朱曉飛綜述，伍尚敏審校

（昆明市第一人民醫(yī)院暨昆明醫(yī)科大學附屬甘美醫(yī)院整形外科云南昆明650011）

·綜述·

自體脂肪移植與脂肪細胞凋亡的研究進展

朱曉飛綜述，伍尚敏審校

（昆明市第一人民醫(yī)院暨昆明醫(yī)科大學附屬甘美醫(yī)院整形外科云南昆明650011）

自體脂肪移植由于填充效果佳、可塑性強、無排斥免疫反應、取材方便、創(chuàng)傷小等優(yōu)點，而成為美容醫(yī)學和整形外科常用的手術方法。但由于術后脂肪細胞成活率較低，從而限制了其在臨床的廣范應用。細胞凋亡是移植后脂肪細胞死亡的重要機制，通過抑制脂肪細胞的凋亡可明顯提高自體脂肪移植的存活率，現(xiàn)將凋亡相關研究進展于自體脂肪移植中的應用進行綜述。

自體脂肪移植；細胞凋亡；存活率；脂肪細胞；細胞自噬

自體脂肪移植（Autologous fat graft，AFT）因填充效果佳、可塑性強、無免疫排斥反應、取材方便、創(chuàng)傷小等優(yōu)點，而成為美容醫(yī)學和整形外科常用的手術方法。但由于術后脂肪細胞成活率較低，從而限制了其在臨床的廣范應用。經(jīng)過國內(nèi)外學者多年的研究發(fā)現(xiàn)若無法在手術進行后4d內(nèi)提供良好的微血管供給網(wǎng)絡，脂肪細胞將面臨細胞凋亡以及細胞壞死的問題［1］。因此，目前提高AFT成活率的研究主要集中于加速血運重建和抑制脂肪細胞死亡兩方面。

細胞死亡包括兩種，即程序化細胞死亡（programmedcelldeath，PCD）和細胞壞死（necrosis）。PCD又分為I型PCD細胞凋亡（apoptosis）和II型PCD細胞自噬（autophagy）［2］。凋亡是機體生長發(fā)育、細胞分化和病理狀態(tài)中細胞自主性死亡的過程，主要特征是細胞皺縮、核固縮、膜泡狀化、凋亡小體形成以及DNA片段化［3］。自噬是真核生物在發(fā)育、變態(tài)、老化過程中一種凈化自身多余或受損細胞器的共同機制。細胞通過形成雙層膜包裹自噬底物形成自噬小體，然后與溶酶體融合形成自噬溶酶體從而將物質消化降解再利用的過程，對細胞維持自身的穩(wěn)態(tài)具有重要的作用［4］。兩者在AFT術后脂肪細胞死亡過程中均有著重要的作用，并且兩者的調(diào)節(jié)機制亦有著相當多的共同點。缺血缺氧狀態(tài)可影響細胞內(nèi)ATP水平的變化，進而同時促進細胞的凋亡及自噬，引起細胞大量的死亡［5］。Bcl-2蛋白家族細胞凋亡中重要的調(diào)控蛋白，其在自噬的調(diào)節(jié)中也起著重要的作用，其中Bcl-x、Bad、Bax等蛋白在促進凋亡的同時也可以促進自噬的發(fā)生［6］。抑制脂肪細胞的凋亡及自噬過程可明顯減少脂肪細胞的死亡，進而提高AFT術后脂肪細胞的存活率。本文就細胞凋亡的相關因素于AFT中的應用綜述如下。

