经皮针刺筋膜切开自体脂肪移植术修复瘢痕的研究及应用进展

    目前病理性瘢痕及创面挛缩形成机制尚不完全明确，治疗广泛病理性瘢痕仍是外科修复重建领域的热点问题。脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells, ADSCs)是存在于皮下组织中的间充质干细胞，具有自我更新和分化潜能，且数量众多、分布广泛、易于通过自体脂肪抽吸获取，是一种极具潜力的组织工程细胞来源[ 1 ]。ADSCs具有改善瘢痕组织的作用，近年出现的经皮针刺筋膜切开自体脂肪移植术(percutaneous aponeurotomy and lipofilling，PALF)就是利用ADSCs修复瘢痕组织。本文综述了PALF技术的改进过程及理论基础，PALF基本思路为使用针尖进行皮肤穿刺松解块状、条索状瘢痕组织及皮下、筋膜组织的纤维化粘连，创建若干个带微小血管蒂支架的蜂巢状组织腔隙，在其中进行自体脂肪移植。这种应用了组织工程原理将瘢痕扩张为ADSCs移植的三维支架的方法，为临床提供了皮瓣修复瘢痕的替代方案[ 2 ]。

     一、PALF应用于瘢痕修复的理论基础

    病理性瘢痕组织一个明显的特征是成纤维细胞转分化为肌成纤维细胞，并产生大量细胞外基质(extracellular matrix, ECM)，首先Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原的富集及比例改变与α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin，α-SMA)的表达密切相关；此外，基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)活性的降低阻碍了胶原蛋白的降解，导致过度纤维化。

    ADSCs主要通过旁分泌机制改善局部微环境影响外周细胞，实现再生功能[ 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 ]。ADSCs能够分泌肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor，HGF)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)等多种细胞因子[ 9 , 10 ] 。ADSCs的旁分泌作用不仅对伤口愈合、组织修复和抗衰老具有积极作用[ 4 ]，还能够以促进血管新生的方式提高脂肪移植成活率[ 11 , 12 ]。动物实验研究证实ADSCs植入可改善局部组织真皮毛细血管密度[ 13 ]。Bruno等[ 14 ]观察到脂肪移植能够选择性地增加瘢痕组织的血管密度，使微血管结构正常化，瘢痕组织中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)表达降低与真皮乳头微血管化模式选择性改善相关。

    动物瘢痕模型中注射ADSCs及脂肪来源干细胞条件培养基(ADSCs-conditioned medium，ADSCs-CM))，可观察到两者均可使α-SMA和Ⅰ型胶原mRNA表达减少，从而减少胶原沉积并改善胶原的杂乱排列。ADSCs可在瘢痕组织内大量存活，且抑制瘢痕增生挛缩的作用强于ADSCs-CM，据此可推测ADSCs不仅通过旁分泌抗纤维化因子抑制瘢痕增生，还可能通过与创面间细胞直接作用抑制瘢痕增生[ 15 ]。

    转化生长因子(transforming growth factor, TGF)-β/Smad信号通路在创面愈合、病理性瘢痕形成的级联反应中发挥关键作用，不同TGF-β亚型可能对伤口愈合产生不同的作用[ 16 , 17 , 18 ]。TGF-β1能够在上皮化阶段激活，促进成纤维细胞向肌成纤维细胞分化，刺激ECM的过度产生，刺激角质形成细胞迁移，抑制MMP，介导创面纤维化[ 19 , 20 ]。ADSCs能够下调TGF-β1表达，改善TGF-β1/Smad介导的成纤维细胞增殖、Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原沉积，促进MMP表达，使重塑过程正常化[ 21 ]。TGF-β3能够减少伤口愈合时的瘢痕形成，且瘢痕抗拉强度不降低[ 20 , 22 ]。TGF-β3增加、TGF-β1/TGF-β3比例改变有利于减少瘢痕形成[ 23 ]。小鼠间充质干细胞与成纤维细胞的共培养能够使TGF-β3的表达增加、TGF-β1表达降低，降低纤维化程度[ 24 ]。Wu等[ 25 ]发现阻断间充质干细胞条件培养基中TGF-β3的活性，会抵消其抗纤维化作用，并推测TGF-β3介导了对成纤维细胞增殖和ECM过度沉积的抑制作用。Yun等[ 26 ]发现在猪动物模型瘢痕重塑早期注射ADSCs，能够使TGF-β3和MMP的表达升高，有助于减小瘢痕形成范围，改善瘢痕颜色和柔韧性。

