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SVF-gel联合PRP注射在脂肪填充中的应用进展

2021-09-21石磊谢红炬廖俊琳方卫婷尹瀚

医学食疗与健康 2021年8期

石磊 谢红炬 廖俊琳 方卫婷 尹瀚

【摘要】脂肪组织已经成为组织工程和再生医学中一个很有吸引力的细胞来源。但单纯的脂肪填充,脂肪存活率不高,后期吸收快,导致填充很难具备理想的效果。脂肪干细胞胶(SVF-gel)以及富血小板血浆(PRP)的衍生物:脂肪源性干细胞(ADSCs)、血小板源性生长因子(PDGF )、轉化生长因子-表皮生长因子(TGF-EGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)通过旁分泌和分化机制在组织移植时中表现出强大的再生潜力。故本文针对此方式在脂肪填充中的作用机制、以及可能出现的问题和应用前景进行综述。

【关键词】脂肪干细胞胶;富血小板血浆; 脂肪填充;脂肪源性干细胞

【中图分类号】R62 【文献标识码】A 【文章编号】2096-5249(2021)08-0003-03

Application progress of SVF-gel combined with PRP injection in fat filling

Shi Lei Xie Hongju△ Liao Junlin Fang Weiting Yin Han

Department of Plastic Surgery, The First Affiliated Hospital of Nanhua University,Hengyang 421000,China

【Abstract】Adipose tissue has become an attractive cell source in tissue engineering and regenerative medicine. However, simple fat filling has a low fat survival rate and fast absorption in the later stage, which makes it difficult for the filling to have the desired effect. Derivatives of adipose stem cell gel (SVF-gel) and platelet rich plasma (PRP): adipose-derived stem cells (ADSCs), platelet-derived growth factor (PDGF), transforming growth factor-epidermal growth factor (TGF-EGF), blood Endothelial growth factor (VEGF) and epidermal growth factor (EGF) show strong regeneration potential during tissue transplantation through paracrine and differentiation mechanisms. Therefore, this article reviews the mechanism of action of this method in fat filling, as well as possible problems and application prospects.

【Key words】adipose stem cell glue; platelet rich plasma; fat filling; adipose-derived stem cells

脂肪移植在世界范围内被广泛用于重建或美容目的,主要由于其丰富的来源,易于获取,创伤性小的特点。脂肪移植根据需要的体积可以分为3类。“3类”分别是小体积脂肪移植(<100 mL)、中体积脂肪移植(100~200 mL)和大体积脂肪移植(>300 mL)。单纯脂肪移植存活率低,脂肪易液化坏死或者形成结节囊肿。因此,脂肪移植术后不满意的保留率导致了不可预测的结果,随后的多次手术,甚至会产生并发症[1]。

目前,多种移植方法已被提出以提高面部脂肪移植的效果,其中脂肪来源干细胞(Adipose-derived Stem Cell Glue,ADSCs)的SVF-gel脂肪胶联合PRP注射就是其中的具有代表性的方法,在整形外科领域中得到了十分有效的应用 [2]。目前还没有证据表明脂肪移植的最佳供体位置,但下腹和大腿内侧含有密度更高的脂肪来源干细胞[3]。此外,与腹腔分离的ADSCs相比,大腿分离的ADSCs具有更强的成脂和血管生成潜能,且过氧化物酶体增殖活化受体g2 (PPARg2)和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF)表达更高。对于脂肪填充而言,绝大多数是因为先天结构性的容量凹陷或者机体老化后脂肪的吸收和流失,单纯的脂肪提取注射对于这两种脂肪缺失都很难产生刺激脂肪再生的因子,因此,采取具有刺激组织再生功能的SVF以及PRP的联合注射脂肪胶更能在短期时间提高填充脂肪的活性,从而提高脂肪的保留率[4]。

