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人脂肪组织异种移植前后的形态学特征、线粒体氧化还原酶活性及血管化研究:冷冻保护剂优化策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月07日 来源:Cryobiology 2.3
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本研究针对脂肪移植(ATG)中因冷冻保存不当导致的脂肪吸收率高(30%-80%)及并发症(如油性囊肿、慢性炎症)问题,通过对比不同冷冻保护剂组合(DMSO、海藻糖、蔗糖、FBS)对人脂肪组织形态结构、油比率(OR)指数、线粒体氧化还原酶活性及血管化标志物(VEGF/CD31)的影响,发现FG2组(2% DMSO+6% Trehalose+9% FBS)在-20°C保存3个月后能显著维持组织完整性,降低OR指数,促进血管新生,为临床脂肪冷冻保存提供了高效、低毒方案。
脂肪移植(Adipose Tissue Grafting, ATG)作为整形修复领域的重要技术,虽具有生物相容性高、来源广泛等优势,却面临移植后脂肪吸收率高达30%-80%的难题。更棘手的是,临床中不当的冷冻保存会导致脂肪组织坏死、油性囊肿甚至感染。如何通过优化冷冻保护剂配方,在长期保存中维持脂肪组织的活性与功能,成为突破临床瓶颈的关键。
为解决这一问题,来自伊朗学术教育文化研究中心的Banafsheh Heidari团队在《Cryobiology》发表研究,系统评估了五种冷冻保护剂组合对人脂肪组织在-20°C保存3个月后形态、代谢及血管化能力的影响。研究通过异种移植至BALB/c裸鼠模型,首次揭示了含2%二甲基亚砜(DMSO)、6%海藻糖(Trehalose)和9%胎牛血清(FBS)的FG2组方案能最大程度保护脂肪结构完整性,同时促进血管新生。
关键技术方法
研究采集人脂肪组织后分为五组:NCG(无保护剂)、FG1-FG4(不同比例DMSO/海藻糖/蔗糖/FBS组合)及新鲜组织对照(PCG)。采用-1°C/min速率冷冻保存3个月,解冻后移植至裸鼠背部。通过组织学分析(H&E染色)、油比率(OR)定量、线粒体氧化还原酶活性检测(MTT法)及血管标志物(VEGF/CD31)免疫组化,评估移植前、移植后1/3月的组织状态。
研究结果
形态学特征
NCG组解冻后即出现广泛坏死、囊肿及细胞外基质(ECM)崩解,而FG2和FG3组脂肪细胞结构保存最佳。移植3个月后,FG2组仍保持完整小叶结构,纤维化程度最低(p≤0.05)。
线粒体活性与OR指数
NCG组线粒体氧化还原酶活性(反映细胞损伤)和OR指数(反映脂质泄漏)始终最高,FG2组最低(p≤0.05),表明其细胞膜稳定性最优。
血管化能力
FG2和FG3组的VEGF和CD31(血管内皮标志物)表达量在移植后3个月显著高于其他组(p≤0.05),提示其促血管生成能力最强。
结论与意义
该研究证实FG2配方(2% DMSO+6% Trehalose+9% FBS)能通过三重机制提升脂肪保存效果:1)海藻糖抑制冰晶形成;2)DMSO稳定细胞膜;3)FBS提供生长因子。其创新性在于:首次在-20°C(非液氮)条件下实现长期保存,且配方成分廉价、低毒,便于临床转化。这一成果为减少重复移植手术、降低并发症提供了可靠方案,对组织工程和再生医学具有重要价值。
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