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二论脂肪移植的当今与未来

2015-08-22高景恒袁继龙高婧囡

中国美容整形外科杂志 2015年5期
关键词:纳米技术美容干细胞

高景恒, 袁继龙, 石 杰, 高婧囡

评 论

二论脂肪移植的当今与未来

高景恒, 袁继龙, 石 杰, 高婧囡

纳米脂肪; 脂肪移植; 美容

2003年,自日本吉村浩太郎(Yoshimura)提出细胞辅助脂肪移植技术(cell-assisted lipotranusfer, CAL)以来,到目前为止尚有许多问题需要进一步深入地研究。据文献报道[1-15],脂肪来源干细胞实用再生研究是对自体基质血管细胞群(stromal vascular fraction cell, SVFCs)和自体纳米脂肪移植(nanofat grafting)的研究。现笔者对上述2项研究作一评述。

1 SVFCs的研究与应用

SVFCs是皮下脂肪组织中去除白色脂肪细胞以外的细胞群,包括1%~10%的干细胞、血管内皮细胞、纤维细胞、单核细胞、血液细胞、组织型巨噬细胞、平滑肌细胞、造血祖细胞、周围细胞、褐色脂肪细胞等10余种。其中,主要为干细胞、血管内皮细胞、褐色脂肪细胞,以及丰富的细胞生长因子。SVFCs的作用和功能有[16-24]:⑴内分泌功能。具有能量调控、炎症反应和免疫应答功能。⑵再生作用。干细胞是多功能分化干细胞,具有加速再生和血管化以及组织再修复的作用。⑶SVF具有抗皱纹,提升下垂松弛的皮肤,去斑、润肤、水化、美白等作用,能达到面、颈、手部年轻化的效果。美国学者认为,SVFCs具有软黄金的作用。SVF的应用包括:自体脂肪移植(adipose grafting, AG)+SVF-CAL技术,CAL+PRP,CAL+PRF,以及纯SVF皮内移植技术等[2]。提取SVFCs的关键技术:[25-29]⑴结构型脂肪抽取。最好的技术是Colemvan技术,采用水动刀和注射器抽取。⑵利用0.2%胶原酶-1,在37 ℃恒温连续振荡,间断摇晃30~60 min消化。⑶消化后,将整体物离心1200 r/min,10~30 min,去除脂肪,保留液体部分。⑷将液体部分置入HBSS,室温,清洗细胞团,保护细胞。⑸置入FBS(胎牛血清)中,终止胶原酶活性。⑹过滤后的液体部分为SVFCs,其细胞数为1×106-7。

2 纳米脂肪移植的基础研究与应用

2.1 基本知识与技术 纳米是英文nanofat的音译,是物理学上的一个长度单位。物质在1~100 nm的范围内,其物质性能就会发生突变,表现出突出的性能。1 nm是1×10-9m,即1 m=1×103mm=1×106μm=1×109nm,相当于45个原子排列起来的长度,如一根头发丝的直径就有7万~8万 nm。纳米技术是在0.1~100.0 nm的范围内,研究原子、分子的运动规律和特性,操作其原子和分子对材料进行加工,从而制造出有特点的功能性产品。

纳米医学是随着纳米生物医药的发展而发展起来的,是用纳米技术来解决医学问题的学科,它将给医学领域带来一场深刻的革命。据估测,纳米科技在医学领域的应用,全球市场在2015年有望达到700亿~1600亿美元。纳米科学技术和纳米医学的出现,将会改变人类对物质结构和功能的认知,甚至产生认知的困惑和带来哲学的迷思。1979年,世界卫生组织公开呼吁全球必须研究顺势医学/顺势疗法,由于基因、纳米技术、量子医学的发展,对顺势医学的机制予以强大的理论支持,如此,顺势疗法日益风靡欧美。量子点又称半导体纳米微晶体,直径为1~100 nm,其半径小于或接近激子玻尔半径的一类半导体纳米粒子。因此,纳米医学与量子医学或称粒子医学都是有着一个问题,两种认知的基础理论。纳米医学和量子医学的科学发展是相辅相成、相得益彰、相互促进的,是深入认知和发展的科学[30-38]。