1　抗腫瘤壞死因子-α（anti-TNF-α）抗體

腫瘤壞死因子-α（TNF-α）在脂肪組織中可由前體脂肪細胞和脂肪細胞分泌產(chǎn)生，是脂肪細胞凋亡的重要調(diào)控因子之一。在脂代謝中具有促進脂肪分解，抑制脂肪合成，抑制前脂肪細胞分化，誘導前脂肪細胞及脂肪細胞凋亡的作用。通過對TNF-α誘導脂肪細胞凋亡的機制研究，人們發(fā)現(xiàn)TNF-α在人體內(nèi)有兩種受體：TNF-α受體I（p55）和TNF-α受體II（p75），脂肪細胞的分化、凋亡主要由p55介導［7］。Qian等［8］發(fā)現(xiàn)TNF-α與細胞表面的受體結合激活促凋亡基因caspase-3從而引起級聯(lián)放大反應，誘導鼠的脂肪細胞凋亡；Zhang等［9］證實TNF-α可上調(diào)促凋亡基因如Bcl-2和caspase-1的表達從而引起人脂肪細胞的凋亡；Hao等［10］則證實了TNF-α以劑量依賴方式誘導大鼠棕色脂肪細胞、人類白色脂肪細胞和鼠3T3-L1脂肪細胞凋亡。因此，抑制TNF-α可顯著減少脂肪細胞的凋亡，提高脂肪移植的存活率。Yang等［11］通過實驗證實了此結論，他們將60只大鼠分為兩組行脂肪移植術，實驗組應用抗TNF-α單克隆抗體處理，另一組為鹽水對照組，結果發(fā)現(xiàn)術后7d、14d、30d和60d對照組的細胞凋亡率為（15.60±3.17）%，（24.60±4.34）%，（22.80±2.42）%和（27.00±3.83）%，而實驗組的細胞凋亡率為（1.00±0.63）%，（4.00±1.41）%，（6.00±2.08）%和（7.20±2.82）%，并且實驗組的移植脂肪重量也明顯高于對照組。

2　神經(jīng)肽Y（Neuropeptide Y，NPY）受體激動劑

神經(jīng)肽Y（NPY）是一種由36個氨基酸組成的小肽，具有高度生物活性的神經(jīng)遞質，廣泛存在于機體內(nèi)，作為神經(jīng)系統(tǒng)影響脂肪生成的調(diào)控遞質和外周脂肪增殖和分化相關細胞（特別是外周脂肪細胞）的生物效應分子，通過與其受體家族中不同受體的特異性結合而參與或發(fā)揮對機體一系列生理功能的調(diào)節(jié)和影響。目前，發(fā)現(xiàn)的受體共有6種，均為G蛋白偶聯(lián)受體，其中Y2受體對前脂肪細胞和脂肪細胞的增殖、凋亡有著重要的調(diào)節(jié)作用［12-13］。研究顯示，NPY可通過下丘腦內(nèi)弓狀核（大量合成NPY的部位）和室旁核（弓狀核的投射部位）通路阻滯瘦素作用從而抑制脂肪細胞凋亡，NPY還可以刺激脂肪細胞的增殖和分化，其主要途徑為Y2受體［14］。Baker等［15］分別在裸鼠和猴子的移植脂肪中加入包含NPY2受體激動劑并可以穩(wěn)定釋放14d的藥片，術后3個月的結果顯示移植脂肪細胞的存活率有明顯的提升，證實了NPY2受體激動劑可增強AFT的存活率。

3　胰島素樣生長因子-I（Insulin like growth factor-I，IGF-I）

多種生長因子的缺乏均可引起脂肪細胞的凋亡，特別是IGF-I。IGF-I及其受體是血清中最重要的生長因子之一，在脂肪細胞中以自分泌和旁分泌的形式產(chǎn)生，是脂肪細胞凋亡重要的調(diào)節(jié)因子。研究發(fā)現(xiàn)，IGF-I的抗凋亡作用主要通過磷酸肌醇-3激酶（PI-3）和MApK信號傳導途徑發(fā)揮作用［16］。Pamela等［17］發(fā)現(xiàn)IGF-1也可通過維持抗凋亡蛋白（BCL-XL）的表達來阻止人類脂肪細胞的凋亡。IGF-I的作用通過與其受體結合實現(xiàn)，IGF-I受體是酪氨酸激酶超家族成員，在與IGF-I結合后自主發(fā)生磷酸化，并通過募集和使底物如胰島素受體底物-1、2（IRS-1和IRS-2）磷酸化發(fā)揮作用。Yuksel等［16］取SD大鼠腹股溝區(qū)脂肪與IGF-I混合后移植，術后12周發(fā)現(xiàn)移植脂肪細胞的存活率較對照組有很大的提升，證實了IGF-I可以提高脂肪移植的成活率。但IGF-I也同樣被發(fā)現(xiàn)在含有TNF-α的3T3-L1細胞中有著促進凋亡的作用，但其促凋亡作用僅通過pI-3途徑，暫未發(fā)現(xiàn)與MAKP途徑相關［18］。

