左:原始細胞群輔助脂肪移植前, 膚質較粗,下眼皮凹陷,蘋果肌微凹
右:原始細胞群輔助脂肪移植後一年, 膚質變細緻,下眼皮凹陷改善,蘋果肌變豐盈
上: 臉頰脂肪移植前
下: 原始細胞群輔助的臉頰脂肪移植有年輕化的效果
脂肪組織中含有很豐富的幹細胞(stem cell)/基質細胞(Stromal cells)/前趨細胞(Progenitor cells)群
隨著醫學的進步,近年來發現人體的脂肪組織裡含有相當多量幹細胞(stem cell),基質細胞(Stromal cells),及前趨細胞(Progenitor cells). 位於脂肪細胞旁的血管壁周邊分布的這些較原始細胞可以分化成新一代的脂肪細胞,因此不僅在脂肪細胞的新陳代謝方面扮演相當重要的角色,而且在組織受傷後的修復也負責重新塑造的任務.
脂肪組織在臨床上常被做為軟組織缺失時的自體填充物,但是長久以來醫學界發現這些作為自體填充物的脂肪組織被吸收率很高,臨床上的效果較難預測. 原因可能和移植脂肪組織內的幹細胞(stem cell)/基質細胞(Stromal cells)/前趨細胞(Progenitor cells)群缺乏有關. 最近一種新的脂肪移植方法,由原始細胞群輔助的脂肪移植(Cell-assisted lipotransfer)被發明出來, 它將源自脂肪組織的幹細胞/基質細胞/前驅細胞群加入即將移植的脂肪內,十分有效的提高了移植脂肪的存活率,而且相當安全.
近來的研究發現脂肪組織中含有很豐富的幹細胞(stem cell)/基質細胞(Stromal cells)/前趨細胞(Progenitor cells)群,這些較原始的細胞又可以進一步產生出各種的成熟細胞.如:脂肪細胞,骨細胞,軟骨細胞,肌肉細胞,心肌細胞以及神經細胞.這一類源自脂肪具分化能力的較原始細胞簡稱之為ASCs ( adipose-derived stem/stromal/progenitor cells 源自脂肪的幹細胞/基質細胞/前趨細胞群 ). ASCs一般相信是脂肪細胞及血管細胞的原始細胞,位於脂肪細胞之間,主要分佈在血管周圍的細胞間質當中,對於脂肪組織的新陳代謝扮有相當重要的角色.脂肪組織的代謝非常緩慢,約2至10年左右.當今的研究也發現人類脂肪中的ASCs和身體其他部位的間質前趨細胞是不一樣的.來自脂肪的ASCs表現出的是幹細胞相關的標記CD34,而且濃度很高.這和來自於骨隨的間質幹細胞以及來自於骨隨的真皮纖維芽細胞是不一樣的. 目前臨床上ASCs已被用在的治療包括骨頭的缺失以及軟組織的缺陷治療等.
脂肪組織中所含的和組織再生有關的細胞,有那些? 主要功能又如何?
脂肪組織含有的脂肪細胞數目比率是小於30%,而脂肪組織富含有微血管,每一個脂肪細胞都有微血管接觸. 當抽取出來的脂肪經過膠源蛋白酶的一系列處理之後,脂肪細胞本身已經被破壞成油,只剩下脂肪組織其他細胞被分離出來,這部分叫做基質血管細胞成份SVF(Stromal vascular fraction).這一部份主要是含有較原始的具分化能力細胞,血管內皮細胞和管壁細胞,紅血球,白血球等.若更進一步的細分,白血球占37%,ASCs占35%,血管內皮細胞以及其他細胞占15%. 一般而言,200c.c.抽取脂肪裡面,可以分離出這些細胞總共約1億至10億個.
