Summary
手稿和相关视频展示了一种经皮活检技术，可从脐周区域获取皮下脂肪组织样本。该方法是研究脂肪组织内一系列参数（例如，基因或蛋白质表达、酶活性、脂质含量）的低风险和有效方法。
Abstract
对脂肪组织的研究有助于了解代谢和其他疾病。人体皮下脂肪组织是可及的。通过适当的培训和严格遵守无菌技术，研究人员可以在非临床环境中安全有效地获得皮下脂肪样本。在脐部外侧施用局部麻醉剂后，将连接到5或10mL注射器的14G针头通过皮肤插入皮下组织。在抽吸下，注射器以往复、切片运动移动以分离脂肪组织碎片。抽出柱塞足以确保脂肪组织碎片通过针头吸入注射器。单次活检可收集约200毫克组织。这种活检技术对参与者和研究人员来说都是非常安全的。活检后，参与者可以恢复大多数日常活动，尽管他们应该避免游泳和过度剧烈的活动48小时，以避免出血过多。参与者可以在一天内安全地进行2次活检，这意味着该技术可以应用于前后的急性干预研究。
Introduction
脂肪组织可以提供有关人类代谢功能的有用信息。人体皮下脂肪组织很容易获得。皮下脂肪组织提取技术在 80 年代中期首次被描述1;从那时起，初始方案得到了改进，以提高产量并提高研究参与者的耐受性。皮下脂肪组织可以从许多部位获得，最常见的是从臀部1 和腹部区域2获得。来自后者的样本可能更理想，因为它们在代谢疾病相关背景下提供了更有价值的信息3。
使用微型吸脂方法的皮下脂肪组织活检可以在非临床环境中安全有效地进行。经过董事会认证的医生的适当培训并使用严格的无菌技术，研究人员可以常规进行这些活检，对参与者和研究人员的风险最小。活检团队必须由至少 2 人组成：进行活检的人和助手。
负责活检的人员的任务是确认参与者的身份，检查参与者是否可以安全地接受该程序（请参阅下面的协议步骤2.1-2.4），确保参与者在整个过程中感到舒适，确保在整个过程中保持无菌技术，执行程序，并为参与者提供口头和书面的善后程序。助手的作用是处理和快速处理获得的脂肪组织，以便以后分析和/或储存。助手还通过成为“非无菌手”来提供帮助，并确保参与者在整个过程中保持轻松。本视频和论文的目的是描述分步活检程序，以安全地从腹部区域获取皮下脂肪组织。
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Protocol
注意：斯特灵大学NHS，侵入性或临床研究委员会批准了下面描述的活检程序。所有使用此程序的研究必须得到适当的独立伦理委员会的批准。活检者必须根据其机构的要求完成所述技术的正式培训。通常，这涉及由董事会认证的医生观察所描述的脂肪组织活检技术的演示，然后进行监督实践。一旦受训者在监督下对志愿者受试者进行了 10 次练习脂肪组织活检，他们将由董事会认证的医生进行检查，以确保对该程序有良好的知识和实践。然后，董事会认证的医生向个人提供一份签名的检查表。
1. 实验室准备
- 确保实验室有一个适当的私人房间，有干净、可擦拭的无孔表面和一张干净、舒适（最好是无孔）的床，参与者可以仰卧在上面。使用70%乙醇喷雾和干净的纸巾清洁活检程序所需的所有表面。如果需要，提供干净的枕头或垫子来支撑参与者。
- 将适当的锐器处理箱和生物危害废物袋放在进行活检的区域附近，并且活检人员也容易够不到。
- 在参与者到达实验室之前，准备手术所需的设备并安装在新清洁的一般医疗推车上（图1）。有关所需耗材的完整列表，请参阅 材料表。