    bFGF可通过c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase ，JNK)信号通路强烈促进ADSCs增殖和HGF分泌，抑制bFGF、JNK可抑制ADSCs分泌HGF，并导致纤维生成增加[ 27 ]。ADSCs释放的HGF抑制瘢痕成纤维细胞胶原合成，且可作为HGF的长期内在来源，改善瘢痕[ 28 ]。p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase, p38 MAPK)信号通路能够促进成纤维细胞的激活分化形成肌成纤维细胞，导致ECM过度沉积并不可逆性重塑，从而形成病理性纤维化组织[ 29 ]。体外实验证实经ADSCs-CM处理的成纤维细胞，p38蛋白水平呈浓度依赖性下降，Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、α-SMA蛋白水平随之降低[ 30 , 31 ]。

    二、脂肪移植在瘢痕治疗中的改进

    1999年De Benito等[ 32 ]采用套管针在瘢痕组织与深部筋膜之间反复移动的方法，为30例手术后瘢痕形成的患者松解纤维粘连，并在间隙中进行脂肪移植以改善局部凹陷，27例取得满意的改善效果，此后自体脂肪移植逐渐应用于硬皮病及外伤等各种原因造成的凹陷性、萎缩性瘢痕中[ 33 , 34 ]。2001年Zuk等[ 35 ]发现抽吸获取的脂肪组织中存在的ADSCs能够增加真皮厚度，与瘢痕组织修复相关。2002~2007年Rigotti等[ 36 ]在乳腺癌术后放疗所致的严重放射性皮炎部位进行脂肪注射，发现有改善纤维化组织局部微循环障碍的作用及组织再生功能。2008年，Klinger等[ 37 ]对3例严重烧伤引起的面部瘢痕和瘢痕疙瘩成人患者进行脂肪移植，患者主观感受、皮肤纹理和厚度有明显改善，组织学检查显示新组织中出现新的胶原沉积模式、局部血管增生和真皮增生，对成熟和演变过程中的瘢痕治疗效果良好。此后还有其他关于脂肪移植在各种创伤、外科手术和烧伤瘢痕修复中应用效果的报道[ 38 , 39 ] 。脂肪移植也开始逐渐用于治疗瘢痕所致的烧伤后难治性神经性疼痛[ 40 ]。在脂肪填充治疗烧伤后颈神经痛的案例中，80%患者疼痛得到了良好缓解[ 37 ]。

    Maricevich等[ 41 ]曾尝试使用脂肪移植的再生作用改善腹部手术后瘢痕，将脂肪移植在皮下平面，但术后4个月的皮肤组织学评价发现皮肤炎症浸润程度、真皮厚度、血管密度、弹性纤维数量均无明显变化，这可能与脂肪组织无法在坚韧的增生性瘢痕中充分浸润有关。也有学者对此提出异议，认为自体脂肪作为理想的填充物在矫正萎缩或凹陷性瘢痕中颇有成效，但采用自体脂肪治疗增生性瘢痕并不妥当，因为移植后存活的脂肪组织可能会使瘢痕组织外观更加隆起[ 42 ]。这一质疑随着脂肪组织成分的细化逐渐被打破，Xu等[ 43 ]对80例严重烧伤后增生性瘢痕形成的患者进行乳糜脂肪注射，乳糜化的脂肪几乎不增加病损部位体积，与纤维化组织的接触面积扩大，改善效果满意。

    由于瘢痕与真皮、筋膜的纤维化粘连严重，脂肪移植受区血氧供应环境差，影响临床修复效果。为解决这个问题，Brongo等[ 44 ]对18例烧伤后增生性瘢痕和瘢痕疙瘩的患者手术时，将脂肪细胞分离并转移到配有17~18号套管的2 ml注射器中，在瘢痕区域的真皮-皮下交界处进行注射，术后瘢痕质地、柔软度、颜色和弹性均有所改善，挛缩程度降低。Bruno等[ 14 ]认为坚硬致密的病理性瘢痕组织会极大程度限制ADSCs的扩散，需要将其直接浸润到瘢痕内纤维化组织中才可能获得更好的改善结果，圆钝的Coleman套管无法取得浸润移植的理想效果，遂选择使用更加锐利的血管造影套管克服瘢痕内阻力，在瘢痕内进行脂肪移植。这些方法的应用也为经皮针刺筋膜切开术与脂肪移植术的结合提供了基础。

