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原创 自体脂肪填充的那些事:什么是纳米脂肪和脂肪干细胞胶?如何制备?

杨荣 副主任医师 宁波市第九医院 整形修复美容外科
2019-08-18 567人已读
杨荣 副主任医师
宁波市第九医院

目前,市面上很多医美机构、整形医院都推出纳米脂肪、脂肪干细胞胶、SVF-gel的概念,用来营销自体脂肪移植项目,其实当中存在着很多秘密。若要知道其中的奥秘,这些概念到底是什么,首先我们需要了解一下脂肪组织。

脂肪组织主要包含成熟脂肪细胞脂肪来源干细胞(adipose derived stem cells,ADSCs)、成纤维细胞、巨噬细胞、肥大细胞、未分化间质细胞等,这些细胞在细胞外基质(如胶原蛋白、弹力纤维、糖粘连蛋白等)的包绕下浸润在组织间液中共同构成了脂肪组织。宁波市第九医院整形修复美容外科杨荣

每立方厘米脂肪组织中包括1000000个成熟脂肪细胞、1000000个ADSCs、100000个血管内皮细胞和1000000个其他细胞[1]。除成熟脂肪细胞外,脂肪组织中的剩余细胞成分又被称为血管基质部分(stromal vascular fraction, SVF),主要由ADSCs、脂肪祖细胞、血管内皮细胞、免疫细胞、成纤维细胞、周细胞,以及一定的血细胞构成[2]

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图1 电镜下脂肪组织的结构(图片来源于 李青峰主编 的《自体脂肪移植技术》 军事医学科学出版社)

图中可见脂肪组织中毛细血管与脂肪细胞间的关系,类似于“葡萄串”样结构

白色箭头所指为脂肪细胞细胞核

白色三角所指为血管相关细胞,主要为血管内皮细胞、血管平滑肌细胞以及ADSCs

黄色箭头所指为分布于细胞间隙的其他细胞,主要包含脂肪组织免疫细胞以及成纤维等间质细胞

熟悉脂肪组织的构成以后,再谈自体脂肪移植就容易多了。1889年,Van de meulen报道了首例临床脂肪移植,起初这项技术在吸收率和感染率上受到了质疑,但学者们并没有放弃,而是开启了一系列脂肪移植的研究。在大量的实验和临床研究中,学者们逐渐认识到脂肪细胞和血管基质成分含量比例越高存活率越高。在这个理论的引导下,Coleman等[3, 4]学者将离心技术带入到脂肪移植上来,使该技术上了一个台阶。后来通过研究自体脂肪组织来源的SVF发现,SVF提供了丰富的基质和干细胞来源,SVF具有促进再血管化的效应,SVF细胞可有效地分泌促血管因子以及抗凋亡因子,包括血管内皮生长因子(VEGF)、肝细胞生长因子(HGF)[5, 6]。2009年,Yoshimura首先报道了关于SVF细胞的临床应用,获得了令人满意的疗效[7]

随着对脂肪干细胞和SVF的不断深入研究,纳米脂肪(nanofat)概念于2013年由比利时学者Patrick Tonnard首次提出并应用,文章发表于美国整形外科杂志《Plastic and Reconstructive Surgery[8]nanofat的制备是将离心后的脂肪组织通过特殊转化头(多孔细通道中间带滤网)进行切割乳糜,然后将乳化脂肪再经500μm孔径尼龙布料过滤,最后得到的就是纳米脂肪。Nanofat的技术又将自体脂肪移植技术提高了一个台阶。其实原理很浅显易懂,将静置后的颗粒脂肪反复推注,在此过程中破坏了体积较大的成熟脂肪细胞,而较粗大的纤维组织也通过过滤去除了,这样纳米脂肪可以很轻松地能够通过27G的针头。所以准确的讲,这里的前缀Nano-并不是单位纳米,而是微小的意思。

此后,各种研究层出不穷,其中较为著名且被国内熟知的就是鲁峰教授的脂肪干细胞胶。鲁峰教授将Coleman的离心技术和nanofat的乳糜技术有机结合形成了一套自己的自体脂肪移植材料制备的系统。鲁峰教授团队提出的脂肪干细胞胶通常指的是SVF-gel,又称SVF,于2016年将技术论文发表美国整形外科杂志《Plastic and Reconstructive Surgery[9]SVF-gel,全称ECM/SVF-gel,即细胞外基质(Extracellular MatrixECM/血管基质部分(SVF)胶,因为经过更为复杂制备过程,脂肪细胞和脂肪干细胞的成分更加丰富。

