1、背景和目的：
　　臨床上，對于先天畸形、外傷、腫瘤切除造成的大體積軟組織缺損進行修復一直以來都是整形外科醫(yī)生面臨的重大挑戰(zhàn)，這些缺損通常需要復雜的修復重建手術來治療。吻合血管的自體組織移植是目前最被廣泛接受和推薦的治療。然而，這種手術有很多技術上的挑戰(zhàn)，而且還不可避免地導致供區(qū)的缺損畸形。目前一個以解決軟組織缺損修復重建的新領域—脂肪組織工程技術，為自體組織瓣移植提供了另一種可能的選擇。2007年，研究人員將一個帶腹壁淺血管蒂的脂

2、肪瓣插入一個中空的小室中，再植入大鼠的腹股溝皮下，最終導致了腹股溝脂肪瓣的顯著增長。這種組織工程室(TEC)技術為組織工程領域提供了新的可能。
　　先前的研究已經表明，TEC技術可以產生大量的脂肪組織。然而，在大動物體內長期的觀察表明，植入的脂肪瓣最終不能100％完全填滿工程室內的所有空間，這就意味著工程化脂肪瓣的體積沒有最大化。我們之前關于大鼠的研究可能可以解釋這個現象，我們發(fā)現當把TEC小室植入動物體內，新生的組織表面覆蓋了一

3、層厚厚的包膜囊。這個包膜囊可能降低了來自脂肪瓣周圍的灌注從面限制了脂肪瓣的進一步增長。因此，我們推測包膜囊的形成可能是限制工程化組織瓣達到其最大體積的關鍵因素之一。另一方面，雖然該包膜囊可以限制脂肪瓣的體積增長，但是它也可以維持TEC所構建脂肪瓣的外形。
　　據先前的報道所知，Morrison團隊所構建出的組織瓣大都是單一的半球形。然而面對臨床上的形形色色的缺損，我們不禁提出疑問:利用組織工程室技術能否構建出不同形狀的脂肪瓣？如何

4、構建接近臨床需求的更大體積的脂肪瓣？這些構建出的工程化脂肪瓣的原位遠期轉歸又如何呢？
　　基于以上的觀察，我們推測使用TEC可以實現脂肪瓣的形狀預構。首先將脂肪瓣放入合適形狀的組織工程小室中，當脂肪瓣體積穩(wěn)定后去除小室，可以促進成形的脂肪瓣的進一步生長。為了檢測這個“兩步法”技術，我們進行了以下實驗:運用兔模型將帶蒂脂肪組織瓣置于不同形狀的小室中，并觀察在此過程中大體和組織學的變化。
　　方法：
　　1、組織工程室內大

5、體積帶蒂脂肪組織瓣的形狀預構
　　在兔背部皮下放置圓形與心形兩種形狀組織工程室，再將帶蒂脂肪瓣放入小室內。在不同時間點（2周、4周、8周）觀察構建物的體積、形狀、組織學等動態(tài)變化的過程。
　　2、構建物二次增長模式的研究
　　在利用組織工程室模型構建穩(wěn)定的組織瓣后，將小室去除后，4周后再原位觀察構建物的變化情況，通過體積測量、組織學的變化來探討二次增長模式的可行性。
　　3、組織工程室誘導的構建物的原位長期轉歸的

6、觀察
　　利用組織工程室技術構建成熟的脂肪組織瓣后，一側小室去除另一側小室保留，并分別觀察在小室內的以及去除小室后的構建物在不同時間點（16周、24周）的變化。
　　4、統(tǒng)計學處理
　　數據以均數±標準差（(x)±s）表示，使用統(tǒng)計軟件SPSS13.0進行數據處理。兩組之間同一時間點比較采用Bonferroni's檢驗;同組不同時間點的差異采用協方差分析及post-hoc分析的T檢驗。
　　結果：
　　1、