脂肪移植分为大脂肪细胞团移植(macrofat grafting)、细小脂肪细胞团移植(microfat grafting)和纳米脂肪移植(nanofat grafting)。大脂肪细胞团移植,也是常规典型的脂肪抽吸和脂肪移植;细小脂肪细胞团移植,是用多孔的细小吸管抽吸脂肪进行移植的方法;纳米脂肪移植是用直径为3.0 mm抽吸管来抽吸脂肪,经机械性乳化后,其过滤后的液体为纳米脂肪[30-33]。

表1显示,纳米脂肪中SVFCs细胞数明显少于前两种。纳米脂肪中亦无成活和完整的脂肪细胞,完全被乳化物所代替。从3种抽吸脂肪中分离SVF和CD34+亚群细胞;从SVF中提取活的脂肪干细胞;在SVF中,其CD34+的细胞群数为(0.1~0.2)×104/ml脂肪;两者比例为4.5∶6.5。纳米脂肪仍存在大量良好的间充质干细胞。如果将常规高频吸脂获得的脂肪经冲洗和酶的消化后,再经机械乳化和过滤,提取物与纳米脂肪或超微(米)脂肪相比,有何区别呢?应需验证。所以,将其总结为4种脂肪移植:⑴大脂肪团移植;⑵小脂肪团移植;⑶超微(米)脂肪团移植(supermicrofat grafting);⑷纳米脂肪团移植[30]。

Tonnard 等[30]报道,采用纳米脂肪移植应用于57例患者,6个月后呈现明显的面部皮肤年轻化的临床疗效,无任何并发症和不良反应发生。并认为,纳米脂肪移植是一项新的概念,经临床观察其可明显改善面部皮肤的年轻化。但需进一步深入研究的是纳米脂肪移植技术及概念[30,38-41]。

表1 3种脂肪移植物的细胞数量

2.2 与SVF注射技术的关系 自体脂肪细胞移植的发展,是从CAL技术开始的,即为增加抽吸脂肪的移植成活率,是从抽吸的脂肪中提取SVF且加入移植脂肪中的一种技术,称为CAL。填充剂是医学生物材料之一,亦是治疗组织缺损的主要手段之一。近年来,医学生物材料的发展是由物理、化学性技术向生物性技术的发展,生物性技术从生物性材料,如细胞外基质向细胞学技术和再生医学技术的发展,也是从单纯的填充剂向再生剂的发展。如此,再生剂才是永久性的、安全的,是有生物活性的填充剂。

美国Edwara Weston′s Nude报道,纳米脂肪移植也称纳米脂肪干细胞移植(nanostem cell grafting)。均为细胞群,仅有细胞数量以及提取、分离技术的不同而已。但最大的不同之处,纳米脂肪的提取是经机械乳化,将其脂肪细胞完全破坏,再经过滤后,所提取的液体部分为纳米脂肪/超微粒脂肪[25-29]。

2.3 纳米脂肪的获取 2013年,P Tonnard报道,采用Klein肿胀麻醉(利多卡因800 mg/L和肾上腺素1∶100万)的方法行吸脂术,并将抽吸的脂肪部分经过冲洗后,再经机械性乳化,即通过改变2个连接在一起的10 ml注射器内的脂肪位置,相互推移30次,机械化达到脂肪乳化的目的。然后,将乳化的溶液经0.5 mm孔的无菌尼龙纱布过滤,流至筒内的液体部分,称为纳米脂肪。纳米脂肪中,SVF仅为Macrofat的2/3。2014年,MT Friji认为,此项技术称为超微(米)脂肪技术更确切。所分离提取细胞的大小在100 nm以上,已超出规定0.1~100 nm的技术范畴[42]。