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图2 SVF-gel的制备过程(图片来源[9]

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3 nanofat的制备过程(图片来源于鲁峰教授团队)

市面上宣传Nanofat富集了脂肪干细胞,能够提高移植脂肪的存活率,这种营销方式是误导求美者。Nanofat是在颗粒脂肪的基础上,将比较大的成熟脂肪细胞进行破坏,而脂肪干细胞等一些微小的细胞成分得以保留。Nanofat只有破坏的过程,并且其中含有大量的肿胀液及油脂,有形物质少, Nanofat中脂肪干细胞的数量是很少的,因此应用常需配合颗粒脂肪组织一同注射。这种物理处理的过程,可以理解是获取脂肪干细胞的过程。因为在脂肪移植的过程中,绝大多数的脂肪细胞都无法存活,而且坏死后的单房脂肪细胞会释放出大量的油滴加重移植区域的炎症反应。脂肪组织这种以高耗氧的单房脂肪细胞为主体的空间结构注定了移植后很高的吸收率和移植后的炎性肿胀。因此纳米脂肪需要进一步处理才能减少无效和有害物质。

与Nanofat相同,SVF-gel都有一次反复推注乳糜的过程,不同的是SVF-gel多了两次离心,并且推注的前体脂肪不同。Nanofat的机械力破坏发生在Sedimented fat(静置后脂肪),SVF-gel的机械力破坏发生在离心后的Colemanfat。SVF-gel是在Nanofat的制备基础上进一步富集脂肪干细胞并去除油滴,得到的富含脂肪干细胞和ECM(细胞外基质,主要成分是胶原蛋白,弹性蛋白和粘多糖)的产物。由于高效地去除了油滴,减少了因为油滴释放所引发的炎症反应,因此注射SVF-gel基本没有肿胀恢复期。     

SVF-gel可以通过27G针头精确注射到皮肤真皮层和皮下,其中ECM能补充真皮中丢失的胶原蛋白,也有研究发现脂肪干细胞可分泌的表皮生长因子、内皮细胞生长因子、成纤维细胞生长因子等作用于真皮成纤维细胞,长时间地改善肤质,促进真皮胶原再生,达到长久面部年轻化的治疗效果。

SVF-GEL的最佳临床适应症是什么?对于想进行面部年轻化的求美者来说是最大的福利。 首先它来源自体脂肪组织,价格相对于人工产品相对低廉很多而且绝对安全。其次,它可以类似玻尿酸一样精确注射,术后肿胀轻疗效持久,而且改善肤质明显,其能有效逆转皮肤衰轮廓重建老、胶原流失所带来的一系列问题,例如眼周细纹、黑眼圈、口周细纹、颈纹等等,永久改善皱纹和皮肤质地,轻松保持面部皮肤年轻化。

参考文献

[1] Eto H, Suga H, Matsumoto D, et al. Characterization of structure and cellular components of aspirated and excised adipose tissue[J]. Plast Reconstr Surg,2009,124(4):1087-1097.

[2] Gimble J M, Bunnell B A, Chiu E S, et al. Concise review: Adipose-derived stromal vascular fraction cells and stem cells: let's not get lost in translation[J]. Stem Cells,2011,29(5):749-754.

[3] Coleman S R. Structural fat grafts: the ideal filler?[J]. Clin Plast Surg,2001,28(1):111-119.

[4] Boschert M T, Beckert B W, Puckett C L, et al. Analysis of lipocyte viability after liposuction[J]. Plast Reconstr Surg,2002,109(2):761-765, 766-767.

[5] Rehman J, Traktuev D, Li J, et al. Secretion of angiogenic and antiapoptotic factors by human adipose stromal cells[J]. Circulation,2004,109(10):1292-1298.

[6] Cai L, Johnstone B H, Cook T G, et al. Suppression of hepatocyte growth factor production impairs the ability of adipose-derived stem cells to promote ischemic tissue revascularization[J]. Stem Cells,2007,25(12):3234-3243.

[7] Yoshimura K, Suga H, Eto H. Adipose-derived stem/progenitor cells: roles in adipose tissue remodeling and potential use for soft tissue augmentation[J]. Regen Med,2009,4(2):265-273.

[8] Tonnard P, Verpaele A, Peeters G, et al. Nanofat Grafting[J]. Plastic and Reconstructive Surgery,2013,132(4):1017-1026.

[9] Yao Y, Dong Z, Liao Y, et al. Adipose Extracellular Matrix/Stromal Vascular Fraction Gel[J]. Plastic and Reconstructive Surgery,2017,139(4):867-879.

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