7、不同形狀的組織工程室內構建物在2周時外形與小室吻合，但構建物外周以膠樣物質填充，脂肪瓣內部組織學出現血管形成伴隨著脂肪新生，伴炎性細胞浸潤，外周以炎性細胞浸潤為主;4周時構建物形狀與小室基本吻合，血管化及脂肪化趨于穩(wěn)定，4周-8周時外形無明顯變化但組織學表現為具有標志性脂肪小葉結構的成熟脂肪組織，表面被一以纖維結締組織成分為主的包膜包裹。
　　2、將小室去除后4周組織瓣體積再一次明顯的抬升，實現了二次增長。組織學觀察發(fā)現與室內第一

8、次誘導新生相似，脂肪瓣內部再次出現血管形成并伴隨著脂肪新生，可見炎性細胞浸潤，包膜厚度較室內組織瓣變薄。全組織染色檢測發(fā)現Lectin及Ki67陽性細胞均有增加進一步提示脂肪瓣內部再次出現血管化及細胞增殖。
　　3、去除小室后兩種不同形狀小室構建物體積在16周時均有輕度增加，到24周達到穩(wěn)定，24周體積與16周相比無統(tǒng)計學差異。兩種不同形狀的組織瓣形狀仍能維持。一直在小室內的構建物體積在4周時達到相對穩(wěn)定，一直持續(xù)至24周。

9、>　　討論：
　　臨床上修復大體積軟組織缺損常用的方法是皮瓣轉移或脂肪移植來進行修復。皮瓣轉移手術塑形困難，供皮的繼發(fā)損傷較大，自體游離脂肪移植后吸收率高，且遠期效果欠佳。在本實驗中，我們展示的是一種在兔模型中不添加任何外源性的血管化或脂肪化的生長因子以及生物可降解的細胞外基質支架，而成功構建出與組織工程室形狀吻合的大體積血管化脂肪瓣。
　　眾所周知，脂肪化分為兩個階段:間充質干細胞先分化成脂肪前體細胞，再從脂肪前體細胞最終

10、分化成成熟脂肪細胞。在脂肪組織工程中，在細胞自身分泌ECM之前，需要合適的ECM來為細胞提供支撐，讓細胞粘附于ECM上進行增殖和分化。所以，添加生長因子如成纖維細胞生長因子及胰島素樣生長因子被廣泛應用于脂肪組織工程中來促進脂肪化。目前，添加ECM及生長因子是否可以得到一個更好的構建物仍需要進一步的研究。
　　我們通過實驗可以在2周時看到明顯脂肪化的證據，在8周時脂肪組織已逐漸成熟。在受到任何的創(chuàng)傷刺激時，各種各樣的細胞內及細胞間的

11、信號通路會激活，它們共同作用去修復組織的完整性來維持生物體內平衡。這個組織修復愈合的復雜過程基本存在于所有的組織內當然也包括脂肪組織。之前也有研究證明，由外科操作引起的創(chuàng)傷及炎癥是促進組織工程室內脂肪瓣成血管化及成脂化的關鍵因素之一。另外，脂肪瓣中細胞與細胞間的接觸喪失及脂肪瓣所受到的機械力可以通過力傳導的方式來促進小室內組織的有絲分裂。綜上所述，以上的這些因素使得組織工程室內的脂肪瓣在前8周迅速增長。
　　但是，隨著實驗的進行，

12、我們發(fā)現在實驗對照組中，雖然圓形小室內構建物體積從0.8ml增長到了5.09ml，心形小室內的體積也從0.8ml增至了3.65ml，但之后從8周到24周，體積上和組織學上都沒有了明顯的變化。很多證據表明當生物體內植入異物時，會引起特異的愈合反應，這種愈合是有多種細胞信號參與的復雜炎癥反應，通過把成纖維細胞遷移到植入物表面，接著成纖維細胞分化成表達SMA的肌成纖維細胞。這些肌成纖維細胞分泌膠原包膜來將異物與周圍的軟組織分開。這層厚包膜使得

