組織工程皮膚課件

1、組織工程皮膚,1,組織工程皮膚,姓 名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 學(xué) 校：,組織工程皮膚,2,人體最大的器官，約占總體重的16%； 由表皮、真皮、皮下組織構(gòu)成； 保護(hù)、分泌、代謝、感覺(jué)的作用； 參與免疫反應(yīng)； 維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定；,皮 膚,組織工程皮膚,3,皮 膚,皮膚損傷,燒傷燙傷,急性機(jī)械外傷,糖尿病足潰瘍,遺傳疾病,手術(shù)創(chuàng)口,以燒傷燙傷為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)每年燒傷、燙傷病人達(dá)500萬(wàn)1000萬(wàn)例，僅嚴(yán)重?zé)齻∪司陀薪?0萬(wàn)人次。,組織工程皮膚,4,皮 膚,因此，尋找一種理想的皮膚替代物一直是臨床亟待解決的難題。,皮膚損傷與移植治療,自體皮膚移植,異種皮膚移植,同種異體皮膚移植,大面積皮膚損傷患

2、者本身所剩皮膚有限，或傷口再生能力較弱，自體皮膚移植無(wú)異于雪上加霜。,優(yōu)點(diǎn)為其來(lái)源豐富，具有生物兼容性；缺點(diǎn)為其含有大量引起抗原性的物質(zhì)，導(dǎo)致嚴(yán)重的排斥反應(yīng)，還存在引起感染病毒的風(fēng)險(xiǎn)。,來(lái)源包括人類(lèi)尸體皮或胎兒羊膜，優(yōu)點(diǎn)為處理方式較簡(jiǎn)單，和人類(lèi)皮膚組織兼容性高，缺點(diǎn)在于其來(lái)源嚴(yán)重不足，也有感染疾病的風(fēng)險(xiǎn)和免疫排斥的問(wèn)題。,組織工程皮膚,5,組織工程皮膚,組織工程皮膚,6,組織工程皮膚,組織工程皮膚發(fā)展史, 1975,Rheinwald和Green提出上皮細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，解決了表皮細(xì)胞體外的傳代擴(kuò)增的難題，使體外培養(yǎng)人工表皮皮片成為可能。, 1981,美國(guó)O Conner首次成功地將培養(yǎng)的自體表皮

3、膜片應(yīng)用與治療創(chuàng)傷傷面，但移植存活率不穩(wěn)定。, 1996,美國(guó)Integra Life Science公司開(kāi)發(fā)的人工皮膚產(chǎn)品Integra獲得批準(zhǔn)用于III度燒傷治療臨床試驗(yàn)，能明顯縮短創(chuàng)面愈合時(shí)間。, 1997,美國(guó)Advanced Tissue Sciences公司生產(chǎn)的人工真皮Transcyte獲FDA批準(zhǔn)，用于治療II度和III度燒傷。, 1998,美國(guó)Organogenesis公司研制出組織工程雙層皮膚Apligraf，被FDA批準(zhǔn)用于治療糖尿病性潰瘍和靜脈性潰瘍。, 2001, 2007,美國(guó)Ortec公司研制出雙層皮膚Culture complex skin，被FDA批準(zhǔn)用于治療

4、隱性皮膚異常-大泡性表皮松懈。,中國(guó)第四軍醫(yī)大學(xué)與國(guó)內(nèi)某公司合作開(kāi)發(fā)的“安體膚”組織工程雙層皮膚，獲中國(guó)SFDA批準(zhǔn)用于治療II度和III度燒傷。,美國(guó)Advanced Tissue Sciences公司生產(chǎn)的另一種真皮替代物Dermagraft,被FDA批準(zhǔn)用于治療糖尿病性潰瘍和靜脈性潰瘍。,組織工程皮膚,7,組織工程皮膚,產(chǎn)品介紹與對(duì)比,組織工程皮膚,8,組織工程皮膚,產(chǎn)品介紹與對(duì)比,Integra,美國(guó)Integra Life Science公司開(kāi)發(fā)的一種人工真皮替代物； 真皮部分由牛肌腱的膠原蛋白及6-硫酸軟骨素制成具有一定空洞大小的支架，可以允許成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴球及血小管生