1 SVF-gel与PRP的作用和制备

1.1 SVF-gel的来源以及作用

脂肪干细胞胶(Adipose-derived Stem Cell Glue,SVFgel)是一种通过物理手段获得的富含ADSCs、血管内皮细胞(Vascular endothelial cell ,VECs)和天然脂肪细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)的可注射的混合组织[5]。这些ADSCs通过成脂和血管分化在脂肪组织再生中发挥关键作用,并表达血管生成、抗凋亡和抗氧化因子,从而刺激血管再生,并且在后期脂肪形成和组织重塑中也发挥着重要作用[6]。SVF-gel脂肪胶高浓缩的SVF成分以及高浓度的ADSCs和血管内皮生长因子使得移植物再物理应激和缺氧损伤中更易存活。

SVF-gel的制备:大腿或者腹壁等部位用含0.001%肾上腺素的肿胀液浸润。用内径2.5 mm的套管进行抽脂。抽脂液放入离心机,以1200 G的转速旋转3 min。离心后,将中层脂肪移植物保留(Coleman 脂肪)。再通过以10 ml/s的速度在两个常规的一次性注射器之间以内径1.4 mm的双侧润滑锁接头连接,以1 min的速度进行机械乳化。将乳化后的Coleman 脂肪在封闭腔内通过500 mm可移动网过滤,并以2000 G离心3 min,油层下的粘性物质即为SVF-gel。

1.2 PRP的来源以及作用

富血小板血浆(platelet-rich plasma ,PRP)是一种基于血小板愈合特性的自体生物疗法,目前治疗历史已有25年。PRP含有周颗粒,活化后可释放多种生长因子,如血小板源性生长因子(platelet derived growth factor,PDGF)、转化生长因子-表皮生长因子(Transforming growth factorepidermal growth factor,TGF-EGF)、VEGF、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)等。近年来,PRP治疗范围已从骨再生、创面愈合、肌肉骨骼损伤愈合扩展到提高脂肪移植物存活率[7]。近年来发现PRP的應用相较于干细胞、外用生长因子等更实用、安全。

PRP的制备:对于抽取的静脉血采用二次离心法,首次离心采取实验室标准离心机130 G/5 min,获得初次提纯的悬浊液,再次采400 G/15 min,去除上清液(PPP),收集浓缩的PRP,混合激活剂10 %CaCl2,装入27 G注射针头的1 mL注射器中待用。

2 SVF-gel联合PRP注射在脂肪填充的作用机制

2.1 促进脂肪组织再生

脂肪移植物至少包含两组细胞:成熟脂肪细胞和基质血管部分。基质血管部分是一个异质细胞群,包括内皮细胞、平滑肌细胞、周细胞、白细胞、肥大细胞、前脂肪细胞和多功能脂肪来源干细胞(ADSCs)。成熟脂肪细胞对缺血环境敏感,它们容易液化死亡或去分化。如果建立了足够的血管供应,去分化的脂肪细胞可以重新分化为成熟的脂肪细胞[8]。前脂肪细胞和ADSCs的增殖和分化也与脂肪移植物的存活有关。手术植入后,脂肪移植物最初是通过血浆中的营养物质扩散而存活的。而SVF-gel是通过提纯离心处理后的中小颗粒的脂肪团混合物,因此,相较于未经过处理的大脂肪团,小颗粒的SVF-gel更易存活,因为更小的移植物表面积体积比会导致更大的面积与血管床的接触。随后,通常在移植后48小时就出现的新生血管将开始为脂肪移植物提供营养。大的脂肪移植物表现出更高的液化、坏死和囊肿形成,特别是在脂肪团中心部,由于较差的营养从血浆扩散和不充分的新生血管形成到中部更易形成液化或者结节。

此外加入激活剂CaCl2会导致PRP内的凝血酶原形成自体凝血酶,并最终形成疏松的纤维蛋白基质,从而缠住生长因子,导致生长因子在7天内缓慢分泌。这种方法在临床上应用最多的是PRP脂肪移植。PRP对脂肪移植物的存活和保留有积极的影响,因为它可以改善ADSCs的增殖和分化,减少炎症,并改善血管生成[9]。

体外研究表明,PRP增强了ADSC的增殖和分泌功能,从而改善了脂肪移植物的保留。并且PRP和ADSCs在啮齿动物中联合使用时具有协同作用,联合使用比单独使用时具有更好的保留效果[10]。