4　胰島素（Insulin）

胰島素（Insulin）是人體內(nèi)唯一可以促進脂類合成并抑制其水解的激素，在脂質代謝中的作用無可替代。胰島素不僅可以促進前脂肪細胞分化，同時還可以抑制脂肪細胞凋亡。實驗證實，胰島素可通過誘導成纖維細胞攝取游離脂質轉化為脂肪細胞，還可以通過抑制TNF-α的作用從而抑制脂肪細胞凋亡［19］。Hong等［20］將兔腹股溝取得的脂肪與胰島素混合處理后進行移植，術后1、3、6和12月后結果顯示移植脂肪存活率明顯提高，囊腫和纖維化較對照組明顯減少。但最新的研究發(fā)現(xiàn)長期應用胰島素會促進脂肪細胞的凋亡，Porras等［21］用長期的胰島素處理鼠胚胎的棕色脂肪細胞，發(fā)現(xiàn)胰島素可通過PI-3激酶路徑促進脂肪細胞凋亡，并且提示持續(xù)的高胰島素血癥可能通過減少棕色脂肪組織引起胰島素抵抗，故現(xiàn)在關于胰島素的應用時間和劑量還有待繼續(xù)研究。

5　地塞米松（Dexamethasone，DX）

地塞米松（DX）作為糖皮質激素的代表藥物因其抗炎、抗毒、抗過敏、抗風濕作用廣泛應用于臨床各個方面。目前的研究發(fā)現(xiàn)DX同樣具有抑制細胞凋亡，防止中性粒細胞活化等作用，能夠通過抑制脂肪細胞凋亡、提高脂肪細胞離體及移植初期對缺血缺氧的耐受性，從而提高脂肪移植的存活率。Zhang等［7］通過實驗研究發(fā)現(xiàn)DX可以通過抑制TNF-α的作用從而抑制前脂肪細胞和脂肪細胞的凋亡，Kelmendi-Doko等［22］將人脂肪細胞與DX混合后進行移植并與對照組進行比較，結果顯示移植脂肪的重量和細胞存活率有著明顯的提升，并存在著一定程度的劑量依賴性。

6　雌激素（Estrogen）

雌激素（Estroge）是人類脂質代謝的重要調(diào)節(jié)因素作用，可降低膽固醇的濃度，是抗動脈硬化的重要因素之一，因此廣泛應用于心血管疾病、糖尿病等治療。雌激素對脂肪細胞的作用主要表現(xiàn)為抗凋亡作用，其機制為通過抑制TNF-α的作用從而抑制脂肪細胞的凋亡，Neacus等［23］在機體的多個病理生理活動中均觀察到了雌二醇（E2）對TNF-α的表達有明顯抑制作用；Dos等［24］的實驗也證明，經(jīng)過17β-雌二醇處理的脂肪細胞，抗凋亡基因bcl2的表達明顯上調(diào)，而凋亡基因bax和p53的表達也分別不同程度的下調(diào)。Luo等［25］則通過實驗證實了17β-雌二醇能通過促進脂肪細胞分化、增加生長因子的分泌、加速血管化和減少脂肪細胞的凋亡，進而提高自體脂肪移植后的成活率。

7　β受體（Beta receptor，β-AR）阻滯劑

腎上腺素能系統(tǒng)在能量消耗、脂肪儲存和分解方面起著重要作用。人脂肪細胞上存在著三種β-腎上腺素受體（β-AR），三種受體均與脂肪細胞的凋亡相關，其中β3AR是最為重要的受體，與相應配體結合后通過Gs蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶活性，使細胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷（cAMP）濃度增高，通過cAMP介導脂肪細胞凋亡［26］。因此，通過β受體阻滯劑的阻斷作用可以抑制脂肪細胞的凋亡。Ayhan等［27］將β1-受體阻滯劑與游離脂肪混合后進行移植，9個月后結果顯示可提升小鼠移植脂肪的存活率，脂肪細胞的活力也有明顯的提升。