5、成； 表皮層為暫時(shí)性的敷材，由硅膠膜組成，可以控制傷口水分的蒸發(fā)； 傷口愈合過(guò)程中，真皮層會(huì)和傷口結(jié)合，表皮層的硅膠膜可以在真皮層愈合后除去，再進(jìn)一步做自體刃厚皮片或培養(yǎng)的自體表皮細(xì)胞膜片覆蓋； 優(yōu)點(diǎn)：可永久性地修復(fù)創(chuàng)面，產(chǎn)生瘢痕少，傷口攣縮小，外形佳； 異種牛膠原未導(dǎo)致明顯的免疫反應(yīng)； 缺點(diǎn)：移植后還要再進(jìn)行二次表皮移植；,組織工程皮膚,9,組織工程皮膚,產(chǎn)品介紹與對(duì)比,Dermagraft,美國(guó)先進(jìn)組織科學(xué)公司研制的一種高分子合成支架網(wǎng)-成纖維細(xì)胞真皮替代物； 以PGA為材料制備支架，并接種從新生兒包皮獲取的成纖維細(xì)胞，成纖維細(xì)胞在支架上大量增殖并分泌多種包括膠原纖維連接蛋白、細(xì)胞外基質(zhì)等

6、在內(nèi)的多種蛋白，最終形成由成纖維細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)、及高分子材料構(gòu)成的人工真皮； 適用于II度燒傷皮膚移植、III度燒傷用覆蓋材料、糖尿病足潰瘍的治療等； 優(yōu)點(diǎn)：受體對(duì)異體成纖維細(xì)胞和PGA纖維無(wú)免疫排斥及炎癥反應(yīng)； PGA高分子合成材料對(duì)酶解不敏感，因此提高了抗感染能力； 缺點(diǎn)：易導(dǎo)致水分丟失；移植后還要再進(jìn)行二次表皮移植；,組織工程皮膚,10,組織工程皮膚,產(chǎn)品介紹與對(duì)比,Apligraf,美國(guó)Organogenesis公司所生產(chǎn)的一種復(fù)合皮膚替代物； 采用新生兒包皮異體成纖維細(xì)胞接種于牛膠原凝膠中形成細(xì)胞膠原凝膠，1周后接種角質(zhì)化細(xì)胞，待角質(zhì)化細(xì)胞融合成片后進(jìn)行氣-液界面培養(yǎng)； 被FDA核

7、準(zhǔn)用于治療糖尿病性潰瘍和靜脈性潰瘍； 優(yōu)點(diǎn)：具有正常皮膚的功能和外觀； 表皮和真皮基質(zhì)成分相互影響，創(chuàng)面愈合速度快；,組織工程皮膚,11,組織工程皮膚,產(chǎn)品介紹與對(duì)比,安體膚,中國(guó)第四軍醫(yī)大學(xué)和國(guó)內(nèi)某公司所生產(chǎn)的一種組織工程雙層皮膚； 表皮層由人表皮細(xì)胞構(gòu)成，真皮層由人成纖維細(xì)胞和牛膠原蛋白構(gòu)成，同時(shí)包含兩種細(xì)胞分泌合成的細(xì)胞外基質(zhì)； 是一種具有生命活性的活體組織皮膚； 2007年11月被中國(guó)SFDA批準(zhǔn)用于治療II度和III度燒傷； 優(yōu)點(diǎn)：擴(kuò)增速度快，臨床應(yīng)用簡(jiǎn)單； 可用于各種皮膚創(chuàng)傷、燒傷、潰瘍、外傷手術(shù)及皮膚整形等；,組織工程皮膚,12,存在的問(wèn)題,組織工程皮膚與正常人皮膚仍有差距 外形

