射频提升如何影响脂肪细胞？（能量设备刺激脂肪细胞的机制）

曹昌焕院长2026.08.21

以下是我刊登于《D&PS》2025年5月号的专栏全文。

能量设备（EBD）的传统治疗模型，是让目标组织达到目标温度，从而触发创面愈合过程。不过，目前也有一些不同的机制解释。EBD使温度适度升高时，皮肤会以非特异性反应立即生成内源性透明质酸。温度超过42℃，便已可出现透明质酸表达及局部水肿，这能解释使用EBD后皱纹即刻改善的现象。也就是说，发挥作用所需的温度，可以远低于早期射频设备所强调的“胶原即刻收缩（immediate collagen shrinkage）”机制假设的温度。

射频治疗后的长期效果，也值得从其他机制理解。另一种解释认为，容量变化并不是来自成纤维细胞，而是因为脂肪细胞数量增加、体积增大，或转变为其他细胞。有研究发现脂肪细胞在分化过程中会表达透明质酸，这一结果也值得关注。

实验鼠研究发现，耗竭透明质酸后，前脂肪细胞向脂肪细胞的分化减少。这提示促进脂肪细胞分化，可使透明质酸增多。此外，长期紫外线照射会下调透明质酸合酶，使真皮中的透明质酸减少。反过来说，激活皮肤脂肪细胞，也可能调节皮肤的透明质酸含量。

EBD刺激皮肤脂肪细胞后，会诱导C/EBPα（CCAAT/Enhancer-Binding Protein alpha）和PPARγ（Peroxisome Proliferator-activated receptor gamma）表达，促进脂肪生成。同时，还可能调节炎症，并促进胶原合成以及相关细胞的分化、增殖。因此，EBD的作用并不止于胶原再生，也可在恢复可见容量的同时，增加胶原和透明质酸含量，兼顾抗衰与紧肤两个目标。

图1. 与脂肪生成（Adipogenesis）相关的C/EBPα、PPARγ。引发Köbberling-Dunnigan综合征的相关基因，在脂肪组织细胞分化、凋亡及组织发育中的分子通路示意。来源：The Study of Genetic Mutations in Genes AGPAT2, LMNA, PPARG, PLIN1, AKT2, CIDEC in Köbberling-Dunnigan Syndrome, Shahin Asadi 等，March 2019 Journal of Diabetes & Metabolic Disorders 4(1):1-5.

射频电流在皮下脂肪中主要集中在哪里？

电流在皮下脂肪组织中绝不是均匀分布的。最主要的原因是，甘油三酯的电导率，远低于皮下脂肪组织细胞外基质中细胞周围（pericellular）及细胞之间（intercellular）的纤维化组织。因此，射频电流不会均匀扩散于皮下组织，而会主要集中到其中的胶原结构。皮下脂肪组织的电流分布，也就取决于纤维化组织的多少。

射频电流集中后，脂肪组织中纤维化区域的电流密度显著增高，温度也比整个脂肪组织的平均温度更高。由此，细胞周围和细胞之间的结构，乃至脂肪细胞表面，都会受到选择性加热。这可称为通道效应（channeling effect）。

不同面部区域的脂肪细胞，解剖结构并不相同。例如，唇部脂肪库由嵌在致密胶原基质中的小群脂肪细胞组成，称为纤维性脂肪（fibrotic fat）。颧部脂肪库则由包裹在较薄胶原结构中的成熟脂肪细胞组成，形成更大的细胞团簇，解剖学上称为结构性脂肪（structured fat）。颊脂肪库与前两者截然不同，其胶原网络明显减少，结构更接近内脏脂肪组织，被归为储存性脂肪（depot fat）。此外，脂肪库的纤维化程度会随年龄变化，也存在性别差异，因此同样的射频治疗，在不同患者身上的反应并不相同。

图2. 脂肪细胞及其周围的细胞外基质（ECM）。来源：脂肪组织组成示意（左）；脂肪细胞聚集于细胞外胶原基质中，形成脂肪组织（右）。Obesity, Metabolic Dysfunction, and Inflammation in Polycystic Ovary Syndrome, Mira Aubuchon 等。DOI:10.1007/978-1-4614-8394-6_8, Polycystic Ovary Syndrome(pp.117-144).

脂肪组织中细胞与细胞之间的壁是完全封闭的，因此从微观力学角度，可以把各个脂肪库看作“闭孔泡沫（closed cell foam）”。尽管甘油三酯占据脂肪组织的大部分体积，其力学性质却主要由细胞周围的纤维化结构决定，甘油三酯仅起次要作用。

皮肤既不是理想导体，也不是理想电介质。物理学将这类物质称为有损电介质（dielectric with losses）。因此，皮肤既会把电能转化为焦耳热而消耗，也会像电容器一样储存电能。电流在皮肤中的分布及发热程度，取决于导电性与介电性哪一方面占主导。介电特性随频率改变，物理学上称为色散（dispersion）。若导电性占主导，射频电流主要用于加热组织；若介电性占主导，则会产生位移电流（displacement currents），主要引起组织极化，即电荷重新分布，而无需强烈加热。一般来说，频率越低，组织越表现出导电特性；频率越高，越表现出介电特性。当射频频率足够高时，所有材料都会表现得像电介质。皮下脂肪组织在100kHz至10MHz这一宽广频率（f）范围内，电导率基本保持在σ≅0.02S/m。相比之下，其介电常数高度依赖频率：f=100kHz时约ε≅40，f=1MHz时约ε≅15，f=10MHz时约ε≅11。因此，皮下组织中发热电流分量与非发热电流分量之比，在f=100kHz时约为90，在f=1MHz时约为24，在f=10MHz时约为3。另一方面，整体皮肤（角质层、表皮与真皮）的电导率会随射频频率升高而快速增加：f=100MHz时约σ≅0.07S/m，f=1MHz时约σ≅0.3S/m，f=10MHz时约σ≅0.4S/m。相应地，皮肤的发热电流分量与非发热电流分量之比，在f=100kHz时约为0.6，在f=1MHz时约为2.7，在f=10MHz时约为3.6。