2.2 促进再血管化

ADSC已被证明可以促进体内新生血管形成和组织再生。脂肪组织是体内干细胞浓度最高的组织之一,每克脂肪约有5X103个ADSCs[11]。在伤口愈合方面,ADSCs可能通过可溶性介质旁分泌促进抗炎和促血管生成功能,SVF还含有造血细胞系细胞、成熟内皮细胞、周细胞、成纤维细胞和白细胞,它们都在伤口愈合中发挥作用[12]。

此外,体外培养的ADSCs也被证明能分化为血管内皮细胞和毛细血管结构,这表明它在伤口愈合的血管生成阶段具有潜在的重要作用。ADSCs也被证明有分化成内皮细胞的潜力,进而形成毛细血管,这是血管生成的关键一步。体外研究表明,当PRP和ADSCs联合培养时,血管网的生长增加。对小鼠的研究也表明,与PRP联合移植的脂肪增加了脂肪组织的新血管生成。PRP已被证明可以促进ADSCs分化为成纤维细胞和角化细胞,它们在伤口愈合过程中是至关重要的细胞[13]。PRP还能促进成纤维细胞向创伤部位迁移,与PRP培养的ADSCs表达MMP-1和MMP-2等参与组织重塑的基因,提示对创面愈合以及血管再生有益[14]。

2.3 提高移植物耐受性

Siegel[15]等研究表明,保留在纤维蛋白凝块中的ADSCs显示VEGF和FGF的分泌持续升高,同时ADSCs对VEGF的免疫反应性增强,提示纤维蛋白凝块与干细胞之间存在协同作用。PRP还含有细胞粘附分子纤连蛋白,它们帮助固定纤维蛋白中的生长因子,并帮助纤维蛋白支架作为上皮迁移的基质。当ADSCs在体外含有黏附分子和PRP中发现的生长因子的支架上生长时,它们显示出角质形成细胞分化增加,这表明对伤口愈合的益处增强。在体外也显示,当与ADSCs共同培养时,大部分血小板在10天内仍保持活性,这表明一种可能增强愈合潜力的双边促生存关系[16]。

2.4 提高抗炎能力

PRP具有抗炎特性,可以减少炎症和肿胀,从而促进脂肪移植物的存活。 PRP中肝细胞生长因子(Hepatocyte growth factor,HGF)和肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF)浓度的增加可能通过下调促炎转录因子NF-kB发挥重要的抗炎作用,提高共同培养细胞的存活率。与PRP共培养的ADSCs分泌较低的趋化因子浓度,而PRP也加强了ADSCs中强促炎基因IL-1B的下调,两者均提示具有抗炎作用。用PRP培养的ADSCs也显示出增强的吞噬能力,这表明在炎症愈合阶段发挥作用[17]。PRP通过下调细胞死亡介质mRNA蛋白和抑制促凋亡基因来减少前脂肪细胞的凋亡,以及上调ADSCs的成脂基因表达,从而提高移植后脂肪的存活能力。

3 目前面臨的问题和前景

目前对于SVF-gel以及PRP对脂肪填充的存活率的提高基本达成了共识,但是依然面临很多亟待解决的问题:具体如下。

(1)PRP的离心速度问题,特别是对于第二次离心速度存在争议,目前可以肯定在200 G~1000 G之间调整转数,但是对于PRP提取活性的最佳转数仍然存在较大疑问。

(2)SVF-gel的提纯需要经过脂肪组织的洗涤、胶原酶消化、离心分离SVF的过程,这个过程耗时较久,流程相对复杂,也并没有实现国际的标准化。

(3)对于SVF-gel以及PRP的保存以及运输缺乏安全有效的实施手段,对于短时间的保存可以达到预期活性,很难实现较长时间的保存功能。

(4)对于下颏、鼻背部等需要支撑性结构的填充时,单纯的SVF-gel注射后期往往效果不佳,并不是容量问题,而是支撑力不够,如何利用好SVF-gel、prp的同时,对于脂肪组织中的脂肪基质复合体(AMC)应该灵活运用起来,从而增加组织的支撑力。未来对于SVF-gel联合PRP注射的存活率的判定将更加精准,应用方向也将逐渐拓展到面部、胸部、私密等众多其他领域。

参考文献

[1] Xiong S,Yi CG,Pu LLQ,et al.An Overview of Principles and New Techniques for Facial Fat Grafting[J].Clin Plast Surg,2020,47(1):7-17.