2.4 纳米脂肪移植技术的应用 2013年,P Tonnard首先报道了57例皮内注射治疗面部表浅皱纹,使皱纹消除,改善了皮肤质量,达到了局部年轻化;术后无感染、囊肿和硬结,仅有轻微瘀斑,持续1.5~2.0 d,瘀斑消失,并由此认为,其机制和作用与干细胞有关。但其临床应用的疗效,尚需进一步的临床观察和机制证据。同年,印度MT FHji和MS Ch医师认为,纳米脂肪移植是常规脂肪移植技术的进一步发展,称为超微脂肪移植更确切。2013年,M Omeed指出,成功的脂肪移植取决于移植脂肪团的大小。同年,Hartog报道了显露颈肩部皮肤年轻化治疗。2015年,M Mukherjee报道了将此技术用于治疗黑眼圈,均取得了较好的效果。Carpaneda和Ribeiro认为,理想的脂肪移植直径应小于3.0 mm。Stuzin[33]在对P Tonnard一文的讨论中认为,近年来面部年轻化的进展是再生医学的干细胞移植技术。Stuzin指出,纳米脂肪移植是Tonnard等首先报道的,是结构脂肪移植和面部年轻化技术的新发展,尤其在改善面部表浅皱纹方面,取得了较好的效果。将纳米脂肪注射后,容量立刻略有增加,但需要注射数周后,才能呈现年轻化的效果,其机制尚需进一步观察和研究。Stuzin认为,其是活性纳米脂肪中的干细胞进一步分化的结果。同时指出,其可以成功治疗贫血性放射性溃疡和掌腱膜(dupuytren)挛缩,以及相关的乳房再造和改善面部皮肤质地,达到年轻化的效果。

2.5 纳米技术与美容抗衰老 纳米技术已问世20余年,其在生物美容医学和抗衰老应用技术中已有很大进展。纳米技术在美容化妆品中的应用,理论上是将化妆品制成纳米量级或毫微米级,其粒子直径仅有100~200 nm,很容易被皮肤细胞吸收,明显增加其疗效;纳米技术应用在美容医学中,例如纳米性美容整形材料,包括纳米级羟磷灰石、自体颗粒脂肪(SVF,纳米脂肪)、胶原、A型肉毒毒素等;纳米技术在中药美容化妆品的应用,如丹参、益母草、人参、黄芪、当归、苦参、珍珠等,纳米或毫微米级产品。纳米技术还可应用在整体抗衰老医学中。衰老涉及到多系统、多器官、多组织和多细胞及亚细胞甚至到分子、基质、免疫力等的功能和形态衰老改变;纳米技术在皮肤美白中应用,如维生素A与维甲酸、维生素E、辅酶Q10、中草药提取物;抗氧化作用药物,如人参、丹参,超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化酶、过氧化氢酶、金属硫蛋白和木瓜巯基酶等。由此可见,纳米的生物材料在皮肤美容和抗衰老医学领域中的应用越来越多[43-45]。笔者在文中提到,SVF和纳米脂肪是从皮下脂肪提取的去除白色脂肪细胞以外的细胞群,SVF是从胶原酶-1消化的脂肪中提取的;而纳米脂肪是从机械性乳化的白色脂肪细胞过滤后的细胞群;纳米脂肪中的细胞少于SVF的细胞群;两者均不含有白色脂肪细胞,均含有脂肪干细胞等;纳米脂肪中的CD34+细胞群少于SVF;两者细胞内容是相似的,仅在数量上,SVF中的细胞数量多于纳米脂肪,两者的功能与作用是相同的。然而,SVF与纳米脂肪还有哪些相同和不同之处?纳米脂肪是一种新的物质,新的概念吗?所含细胞数量各有什么不同?干细胞的活性又如何?它们的内分泌、修复功能和作用又如何?纳米脂肪与脂肪细胞及其他细胞和其他生物材料,如PRP、PRF、透明酸、胶原、细胞因子等联合应用的临床效果如何等,均需要进一步地深入研究。

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110016 辽宁 沈阳,《中国美容整形外科杂志》编辑部(高景恒);辽宁省人民医院 整形外科(袁继龙,石 杰,高婧囡)

高景恒(1935-),男,河北人,主任医师,教授.

10.3969/j.issn.1673-7040.2015.05.022

2015-04-02)

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