组织	电导率（S/m）
血液	0.7
骨	0.02
脂肪	0.03
干燥皮肤	0.03
湿润皮肤	0.25

图3. 1MHz下不同生物组织的电导率。

图4. 组织电导率随射频的变化。

图5. 电导率与自由偶极子随射频频率的变化。

能否通过射频热刺激调节Caveolae-1？

人体细胞并非孤立存在。每个细胞始终与周围细胞及细胞外基质交换信号。在这一过程中，多种细胞因子、蛋白质和生长因子发挥作用，细胞膜上也存在与之对应的受体。细胞膜上的小窝（caveolae）结构，可能成为从皮肤衰老到炎症、瘢痕及黑色素形成等多种皮肤疾病和美容治疗的靶点。

图6. 位于细胞膜小窝中的信号分子。内皮细胞膜小窝中定位的信号蛋白示例。来源：Caveolae, caveolins, cavins, and endothelial cell function: new insights, Grzegorz Sowa, Front. Physiol., 06 January 2012 Sec. Vascular Physiology, Volume 2 - 2011 | https://doi.org/10.3389/fphys.2011.00120.

图7. 细胞膜小窝与Cav-1结构域模型。CSD：小窝蛋白支架结构域；EHD2：Eps15同源结构域2；OD：寡聚化结构域；S80：第80位丝氨酸磷酸化；14：酪氨酸Y14磷酸化。（使用Biorender.com绘制。）来源：Caveolae: Metabolic Platforms at the Crossroads of Health and Disease, Dante Maria Stea, Int. J. Mol. Sci. 2025, 26(7), 2918. https://doi.org/10.3390/ijms26072918.

小窝（caveolae）是细胞膜向细胞内凹陷形成的结构，组成成分包括cavin和caveolin，其中最具代表性的是caveolin-1。就像面部随年龄增长出现皱纹一样，细胞表面的小窝也会增多。除衰老外，其他多种因素也会使细胞膜上的小窝数量增加或减少。内皮细胞小窝聚集了多种信号分子，并与caveolin-1相互作用，包括eNOS、RTK（如VEGF受体2）、GPRC（如缓激肽受体2、内皮素受体、毒蕈碱受体）、异源三聚体G蛋白亚基（如Gq）、TGF-β受体Ⅰ和Ⅱ，以及钙通道（如TRPC1、TRPC4、TRPV4）。

Caveolin-1不仅参与与皮肤衰老有关的热休克蛋白（HSP，Heat Shock Protein）过程，以及TGF-β增加所带来的胶原合成，也与面部脂肪随年龄增长而老化有关。相关研究发现，caveolin-1表达增加时，胶原和TGF-β会减少。另有研究显示，特应性皮炎患者的caveolin-1表达低于健康人。从常识来看也是如此：小窝较少的儿童更常出现特应性皮炎，小窝增多的成年人则相对少见。银屑病作为另一种代表性的炎症性皮肤病，似乎也与caveolin有关。Caveolin-1表达降低时，与炎症相关的基质金属蛋白酶（MMPs，Matrix Metalloproteinases）会增加。因此，只要是与MMPs相关的炎症性皮肤病，调节caveolin-1都可能成为治疗目标，特应性皮炎、银屑病、痤疮和瘢痕等都属于此类。

严重感染、外伤、裂开的手术瘢痕或压疮等大面积皮肤损伤，往往伴随创面愈合能力下降和caveolin-1升高。尤其随着年龄增长，皮肤细胞膜上的小窝会增多。Caveolin-1增加的老年人常有伤口愈合能力下降，因此出现创面后宜尽早妥善处理。反之，如果受伤时caveolin-1过低，愈合反应可能过强，形成瘢痕疙瘩样瘢痕。儿童细胞中的小窝少于成年人，较容易出现过度愈合反应，进而发展为瘢痕疙瘩样瘢痕。这也是通常避免在年龄过小时进行可能留下瘢痕的手术的原因。概括而言，对与caveolin-1过低相关的特应性皮炎、银屑病、痤疮和瘢痕疙瘩样瘢痕，需要提高caveolin-1；对与caveolin-1过高相关的压疮等慢性创面，则需要降低caveolin-1。

小窝调节也与黑色素生成有关。皮肤发生色素沉着时，黑素细胞与表皮角质形成细胞交界面的小窝增多，caveolin-1也与黑素细胞内cAMP的增加呈相关性。由于小窝与黑素细胞色素沉着有关，黑素细胞的小窝可能成为皮肤色素治疗的靶点。从皮肤衰老角度看，小窝随年龄增长而增加，因此适合考虑降低caveolin-1的治疗。Caveolin-1表达升高，与皮肤再生反应中重要的EGF作用减弱、胶原再生减少有关。Caveolin-1增加，还会降低与胶原合成直接相关的TGF-β表达，从而减少胶原合成。HSP减少也与caveolin-1增加有关。

通过超声设备或EBD诱导HSP，可以在一定程度上调节caveolin-1。MMPs、HSP与caveolin-1之间关系密切，PPARγ也与caveolin-1紧密相关。EBD可通过这些途径，促进脂肪干细胞的分化与增殖。

（下期继续）