富血小板纤维蛋白促进移植脂肪存活的机制及最佳混合比例的研究

来源 :北京协和医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:neverdrop920
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研究目的自体脂肪移植是修复软组织缺损的一项常用技术,但移植脂肪的保留率受到个体差异、技术操作、受区部位等多因素的影响,具有极大的不确定性。通过基因治疗或添加脂肪干细胞、基质血管成分等可一定程度地促进移植脂肪的存活,但效果仍不理想。富血小板纤维蛋白(Platelet Rich Fibrin,PRF)具有自体取材、制备简单、富含生长因子、作用时间长等优点,可促进组织修复再生,已应用于促进骨再生及创面愈合。PRF可有效促进移植脂肪存活的报道逐渐增多,但其机制尚不明确,亦未见两者最佳混合比例的相关研究。因此,本研究分为三个部分,首先检测PRF在体外培养环境释放生长因子的浓度变化,对比PRF在体外以及脂肪移植动物体内的存留差异,再探讨PRF促进移植脂肪存活的作用机制,最后探究两者的最佳混合比例。研究方法第一部分:取12名志愿者静脉血制备PRF进行体外培养,观察其降解情况,记录完全降解的时间,并在第1、2、3、4、8、12、16、20、24、28天收集培养液,用悬浮芯片法测定PRF于体外释放目标生长因子的浓度。将同来源的0.2mL PRF颗粒分别植入12只BALB/c裸鼠皮下,观察其降解情况,记录其完全降解的时间。第二部分:建立BALB/c裸鼠脂肪移植模型。将建模后的裸鼠随机分为实验组和对照组。实验组按照PRF与脂肪的体积比为1:5将两者进行混合,对照组按照生理盐水与脂肪的体积比为1:5将两者进行混合,将0.2mL混合物注射至裸鼠臀部皮下受区。在移植后第0、3、7、14、21、28天,获取移植样本(n=12),悬浮芯片法检测目标生长因子的浓度。在移植后第1、2、3、4周,获取移植样本(n=12),计算体积保留率和质量保留率,检测血管内皮生长因子-A(Vascular Endothelial Growth Factor-A,VEGF-A)、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(Peroxisome Proliferators Activated Receptors-γ,PPAR-y)、1 型胶原蛋白 A1(Collagen 1-A1,COL1-A1)和 Bcl-2 相关 X 蛋白(B Cell Lymphoma-2 Associated X Protein,BAX)的基因及蛋白表达水平,进行苏木精-伊红(Hematoxylin-Eosin,H&E)染色、马松染色以及α-平滑肌肌动蛋白(α-Smooth Muscle Actin,α-SMA)和脂滴包被蛋白-1(Periplipin-1)免疫组化染色以评估移植脂肪的存活质量。第三部分:建立BALB/c裸鼠脂肪移植模型。将建模后的裸鼠随机分为5组。PRF 1:5、1:10、1:15及1:20组分别按照PRF与脂肪的体积比为1:5、1:10、1:15及1:20进行混合,将0.2mL混合物注射至裸鼠臀部皮下受区。对照组则将0.2mL脂肪注射至裸鼠臀部皮下受区。在移植后第4、8、12周,获取移植样本(n=12),计算体积保留率和质量保留率,检测VEGF-A、PPAR-γ、COL1-A1和BAX的基因和蛋白表达水平,进行H&E染色、马松染色以及α-SMA和Periplipin-1免疫组化染色以评估和对比各组移植脂肪的存活质量,判断PRF与脂肪的最佳混合比例。研究结果第一部分:PRF在体外培养环境中,体积缓慢减小,无明显降解迹象。PRF在体外持续释放生长因子,释放速率在前4天最快,随后逐渐减缓,直至第28天仍有少量释放。PRF在植入裸鼠臀部皮下的第2天,体积便显著减小,并在12.8±0.97天完全降解。第二部分:脂肪组织在移植后产生大量生长因子,其浓度呈现动态变化,PRF组生长因子的浓度涨幅显著大于对照组。PRF组在移植后1-4周的体积保留率和质量保留率均高于对照组。PRF组在第1-4周的VEGF-A表达量以及在第1、2周的PPAR-γ表达量均显著高于对照组,在第2-4周的COL1-A1表达量以及在第3、4周的BAX表达量均显著低于对照组。PRF组的微血管计数和存活脂肪细胞计数均高于对照组。第三部分:在移植后第12周,PRF 1:5、1:10及1:15组的体积和质量保留率显著高于1:20组及对照组,1:5及1:10组的质量保留率显著高于1:15组。PRF 1:5及1:10组在存留率、相关基因及蛋白表达、染色评估、血管计数和存活脂肪细胞计数等方面的评估都较其他浓度组和对照组优异。结论PRF在体外无明显降解迹象,并可释放生长因子长达4周。虽然PRF在裸鼠皮下2周内即完全降解,但它通过在早期促进脂肪组织自分泌生长因子,促进血管生成,加强成脂分化,调节胶原沉积,抑制细胞凋亡,并触发级联反应将其早期作用放大化、持续化,进而显著提高了移植脂肪的保留率。在一定浓度范围内,PRF促进移植脂肪存活的效果与其浓度呈正相关。当PRF与颗粒脂肪的混合比例为1:10时,能达到最佳的促进移植脂肪存活的效果,是较为推荐的临床应用浓度。
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