)生富含更高濃度的生長(zhǎng)因子和CD34+細(xì)胞的自體血液濃縮制品。CGF輔助脂肪移植治療創(chuàng)面對(duì)瘢痕形成具有一定的抑制作用,對(duì)于減輕瘢痕的原理,相關(guān)研究認(rèn)為生長(zhǎng)因子能降低Ⅰ、Ⅲ型膠原比例,對(duì)抑制、軟化瘢痕組織有著積極作用[36]。
但目前PC的制備及PRP最佳的激活物和激活方式仍無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),如何制備出PC最佳的有效濃度、PC的使用劑量及時(shí)間、PC與脂肪移植物的濃度配比以及不同疾病所需PC的成分可能也不盡相同因此其制備是否需要個(gè)體化,這些問(wèn)題我們還需要進(jìn)一步探討。
從修復(fù)重建領(lǐng)域的軟組織凹陷填充到應(yīng)用于器官輪廓改善、面部年輕化的整形美容,自體脂肪移植走過(guò)了百年歷程,也正是這百年歷程使脂肪移植開啟了再生醫(yī)學(xué)的大門。目前關(guān)于自體脂肪移植技術(shù)及其輔助材料在基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用方面已經(jīng)取得了一些觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn),但由于臨床制備方法不一,在操作規(guī)范方面還缺少專家共識(shí),因此需要出臺(tái)相關(guān)一致的標(biāo)準(zhǔn)。
此外,各種輔助材料分別與脂肪抽吸物的臨床應(yīng)用配比,何種劑量、比例才能使移植的脂肪達(dá)到最佳的成活率從而獲得更好的治療效果、是否可以同時(shí)或先后聯(lián)合多種輔助材料進(jìn)行復(fù)合移植以及各種輔助材料在臨床應(yīng)用中的安全性等問(wèn)題仍需進(jìn)一步探討。