2. 参与者准备
- 确保所有参与者在按照机构独立伦理委员会要求的协议进行程序之前提供书面知情同意。此外，要求参与者填写一份书面问卷，以确保他们对手术中使用的任何材料（即镍、铬、局部麻醉剂、碘、贝类和膏药）不过敏。
- 确认参与者的身份。确保参与者了解要执行的程序和潜在的次要影响，包括瘀伤，疼痛和感染（表1）。除了先前获得的书面知情同意书外，还应征得口头同意。
- 向参与者描述手术将如何进行，重点是麻醉剂和活检本身的感觉。确保参与者对继续操作感到满意。
注意：局部皮下麻醉剂会产生刺痛感，类似于短时间的蜜蜂蜇伤。许多参与者报告说，麻醉剂给药是该技术中最不舒服的部分。一旦麻醉剂生效，参与者在活检过程中应该只感觉到轻微的拉扯感。 - 确保参与者对局部麻醉剂（特别是氨基酰胺类型，如果使用利多卡因或类似药物）、某些金属（镍和铬）和贝类（如果使用碘溶液）没有过敏。此外，确保参与者没有服用任何形式的抗凝药物。
- 如果需要，为参与者提供排空膀胱的机会，以确保他们不必中断程序或在步骤4.1中遇到不必要的不适。
3. 活检程序 - 活检采集者说明
- 一旦参与者仰卧位，确定脐部外侧约 5-10 cm 的活检部位。
注意：如果参与者要在同一天进行多次活检，请为每次活检确定脐部两侧的活检部位。这将确保每个活检部位之间的最大距离。 - 根据标准医疗指南用肥皂和温水洗手4.
- 将无菌床单放在清洁的手推车或工作区域，注意只接触床单的外边缘。
- 使用适当的无菌技术戴上无菌手术手套。让助手打开其余设备，使其掉落到准备好的无菌片上，而不会接触/污染设备。确保助手在从无菌包装中取出工具时注意不要触摸物品。
- 指示助手在工作台面上的一些无菌纱布上分配少量碘溶液（不要使纱布过度饱和）。
- 使用无菌纱布和碘基溶液在所选活检部位周围灭菌约5-10cm2 。确保以螺旋运动清洁皮肤，从建议的活检部位向外移动。重复两次皮肤清洁程序。用新鲜的无菌纱布擦拭，去除多余的液体（例如，从无菌区域流出）。
- 与助手一起，口头确认局部麻醉瓶（本协议中为2%利多卡因）的内容，并且在其有效期内。指示助手将打开的小瓶倒置，并使用21G针头将5mL局部麻醉剂吸入注射器中。将针头丢弃到锐器箱中，并确保注射器没有气泡。
- 将26 G针头涂在注射器上并排出任何气泡。轻轻捏住腹部皮肤和脂肪组织，将其移离腹壁。然后，将针头水平插入皮下组织，相对于皮肤表面的角度不超过10°。
- 将注射器的柱塞再抽出 0.5 mL（以确保针头不在血管中）。如果注射器中出现血液，请抽出并以不同的角度重新插入针头。
- 升起直径为2-4毫米的气泡以麻醉插入区域。
- 将针头推进皮下组织并以扇形模式施用~1mL利多卡因（图2），每次注射麻醉剂前都要注意取出柱塞。
- 取出并处理26 G针头，将21 G针头涂在注射器上，排出任何气泡，并以扇形模式施用剩余的~4mL利多卡因（图2），每次注射麻醉剂之前都要小心抽出柱塞。
- 等待约5分钟，使局部麻醉生效。使用无菌手术刀轻轻刺激活检区域，以 i） 确保局部麻醉已生效，ii） 确定麻醉区域的边界。如有必要，再等待一两分钟，然后重新评估。
- 一旦确信局部麻醉剂正在起作用，轻轻捏住皮肤和脂肪组织（如步骤3.8），并使用无菌手术刀在皮肤上进行1-2毫米的小穿刺。