[2] Lee SY,Kwom B,Lee K,et al.Therapeutic Mechanisms of Human Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells in a Rat Tendon Injury Model[J].Am J Sports Med,2017,45(6):1429.

[3] Padoin AV,Braga-silva J,Martins P,et al.Sources of processed lipoaspirate cells: influence of donor site on cell concentration[J]. Plast Reconstr Surg , 2008,122 (2):614-618.

[4] Li W,Zhang Y,Chen C,et al.Increased Angiogenic and Adipogenic Differentiation Potentials in Adipose-Derived Stromal Cells from Thigh Subcutaneous Adipose Depots Compared with Cells from the Abdomen[J]. Aesthet Surg,2019,39(5):140-149.

[5] Yao Y,Cai J,Zhang P,et al.Adipose Stromal Vascular Fraction Gel Grafting: A New Method for Tissue Volumization and Rejuvenation[J]. Dermatol Surg,2018,44(10):1278-1286.

[6] Butala P,Hazen A,Szpalski C,et al.Endogenous stem cell therapy enhances fat graft survival[J].Plast Reconstr Surg,2012,(130):293-306.

[7] Liao HT,Marra KG,Rubin JP,et al.Application of platelet-rich plasma and platelet-rich fibrin in fat grafting: basic science and literature review[J]. Tissue Eng Part B Rev,2014,20(4):267-276.

[8] Chan CW,Mcculley SJ,Macmillan RD,et al.Autologous fat transfer--a review of the literature with a focus on breast cancer surgery[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg,2008,61(12):1438-1448.

[9] Smith OJ,Jell G,Mosahebi A,et al.The use of fat grafting and platelet-rich plasma for wound healing: A review of the current evidence[J].Int Wound J,2019,16(1):275-285.

[10] Li F,Guo W,Li K, et al.Improved fat graft survival by different volume fractions of platelet-rich plasma and adipose-derived stem cells[J]. Aesthet Surg J,2015,35(3):319–333.

[1 1 ] Zhu Y,Lliu T,Song K,et al.Adipose derived stem cell: a better stem cell than BMSC[J].Cell Biochem Funct,2018,(26):664-675.

[12] Xiong BJ,Tan QW,Chen YJ,et al.The effects of platelet-rich plasma and adipose-derived stem cells on neovascularization and fat graft survival [J]. Aesth Plast Surg,2018,(42):1-8.

[13] Stessuk T, Puzzi MB, Chain EA, et al. Platelet-rich plasma (PRP) and adipose-derived mesenchymal stem cells: stimulatory effects on prolifer-tion and migration of fibroblasts and keratinocytes in vitro[J]. Arch Dermatol Res,2016,308:511-520.

[14] Bellini E,Grieco MP,Raposio E,et al.The science behind autologous fat graft-ing[J].Ann Med Surg,2017,(24):65-73.

[1 5] Sigel KR, Clevenger TN, Clegg DO, et al. Adiposestem cells incorporated in fibrin clot modulate expression of growth factors[J]. Arthroscopy,2018,34(2):581-591.

[16] Atashi F, Jaconi Mee, Pittet-Cuenod B, et al. Autologous plateletrichplasma: a biological supplement to enhance adipose-derived mesenchymal stem cell expansion[J]. Tissue Eng Part C Methods, 2015, 21(3):253-262.

[1 7] Willemsen JC,Spiekman M,Stevens HP,et al.Platelet-rich plasma influ-ences expansion and paracrine function of adipose-derived stromal cells in a dose-dependent fashion[J]. Plast Reconstr Surg,2016, 137(3):554e-565e.