統自體脂肪移植最大的問題是脂肪細胞難承受移植之後短暫性的缺血缺氧,大部分的脂肪細胞會在移植的24小時內死亡.但是源自脂肪的幹細胞/基質細胞/前趨細胞群(ASCs)能夠抵抗這種缺血性的缺氧
臨床上使用新分離出來的SVF,可以增加脂肪移植的安全性以及存活效率.許多的研究已經發現SVF中的ASCs有很強的血管生成作用,因為它會釋放出血管生長的因子,在缺血的情況下,會刺激生長因子的產生.它還會分化成血管內皮細胞及脂肪細胞.這些ASCs大部份是在血管的周圍,會參與微血管的重新塑造及脂肪組織的代謝. 當組織受傷造成缺血的時候,ASCs可以經由產生這種機轉來達成脂肪組織的再生.脂肪組織在青少年階段或肥胖的時候會增長,也會隨著年齡的老化或受傷而萎縮.這種重新塑造的過程也由ASCs所控管.
脂肪組織移植使用於軟組織的缺陷填補
軟組織的填補或增大一般都是用自體的脂肪組織來達成.例如自體脂肪隆乳就是一個例子.傳統的自體脂肪注射隆乳有相當高的不可預測性,因為移植脂肪的存活率很低.主要原因為移植的脂肪會大部分因缺血而壞死,只留下一小部分存活. 由於效果不可靠,使用矽膠植入的方式才會被普遍的使用.尤其使用傳統自體脂肪隆乳可能牽涉到安全性的問題:它可能會引起乳房組織的鈣化,而很難從X光上被辨別出是良性的鈣化或是有乳癌的產生.這種鈣化會混淆乳癌早期發現的機會.傳統自體脂肪移植最大的問題是脂肪細胞難承受移植之後短暫性的缺血缺氧,大部分的脂肪細胞會在移植的24小時內死亡.但是源自脂肪的幹細胞/基質細胞/前趨細胞群(ASCs)能夠抵抗這種缺血性的缺氧,它可以忍受組織的缺氧達72小時.而在這種缺氧的過程這些具分化能力的較原始細胞還可以進一步做組織的修復,尤其它會促進新一代的脂肪細胞及新血管的形成.因此ASCs的數目多寡和組織的修復能力以及重新塑造能力有相當密切的關係.
ASCs添加在移植的脂肪裡面,也就是由原始細胞群輔助的脂肪移植(Cell-assisted lipotransfer),會提升幹細胞/基質細胞/前趨細胞相對於脂肪細胞的比率,讓脂肪組織數量增加.因此使用SVF混和的脂肪就可以改善移植脂肪組織的存活率.
SVF中的ASCs有很強的血管生成作用,因為它會釋放出血管生長的因子,在缺血的情況下,會刺激生長因子的產生.它還會分化成血管內皮細胞及脂肪細胞.
ASCs在這種新一代的脂肪移植(Cell-assisted lipotransfer)過程扮有4種相當重要的功能,包括:
1.ASCs可以分化成脂肪細胞造成脂肪組織的再生.
2.ASCs可以分化成血管內皮細胞以及血管管壁細胞,這會導致血管的增生以及促進移植脂肪的存活.
3.ASCs可以釋放出促進血管生長的因子,例如:HGF以及SDF-1.
4.ASCs可以存活下來同時又保有原來的ASCs,也就是它還可以複製自己.
根據日本的吉村教授在2010年的報告,初步的臨床觀察發現,這種新的移植技術產生的自體脂肪,其柔軟度及輪廓改善方面都有相當令人滿意的自然效果.經由3D的立體檢測發現脂肪的存活率約在40%到80%之間.脂肪存活率的巨大差異性可能和病人的條件有相當密切的關係,例如乳房皮膚的鬆弛度,移植時使用的儀器及器械,移植脂肪的準備過程及脂肪注射技術都有相關.可能的併發症包括囊腫形成以及鈣化,但是發生率極低.
未來的展望
目前有關由原始細胞群輔助的脂肪移植(Cell-assisted lipotransfer)的研究已經在全世界許多國家展開,預期在未來的5年,這些的研究報告會陸續的出來,有關這方法的安全性以及有效性,到時候將可以得到更新更完整更全面性的答案.預料在ASCs的相關生理功能方面的研究,尤其是有關它促進血管再生方面一定會有相當令人期待的研究結果出現.而在應用方面也會有更清楚更明確的結果出來.
(本文取材自吉村教授最近的研究報告)
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