8　泊洛沙姆（Poloxamer）

泊洛沙姆（Poloxamer）是一類由聚氧乙烯與聚氧丙烯形成的共聚物，其分子的中間為疏水的聚氧丙烯鏈，兩側為親水的聚氧乙烯鏈，因此，是一種非離子型高分子表面活性劑，廣泛應用于化妝品，藥物制劑以及其它工業(yè)生產(chǎn)領域，近年來的研究發(fā)現(xiàn)其在細胞保護和抗細胞凋亡方面有著獨特的作用［28］，其機制主要為通過對細胞膜的直接保護和修復作用、阻止脂質過氧化反應、不影響N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體的功能和對氧自由基的清除作用從而達到保護細胞膜，移植細胞凋亡的作用［29］。Medina等［30］將各種類型的Poloxamer與人脂肪細胞混合后進行移植，術后6周結果顯示各組移植脂肪的存活率均較對照組有所提升，其中P188，F(xiàn)107，F(xiàn)127組的存活脂肪重量增加較明顯，L64，P188，F(xiàn)38組的組織學改善最為顯著，L64和P188組的脂肪細胞活力有著較大的提升，其中P188組的效果最為顯著，術后6周的細胞凋亡率比對照組減少了50%，脂肪重量高出對照組72%，證實了Poloxamer特別是P188可抑制移植脂肪細胞的凋亡，提高脂肪移植的存活率。

9　輔酶Q10（coenzyme Q 10，Co-Q10）

輔酶Q（coenzyme Q），為一類含不同長度聚異戊烯側鏈的醌類化合物的總稱。輔酶Q廣泛存在于所有的生物膜中，不同來源的輔酶Q其側鏈異戊烯單位的數(shù)目不同，人類和哺乳動物是10個異戊烯單位，故稱輔酶Q10。輔酶Q10參與呼吸鏈電子傳遞是最早獲得確認的功能，之后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)輔酶Q10還參與抗氧化、代謝調(diào)節(jié)、細胞分化調(diào)節(jié)等新功能。輔酶Q10因其優(yōu)秀的抗氧化作用和增強免疫功能廣泛應用于心腦血管類疾病、神經(jīng)功能性疾病、糖尿病等的治療或輔助治療。近年來的研究發(fā)現(xiàn)其同樣有著抗細胞凋亡的作用。Papucci等［31］研究發(fā)現(xiàn)其抗細胞凋亡的機制可能是通過阻止線粒體膜轉運孔從而抑制線粒體凋亡來實現(xiàn)的。相對分子質量超過1 500的大分子通過開啟的線粒體轉運孔進入，將導致線粒體功能崩潰，輔酶Q10通過阻止此轉運孔打開從而防止細胞凋亡的誘發(fā)。Witort等［32］將混合了輔酶Q10的人脂肪細胞進行自體移植后，從酶免疫學、生化活性和組織形態(tài)學等方面進行檢測發(fā)現(xiàn)脂肪細胞的凋亡率較對照組有明顯的減少，證實了輔酶Q10可抑制脂肪細胞凋亡，提高脂肪移植的存活率。

10　其他

上述藥物中胰島素、IGF-I及地塞米松已應用于AFT臨床階段［33］，其余臨床療效還有待證實。除上述物質外還有轉化生長因子（TGF）、少量集落刺激因子（GM-CSF）、視黃醇、瘦素、前列腺素、甲狀腺素、維生素E等均對脂肪細胞的增殖和凋亡有著明確的作用，但尚未有明確的實驗研究證實其對脂肪移植存活率的作用；另外常壓高氧療法、高葡萄糖療法、“雞尾酒”療法、紅外線照射等方法對脂肪細胞的凋亡也有一定程度的作用，但確切的療效尚不確定，具體的操作療程和標準也有待繼續(xù)研究。

11　小結

臨床研究的最終目的是為了提高脂肪移植成活率，移植過程中的所有環(huán)節(jié)和步驟都應該盡量減少脂肪細胞的損傷，脂肪細胞凋亡的研究為脂肪移植提供了更廣闊的思路和方法，隨著對脂肪移植的不斷研究，必能不斷提高脂肪移植的成活率，使其在臨床上能得到更為廣泛的應用。

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編輯/李陽利

Research progress of autologous fat graft and fat cells apoptosis

ZHU Xiao-fei，WU Shang-min
（Department of Plastic Surgery，Ganmei Affiliated Hospital of Kunming Medical University，Kunming 650011，Yunnan，China）

Objective：Autologous fat graft has become the most commonly operation methodin aesthetic medicine and plastic surgery，due to its better filling effect，strong plasticity，no immune response，easy drawing materials and little trauma.However，the low survival rate of fat cells，which limits its wide application in clinic.Apoptosis is an important mechanism of fat cell death which after transplantation. The survival rate of autologous fat transplantation can be significantly improved by inhibiting the apoptosis of fat cells，related factors affecting the survival rate of grafted fat was reviewed in this paper.

autologous fat graft；cell apoptosis；survival rate；fat cells；autophagy

R622+.9

A

1008-6455（2015）24-0062-05

2015-10-12

2015-11-20