（一）体外培养的脂肪组织工程：增大体积的方法
软组织缺损可由外伤、肿瘤切除、严重深度烧伤以及先天和后天的畸形所致。尽管脂肪移植技术正在不断改进，但是当前的大多数自体脂肪移植技术还不能够为患者提供满意的、可复制的长期疗效。导致这一结果的部分原因是因为脂肪组织的脆弱性以及注射技术导致的血管供应中断（见综述）。因此，在重建和整形外科中对软组织替代品的需求还是处于持续增长的趋势。
人们正在尝试应用不同的技术在体外重建脂肪组织。建造这样一个特异性的结缔组织模型充满了挑战性。理想脂肪组织替代品应该具有易于掌控、柔软而灵活的特点，植入体内后也不会造成不适。人类干细胞在体外组织重建中具有非凡价值，所以它们一直是组织工程学中的最前沿细胞。人们将脂肪组织衍生干细胞与各种天然的或者合成的材料相结合，以使细胞在生物材料内更好地附着、增殖以及脂肪样分化。这些材料，例如静电纺丝、水凝胶、胶原微珠、胶或者海绵等材料都经过了最佳化处理以支持和促进脂肪组织的重建。
这些形形色色的替代品通常是被用来作为填充剂应用的。此外，它们也代表了体外试验中应用的高度特异性的三维模型。因此，对这些结构的在体评估就非常必要。我们不仅要观察由富含脂质脂肪细胞提供的体积维持，同时也应该监测移植后是否有囊肿或者纤维化的发生。而且，移植组织的血管化通常可以准确预示其成活和功能的发挥。不同动物模型可以帮助我们确认不同脂肪替代品的生物相容性和性能。然而，人们还没有把长期的体积维持研究和对代用品功能的评估列入常规的临床监测项目中去。当脂肪组织工程领域走向成熟后，它们有望成为评估和比较不同代用品的规范评审标准。
表21-1描述了应用脂肪组织衍生干细胞发展脂肪组织工程的最新模型。有趣的是，在这些新方法中出现了一个趋势，即应用更加天然来源的支架材质，后者包括脱细胞的胎盘膜或者处理过的人体脂肪本身。其中的一个模型是建立在组织工程的自行组装技术基础上的。由于其准确模仿了脂肪组织衍生干细胞周围的天然细胞外基质环境，而产生了具有高度生理功能的活性代用品。下一章节将对这一技术进行细节性描述。
表21-1 应用人ADSCs的组织工程进行脂肪组织重建
（续 表）
（二）组织工程中的自行组装技术或者细胞层技术
我们在最近应用培养的人脂肪组织衍生干细胞及其分泌的内源性细胞外基质组成成分重建了结缔组织和脂肪组织。这是通过应用组织工程自行组装技术改进而来的方法完成的。这一技术依赖于维生素C和血清对培养中的间充质细胞进行刺激，从而诱导可控的细胞层形成。后者可以被组装成更厚的多层次组织。我们在加拿大魁北克城拉瓦尔大学的研究小组集中发展了这一自行组装技术。我们已经将平滑肌细胞、真皮成纤维细胞和角膜细胞（角膜基质细胞）应用于组织工程血管、皮肤、角膜或者尿路结构的重建中。
我们研究组进行组织重建的细胞来源是人脂肪组织衍生干细胞。该细胞具有高度的细胞外基质生产和组织能力，可以形成致密的重建结缔组织。后者可以用作基质成分，当我们将角质上皮细胞等表皮细胞种植其上后，可以形成与天然皮肤非常相似的重建皮肤。更重要的是，我们进一步改善了实验方法，不仅可以将脂肪组织衍生干细胞作为一种基质分泌细胞，而且还可以将其作为在体外产生分化脂肪细胞的祖细胞。这就需要将伴随着维生素C刺激的细胞外基质沉积和脂肪样分化步骤包括在内。这样，多层的人体脂肪组织就在体外合成了。在此结构中，脂肪细胞包绕在内源性细胞外基质中，其结构特点与成人的天然组织非常接近。重要的是，该替代品具有功能性，即可以启动三酰甘油的重新合成和沉积、分泌一系列的脂肪因子（瘦蛋白，血管内皮生长因子，血管生成素-1等），以及在体外调节β肾上腺素能刺激的脂肪分解。这些重建的脂肪组织在培养中性能稳定，功能可以维持数周。在体外分析脂肪组织的代谢功能或者分泌功能的调控时，它们已经成为一个非常有用的工具。
尽管目前合成的或外源性生物材料还比较匮乏，但是由于维生素C添加后所导致的丰富基质分泌和沉积，使得人们可以比较容易地处理和应用这些组织。后者可以通过应用镊子处理，并可对其进行缝合（图21-1A）。我们的一个预实验是将应用自行组装技术重建的脂肪组织移植入裸鼠的背部肌肉内后对其特性进行评估，取得了令人信服的结果（图21-1）。移植片的组织学染色切片显示脂肪代用品由大量的脂肪细胞（空泡结构）和丰富的细胞外基质（蓝色）构成（图21-1 B，C）。这些代用品在活体的成活情况良好，具体表现为在移植后7天即可见毛细血管的出现（图21-1C，箭头）。短期实验结果显示这些代用品在移植后的14天内，仍然有大量的脂肪细胞存活。我们正在应用图像处理技术进行更加精确的测量，包括测定其对体积的维持能力，以确认其移植后的长期效果。
图21-1 裸鼠行皮下脂肪移植后的脂肪组织重建情况。A.移植3天后的脂肪组织重建大体观（单位=mm）。B.移植3天后，将脂肪组织移植物和下方的肌肉一并切除后的组织学所见。可见多个圆形脂肪细胞（空泡）。C.移植7天后，脂肪组织的组织学切片上可见毛细血管，脂肪细胞也保存良好。m,鼠肌肉，标尺=100μm
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