注意：它只需要足够大以方便 14 G 针的进入，并且必须足够小，不需要缝合线即可关闭它。从这一点开始，通常会发生一些出血，这可以用一块无菌纱布控制。 - 首先，将 14 G 针头涂在 5 或 10 mL 注射器上。然后，在轻轻捏住皮肤和脂肪组织的同时，逐渐将针头通过穿刺插入麻醉区域的脂肪组织中，并且相对于皮肤表面的角度不超过10°。
注意：对于步骤3.11中针头推进的所有情况，注射器角度必须保持不大于10°。- 通过将柱塞抽出到大约 2.5 mL 标记来施加吸力。通过快速前后移动针头来切片脂肪组织碎片来进行活检。大约30秒后，将针头和注射器扭转90°并重复此过程以分解脂肪组织的碎片，然后通过吸力将其吸入注射器中。
注意：可以使用其他尺寸的注射器。研究人员必须选择一种注射器尺寸，既可以很好地抓握注射器，又可以舒适地保持柱塞缩回以维持真空。提供保持真空的锁定注射器，这可以改善针头控制并减少活检采集者的感知难度 5. - 步骤3.11.1约45-60秒后，取出针头并将注射器内容物倒入覆盖称重舟的纱布层上。确保针腔朝下，以避免潜在的血液飞溅。
- 重复步骤 3.11.1 和 3.11.2，最多 3 次。在每次重复上述过程之前，检查参与者是否愿意继续。
- 在执行步骤3.11.1和3.11.2时，指示助手处理和准备样品进行分析/储存（见第5节）。
- 通过将柱塞抽出到大约 2.5 mL 标记来施加吸力。通过快速前后移动针头来切片脂肪组织碎片来进行活检。大约30秒后，将针头和注射器扭转90°并重复此过程以分解脂肪组织的碎片，然后通过吸力将其吸入注射器中。
4. 活检后程序
- 一旦获得令人满意的脂肪组织样本（即~200mg），在穿刺伤口上放置1-2层无菌纱布，然后将冰袋放在这些上面，并施加牢固的压力约10分钟以诱导止血。
- 发生止血时，用无菌纱布擦去任何碘溶液/干血，并在部位涂抹带有吸收垫的粘性伤口敷料。检查参与者是否感觉良好，并提供有关活检现场善后护理的口头和书面说明。
- 强调参与者在接下来的几天里可能会表现出一些瘀伤。告知他们这可能是实质性的，尽管在步骤4.1中通过冰袋将其最小化，并且不会产生持久影响。
- 建议如果参与者在麻醉剂消失后感到任何不适/疼痛，他们应该按照包装上的说明服用扑热息痛等镇痛药，但不要服用具有抗凝活性的镇痛药（例如布洛芬或阿司匹林）。
- 说明活检部位肿胀、发红或分泌物是感染的指征。万一出现这些体征或症状，请指示参与者紧急向医生或当地事故和急诊部门寻求医疗建议。告知参与者，如果他们寻求医疗建议，他们还必须通知研究团队。
注意：作为研究人员，活检员和助手都不能提供医疗建议或治疗;然而，重要的是研究小组要了解并记录活检程序导致的所有并发症。 - 建议参与者在48小时内避免游泳或过度剧烈活动，直到切口部位关闭。
- 清除任何用过的锐器和受污染的材料，放入指定的锐器和/或医疗废物容器中。
- 使用70%乙醇喷雾和干净的纸巾清洁活检过程中使用的所有表面。将一次性和非一次性床上用品分别放在适当的临床袋中，以便处置或清洁。
5.样品处理-助手说明
- 使用无菌镊子和0.9%盐水冲洗脂肪组织样本，以去除可见污染物（即血液，脉管系统）。然后，使用数字秤称量脂肪组织样品。将组织分成适当大小的碎片进行下游分析，并使用无菌镊子将它们放入适当的储存管中。将含有脂肪组织活检的管浸入-190°C的液氮中以快速冷冻，直到样品储存在-80°C。
