根據國際美容整形外科學會 (International Society of Aesthetic Plastic Surgery, ISAPS) 於 2016 年 7 月 25 日所發布之統計數據表示,2015 年全世界進行了超過 2100 萬次手術和非手術整形,其中女性進行了超過 1800 萬次整形,占整形總數 的 85.6%。最常見的女性手術整形項目之前五名分別為:豐胸 (breast augmentation)、
抽脂 (liposuction)、眼瞼手術 (eyelid surgery)、腹壁整形術 (abdominoplasty) 和隆 鼻手術 (rhinoplasty),因此就手術整形而言,豐胸在女性中相當受歡迎。 Bruning 首次將自體脂肪注射到皮下組織進行軟組織擴增,1950 年 Peer 的研究發 現脂肪移植的存活率可達 50%。1980 年代,抽脂手術 (liposuction) 開始盛行,當
以負壓進行外部體積擴張長久以來被視為組織再生與重建的一種方式,早於 1997 年 Argent 和 Morykwas 所設計的真空輔助閉合裝置 (vacuum-assisted closure device, VAC) 用於治療糖尿病患之創傷修復,並證實可有效刺激血管的再生以及 細胞的增殖 (Huang et al., 2014)。2000 年 Khouri 使用外部體積擴張 (external volume expansion, EVE) 的方式用於非手術性乳房擴增 (nonsurgical breast enlargement),
稱之為 Brava,其為一種外部負壓組織擴張裝置,標準使用方式為手術前 4~6 週每 (interstitial fluid pressure) 的增加會減少微血管血流量和脂肪移植物與周圍組織的 接觸面積,導致脂肪細胞因無法獲取足夠的氧氣和養分而壞死。而 EVE 所產生的 常有許多爭議 (Gundeslioglu, 2012; Herold et al., 2012)。以小鼠為動物模式所做的 研究顯示,在沒有脂肪移植的情況下,EVE 作用一段時間後能夠增加皮下組織的 血管密度以及脂肪細胞數 (Heit et al., 2012; Lancerotto et al., 2013)。然而從囓齒動 物模式所得到的實驗結果於臨床的實用性一直以來時常爭議不斷,並且在沒有脂 肪移植的情況下進行外部負壓處理上缺乏臨床經驗。而從人類和小鼠所得到的實 驗結果的差異,一直被歸因於兩者間先天上解剖構造,生理情況以及作用機轉的不 同所使然 (Swanson, 2014)。
新血管網路的形成對於脂肪移植的存活和組織再生而言十分重要。然而脂肪 移植的生存能力依賴於周圍組織養分的擴散和血管之新生 (neovascularization),特 別是在移植後之早期階段。而外部機械力的刺激對於血管網路的形成和血管重塑 的影響,顯示出血管新生的過程取決於周圍的環境和機械力刺激的強度 (Yung et al., 2009),因此使用負壓進行外部體積擴張對於提升移植部位的血管形成而言可以 說是相當具有潛力的方式。
先前已有研究證實,機械力會影響多種類型細胞之細胞表型 (phenotype)、生 長速率以及訊息傳遞;並且由這些結果也顯示機械力可以誘導間葉幹細胞分化為 成骨細胞以及平滑肌細胞 (Kurpinski et al., 2006; Park et al., 2004)。然而,經過 EVE 作用後的組織所分離出的脂肪幹細胞,迄今尚未對其增殖、分化能力以及表面標記 進行評估。
基於上述,本研究以小型豬為模式動物,探討 EVE 之機械力作用在生物體內 對於皮下脂肪之血管生成以及進一步成熟為具功能性血管的影響。首先假設機械 力作用在生物體內所調節之新血管生成和血管的重塑的成效,在於作用時間長短 之差異。因此,將 EVE 作用時間分為短時間 (10 天) 和長時間 (21 天),再對皮下 脂肪的血管生成和重塑進行定量評估。此外,比較 EVE 不同的作用時間對於小型 豬的脂肪幹細胞其細胞表型,增殖能力,脂肪分化潛能以及幹性 (stemness) 的影 響進行定量分析。