    三、PALF

    经皮针刺筋膜切开术起初用以治疗掌腱膜挛缩症，将注射针头尖端刺入皮肤在皮下切断纤维条索、松解挛缩。在此之前，掌腱膜挛缩症常常需要进行广泛性或局限筋膜切除术，治疗创伤大，术后出现局部血肿、皮肤坏死、神经损伤、交感性营养不良等并发症的概率高达30%[ 45 ]。经皮针刺筋膜切开术具有创伤微小、不产生严重并发症的特点，使纤维挛缩所致畸形和功能障碍均得到改善[ 46 , 47 ]。然而这种方法仍需面临术后挛缩复发的问题，鉴于脂肪移植可改善瘢痕组织的延展性，Hovius等[ 48 ]将脂肪移植与这种微创经皮释放技术结合，提出了PALF，他为90余例掌腱膜挛缩症患者实施手术，沿挛缩周围区域广泛操作，在每个针刺点利用针刀的轻微横向移动对张力造成的明显束带进行松解，待挛缩完全释放，纤维结节条索完全分割软化后，将获得的脂肪组织通过多个平面注射于瘢痕中，术后随访显示95.6%的患者手术效果非常满意，手术过程未遗留明显瘢痕，且局部柔软度也有了明显改善[ 48 , 49 , 50 , 51 ] 。这种方法在直接松解瘢痕组织的同时不增加新的手术切口，产生可见瘢痕的概率较小，为一种微创重建方法。

    此后，Khouri等[ 2 ]开始在广泛瘢痕区域进行PALF来代替皮瓣转移修复术，通过数次经皮针刺直接将挛缩的瘢痕组织松解成含有无数交错孔隙的三维网状结构，在其中注射填充自体脂肪。2019年，Ha等[ 52 ]采用PALF治疗1例皮瓣转移术治疗后效果不佳的右下肢瘢痕形成、软组织缺损、跟腱裸露的患者，在不影响踝部感觉的同时成功修复了瘢痕及缺损。任学会等[ 53 ]采用PALF治疗因气性坏疽导致臀骶部感染手术后瘢痕，在改善瘢痕质地、弹性的同时又塑造了形体轮廓。在这些应用案例中，脂肪组织的填充作用逐步被淡化，对瘢痕组织的充分松解开始成为治疗效果的关键。

    四、总结与展望

    PALF的出现提示对脂肪移植的认识已由最初的脂肪组织的填充手段向ADSCs功能的再生技术转变。面对瘢痕范围广泛、挛缩严重、畸形及功能障碍的复杂病例，术前需进行严密的评估及方案设计，权衡不同手术方案及辅助治疗的利弊，明确供脂区的选择，对修复区域范围、组织缺损、挛缩、增生萎缩程度进行充分评估。广泛瘢痕的治疗往往需要分期多次完成，需明确分阶段治疗的目标及疗效评估，坚持长期随访。目前自体脂肪移植仍面临需多次注射治疗、改善缓慢、移植成活率差异大等局限性，且由于ADSCs存在一定的分化潜能，植入的ADSCs亦可能成为肌成纤维细胞的来源，在瘢痕纤维形成中发挥作用，再次产生瘢痕。目前对PALF进行瘢痕修复尚缺乏大规模临床随机对照研究证实治疗效果，未来也亟需联合多种辅助材料对治疗方案进行进一步改善。

参考文献

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第十四期内容

乳房再造手术时机、分期名词规范和双血管蒂腹壁

下动脉穿支皮瓣乳房再造

超脉冲二氧化碳点阵激光联合脂肪干细胞胶移植治疗瘢痕

脂肪干细胞外泌体在增生性瘢痕中的应用及相关机制研究进展

微创瘢痕松解联合自体小颗粒脂肪移植在面部凹陷性瘢痕中的应用