注意：助手必须尽快完成样品处理，通常在样品抽吸后 3 分钟内完成，以尽量减少潜在的样品降解。
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Representative Results
所描述的脂肪组织活检程序是研究人员从人类志愿者那里获得皮下脂肪组织样本的一种有效且低风险的技术。我们使用上述程序对11名健康，体重正常的女性（年龄，27.4±3.3岁;体重指数（BMI），22.6±1.5 kg.m2）进行了39次皮下脂肪组织活检。所有参与者在禁食8-12小时后于07：00至10：00之间前往实验室。使用该脂肪组织活检程序的样品产量为192.0±97.1mg（范围= 32.8-393.6mg）（图4）。我们观察到活检率与受试者BMI之间没有关系（p=0.643），尽管受试者的BMI都在健康体重范围内（范围= 21.1-25.4 kg/m2）。通常在组织采集2-3次后获得足够的样品重量（即步骤3.11.1和3.11.2的重复次数）。脂肪组织活检后，所有参与者都经历了瘀伤，但没有一个经历过止痛药无法缓解的过度疼痛。也没有其他不良反应（表1）。这与先前报道的脂肪组织活检并发症发生率一致1，5。
图 1：程序所需的材料 。 （A） 装有程序所需材料的手推车。（B）布置在无菌场地上的材料。1：无菌场;2：无菌手套;3：手术刀;4： 14 克针;5：21克针;6： 26 G 针;7：5毫升注射器;8：利多卡因2%;9：无菌纱布;10：粘性伤口敷料;11：碘基溶液。 请点击此处查看此图的大图。
图2：用于施用局部麻醉剂的扇形注射部位示意图。 实线和虚线分别表示应使用26 G和21 G针头施用麻醉剂的位置。 请点击此处查看此图的大图。
图 3：健康、正常体重女性的脂肪组织样本产量 （n = 39）。 带有误差条的条形图表示平均值±标准偏差。圆圈表示单个数据点。 请点击此处查看此图的大图。
图 4：早期训练尝试导致的瘀伤示例。 请点击此处查看此图的大图。
| 并发症 | 响应 | |
| 疼痛 | 如有必要，参与者可以按照包装上的说明服用镇痛药（例如扑热息痛）。参与者必须避免服用具有抗凝血活性的镇痛药。 | |
| 出血 | 应告知参与者一些出血。 | |
| 瘀 伤 | 应告知参与者，预计会出现瘀伤。 | |
| 疤痕组织 | 应告知参与者，在活检部位会出现一些疤痕组织。 | |
| 感染 | 在活检之前，必须在活检部位告知参与者感染的所有症状。如果出现这些症状，必须指示参与者向医生或当地事故和急诊部门寻求医疗建议，并回顾性地通知研究小组。 | |
表1：参与者可能经历的并发症列表。
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Discussion
所描述的方案和相关视频提供了从腹部区域获得皮下脂肪组织样本的微型吸脂技术的分步概述。该研究小组在19个月内共进行了124次活检，对参与者没有不良反应。该程序是安全的，并且对参与者或活检团队的风险最小，前提是遵循所描述的安全措施。执行该程序的研究人员必须始终保持无菌技术（包括打开和分配无菌设备而不污染它们，适当地戴/摘下无菌手套，一般手部卫生）（以尽量减少参与者感染的风险）6。此外，以适当的方式处理用过的锐器，通过降低针刺伤的风险，确保研究人员和其他处理这种废物的人的安全7.