13、細胞獲得細胞與細胞間的接觸抑制從而限制脂肪瓣的生長，從而創(chuàng)傷愈合才趨于穩(wěn)定。所以，當脂肪化與纖維化在8周達到平臺期時，脂肪瓣的體積才保持相對穩(wěn)定一直到24周。
　　令我們驚訝的是，當我們在8周時去除小室后，12周時發(fā)現脂肪瓣表面包膜變薄，脂肪瓣體積進一步增加。圓形小室體積從5.09ml增至10.98ml，心形小室從3.65ml增至7.15ml。脂肪組織的再次生長可能是由于小室去除操作引起的創(chuàng)傷或炎癥環(huán)境的上調以及導致包膜的異物反應

14、的下調。但同時，在12周到24周過程中，一旦皮下的空隙被新生組織填滿生長就會停止。然而，雖然包膜會限制脂肪瓣的生長，同時它在小室去除后的16周中，也有助于維持組織工程室構建出來的脂肪瓣的形狀，提示特定形狀的脂肪瓣可以通過這種方法來構建從而滿足臨床需要。更長時間的觀察還需進一步的實驗。
　　令我們好奇的是，我們還發(fā)現在空白對照組中，當0周和8周進行兩次假手術后，脂肪瓣中也發(fā)現許多血管化良好的間質組織，但是最終沒有明顯的組織生長。很多

15、研究已經報道機械力的改變可以促進成血管化和生長因子的上調。Harunosuke Kato等也發(fā)現組織的外在懸浮可以通過激活現在的祖細胞來誘導脂肪組織的增大。因此，空白對照組脂肪瓣不增長可能是由于炎癥反應后缺少機械力的作用，而短時間的創(chuàng)傷或炎癥環(huán)境還不足以誘導脂肪瓣的增長。
　　Findlay等利用脂肪組織工程模型在豬的體內誘導出大體積的組織瓣，在他們的實驗中，從工程化組織瓣上去除小室后，相對于動物的增長速率而言反而減緩了脂肪瓣的生

16、長，而在我們的兔模型實驗中，去除小室后組織卻再次快速生長。這種不同的實驗結果可能是由于兩種不同的實驗動物導致的。豬不像兔子一樣體重比較恒定，豬的體重會增長，所以可能會在此實驗中產生混雜的影響。其次，我們的組織工程室植入的兔背部皮下，兔的皮膚質地比豬的腹股溝皮膚要疏松很多。所以，當去除小室后，被小室擴張的皮膚及周圍組織只對構建物產生比較輕的壓力，使得脂肪瓣能進一步增長。這就意味著當皮下有充足的空間以及小室去除后的小壓力很可能讓脂肪瓣繼續(xù)增

17、長，然而，本研究結果還是應該在其它動物模型中進一步證實。
　　這是繼澳大利亞實驗團隊構建出大體積軟組織瓣后首次探討定形狀脂肪組織瓣的研究，同時提出了組織工程室技術二次增長模式的概念，也做了較長時間的穩(wěn)定性觀察，對于將來組織工程室技術誘導大體積軟組織再生應用于臨床提供了實驗基礎。盡管組織工程室技術的構建方案尚不完全成熟，構建物形狀尚不能精確的預構，但其組織學為以成熟脂肪結構為主的軟組織瓣，遠期穩(wěn)定性值得肯定，因此這種大體積工程化脂肪

18、組織構建策略對于臨床上各種部位、不同形狀的大體積軟組織缺損的修復，可以在體內由小到大預構出定形狀的帶血管蒂的脂肪瓣，像皮膚擴張器一樣先擴張后移植，避免傳統(tǒng)的切除脂肪瓣后造成的繼發(fā)供區(qū)畸形，不失為一種安全、穩(wěn)定、有效的新途徑。
　　結論：
　　1、運用組織工程室技術可以實現不同形狀大體積帶蒂脂肪瓣的預構。
　　2、通過去除工程室原位可誘導脂肪瓣的體積二次增長，實現更大體積脂肪瓣的構建。
　　3、利用組織工程室技術構