虽然该程序可以归类为“低风险”，但除了无菌技术和适当的废物处理外，还需要遵循几个关键步骤，以尽量减少不利影响。首先，参与者应确认他们对氨基酰胺家族（例如利多卡因）或所用局部麻醉剂的药物家族、针头中可能含有的某些金属（铬、镍和钴）以及贝类/碘（如果使用碘基皮肤消毒剂溶液）没有过敏（步骤 2.4）。由于参与者可能不熟悉麻醉剂的名称，并且由于利多卡因通常用于牙科手术，因此询问他们在这种情况下是否对麻醉剂给药有反应可能会有所帮助。同样，可以询问参与者是否对任何珠宝/穿孔而不是铬和镍有过敏反应。目前正在服用抗凝剂的个体不应接受该手术，因为他们出血过多的风险增加。常规服用低剂量阿司匹林的受试者不会排除参与活检方案;但是，参与者必须通知活检者，因为这可能会影响止血率8。虽然补充omega-3脂肪酸不会阻止进行活检，但参与者应确认此类补充剂（或富含脂肪的鱼）是否是其常规饮食的一部分，因为这可能会影响血液粘度9。在开始手术之前，还应询问参与者是否有任何可能影响活检的条件。例如，整容手术（即吸脂）会影响组织样本的数量/质量，应避免以前的疤痕/纹身部位。最后，活检团队可能要考虑剃掉大量体毛的参与者，以使活检区域更明显。
在选择活检区域（步骤3.1）时，研究人员应确保该部位离肚脐足够远（约5-10厘米），因为近端区域非常血管化。选择离脐部太近的活检部位会导致不必要的广泛瘀伤（例如， 图 4）。虽然过度瘀伤可以通过适当选择活检区域和手术后使用冰袋来限制，但应告知参与者可能会出现一定程度的瘀伤。在这个研究小组中，我们轶事观察到这种挫伤会在3-5天内消散。此外，一些参与者可能会在活检部位形成一些疤痕组织，表现为难以触摸的组织块。任何接受活检程序的人都应该意识到疤痕组织是短暂的，会在 2-3 周内自行消退。为了最大限度地提高患者的耐受性，研究人员应确定受局部麻醉影响的区域（步骤3.9）：通过使用手术刀并轻轻刺激活检区域，研究人员可以与参与者口头确认该区域已成功麻醉。麻醉区域的界限应通过超出该区域来确认。告知参与者将完成此操作，并且他们可能会感到一些非常轻微的不适。这是一个特别重要的步骤，因为将活检针放在非麻醉区域会引起参与者的不适。
这里描述的微型吸脂活检技术是外科手术的低成本替代方案，不需要专业工具。由于其简单明了，这些活检可以常规进行，几乎没有问题。进行脂肪组织取样时遇到的最常见问题是 14 G 针头的轴可能会阻塞，从而阻止脂肪组织吸入注射器。受过所述活检技术培训的有经验的人将通过注射器柱塞的反应性变化（即，它“粘”到位）来注意到阻塞。如果发生针头阻塞，建议研究人员在 primis中 尝试通过在针斜面在称重船上时用力压下柱塞来消除阻塞。如果阻塞牢固地卡住，第二种选择是更换针头和注射器。手术后，可以通过将无菌盐水推入针头来取回卡在针头中的组织。为防止样品降解，应按照程序10尽快清洁，处理和储存获得的组织。为了最大限度地减少RNA降解，可以在样品处理步骤17 中使用稳定溶液（请参阅材料表）。
该技术的主要局限性是，虽然它相对较快（对于训练有素且经验丰富的个人~15分钟）且具有成本效益，但它只能产生中等大小的样品（~200mg）。虽然该样本量通常足以用于各种代谢测定，但建议研究人员确保预期的样品产量足以进行预期的样品分析。使用所述技术获得的样品产量通常低于手术技术11;然而，手术活检中使用的较大切口部位会给参与者带来更多的不适，并可能阻止他们从事某些日常活动，直到完全愈合11。这些技术也更有可能阻止参与者参加研究，并需要训练有素的临床医生。本视频中描述的微型吸脂活检的一个关键优点是，非医学研究人员可以在非临床环境中快速进行。此外，能够在同一天内对一名参与者完成多次活检，使研究人员能够进行急性前后营养/运动干预研究。应该注意的是，在英国，利多卡因给药需要处方;我们团队的一名成员具有非医疗处方资格。在给予局部麻醉剂之前，应检查当地法规。
许多研究小组已将迷你吸脂技术应用于各种研究问题。这些包括但不限于提供糖尿病参与者的脂肪组织激素谱2，量化代谢功能障碍患者脂肪组织miRNA表达的变化12，以及评估超重人群的营养和运动干预13，14。此外，允许立即处理脂肪组织样本;分离前脂肪细胞用于细胞培养15;以及 离体 代谢参数的分析，例如脂解率16、激素分泌13 和线粒体呼吸14。必须注意的是，与使用切割针或手术刀5通过手术技术获得的样品相比，通过所述技术获得的脂肪组织样品具有高水平的碎裂。这排除了成功使用分析技术来评估建筑和形态参数5.如果研究人员打算获得脂肪组织样本以分析结构和形态参数，则替代方法与减少组织碎裂有关18。尽管如此，通过所描述的技术获得脂肪组织样本允许研究广泛的关键生理过程。
总之，本视频和论文描述了一种非临床的微型吸脂活检技术，以获得皮下腹部脂肪组织。通过适当的控制，该方法相对无痛，安全且具有时间/成本效益。这种活检方法特别适用于实施前后研究设计且不需要大量组织样本的研究。
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Disclosures
作者没有利益冲突需要声明。
Acknowledgments
提交人没有资金可以申报。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Item: 14 G needle 14 G x 3 1/8" 210 mm x 80 mm |
B Braun | 4665473 | Per biopsy: 1 |
| Item: 21 G needle 21 G x 1 1/2" 0.8 mm x 38 mm |
Terumo | AN*2138R1 | Per biopsy: 2 |
| Item: 26 G needle 26 G x 1/2" microlance needle 0.45 mm x 13 mm |
BD | 303800 | Per biopsy: 2 |
| Item: 5 mL syringe 5 mL luer |
DB plastipak | 302187 | Per biopsy: 2 |
| Item: Adhesive wound dressing Opsite Post-Op Dressing 9.5 x 8.5 |
Smith & Nephew | 6600709 | Per biopsy: 1 |
| Item: Disposable sterile scalpel Disposable Scalpel Sterile Blade no. 10 |
Swann Morton | /0501 | Per biopsy: 1 |
| Item: Icepack BlueDot Reusable Hot/Cold Pack 26.5 cm x 13.0 cm |
NuCare | F711 | Per biopsy: 1 |
| Item: Iodine based antiseptic Videne antiseptic solution |
Ecolab Videne | 3030440 | Per biopsy: q.s |
| Item: Lidocaine 2% w/o epinephrine Lidocaine 2% injection 5 mL |
B Braun | 3558553 | Per biopsy: 5 mL |
| Item: Non-sterile gloves Starguard sensitive powder free nitrile gloves |
Starguard | SG-N-S | Per biopsy: pair |
| Item: Sodium chloride 0.9% Sodium chlride 0.9% w/v intravenous infusion BP |
BBraun | S8004-5384 | Per biopsy: q.s. |
| Item: Stabilization solution* RNAlater Stabilization Solution |
ThermoFisher Scientific | AM7020 | Per biopsy: q.s |
| Item: Sterile forceps Sterile forceps |
Rocialle | RML109-006 | Per biopsy: 1 |
| Item: Sterile gauze swabs Non woven swabs sterile 7.5 x 7.5 cm |
Prestige | 1860 | Per biopsy: 5 |
| Item: Sterile gloves Prestige soft vinyl sterile powder free medical gloves |
Prestige | S: P4301 M:P3302 L:P3301 |
Per biopsy: pair |
| Item: Sterile Microcentrifuge tubes 1.5 mL Sterile Microcentrifuge Tubes |
StarLab | I1415-5510 | Per biopsy: q.s |
| Item: Sterile sheet Paper plain white 90 x 90 cm |
Rocialle | RML 126-216 | Per biopsy: 1 |
| Item: Weighing boat Diamond shape weigh boats |
Heathrow Scientific | HS1427C | Per biopsy: 1 |
| * denotes optional materials |
References
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