8、、韌性和機(jī)械性能明顯低于天然正常皮膚； 缺少神經(jīng)、毛囊、血管、汗腺等結(jié)構(gòu)； 屏障、免疫、物質(zhì)能量交換等功能與正常皮膚有較大差距； 組織工程目前還不能解決所有的臨床皮膚缺損問(wèn)題 目前的手段側(cè)重于解決皮膚缺損后的組織修復(fù)，不適于大面積深度燒傷 患者的救治； 移植后一旦發(fā)生排異反應(yīng)，仍需盡快進(jìn)行自體皮膚移植； 組織工程皮膚研究的深度還不夠 只有在深入研究皮膚及其附屬細(xì)胞的發(fā)育、分化、成熟、相互作用機(jī)制 的基礎(chǔ)上，才能在體外培育出與天然皮膚相媲美的組織工程皮膚；,組織工程皮膚,13,近期專(zhuān)利成果,含活細(xì)胞的組織工程皮膚及其制備方法 申請(qǐng)?zhí)枺篊N2.2,一種含活細(xì)胞的組織工程皮膚，包括表皮層、仿真皮層和

9、真皮層， 所述的仿真皮層包括角朊細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和生物支架材料， 其中生物支架材料由明膠、殼聚糖、谷酰胺肽和透明質(zhì)酸按一定質(zhì)量比組成；,加入了仿真皮層，使表皮與仿真皮層接觸更加緊密，避免了表皮層與真皮層直接接觸容易剝落的缺點(diǎn)； “真皮-仿真皮層-表皮層”三層皮膚結(jié)構(gòu)不易分層剝落，提高組織工程皮膚的機(jī)械強(qiáng)度；,谷酰胺肽的加入提高了皮膚的韌性和彈性，有利于提高其機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)谷酰胺肽與人體有較好的親和性； 仿真皮層中含有的角朊細(xì)胞與成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)無(wú)序，可以有效增加組織工程皮膚的韌性，提高創(chuàng)面愈合效果；,簡(jiǎn)介,優(yōu)點(diǎn),組織工程皮膚,14,近期專(zhuān)利成果,一種含附屬器的組織工程皮膚及其制備方法 申請(qǐng)?zhí)枺篊

10、N2.8,本發(fā)明通過(guò)尿液細(xì)胞轉(zhuǎn)染誘導(dǎo)產(chǎn)生多能干細(xì)胞，繼續(xù)誘導(dǎo)產(chǎn)生充質(zhì)干細(xì)胞，由充質(zhì)干細(xì)胞分化形成表皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和毛囊細(xì)胞，與生物支架材料 羊膜構(gòu)建含有附屬器的組織工程雙層皮膚；,種子細(xì)胞為尿液細(xì)胞，獲取方便，培養(yǎng)周期短； 含有的毛囊結(jié)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)創(chuàng)面新陳代謝、溫度，加快創(chuàng)面的功能恢復(fù)； 本發(fā)明使用的生物支架材料為脫細(xì)胞羊膜，方便獲取且免疫原性低，對(duì)皮膚具有良好的親和性；,簡(jiǎn)介,優(yōu)點(diǎn),組織工程皮膚,15,近期專(zhuān)利成果,納米纖維膜與干細(xì)胞層層疊加的人工組織工程皮膚及其制備方法 申請(qǐng)?zhí)枺篊N2.3,通過(guò)將干細(xì)胞與納米纖維膜進(jìn)行層層自組裝共培養(yǎng)的方法制備；多層干細(xì)胞層和多層多孔的具有三維結(jié)構(gòu)的納米

11、纖維膜交替層疊；,納米纖維膜多孔且具有三維結(jié)構(gòu)，為細(xì)胞的黏附和生長(zhǎng)提供合適的表面形態(tài)，有利于細(xì)胞的粘附與生長(zhǎng)； 多層干細(xì)胞與納米纖維膜交替層疊，使得干細(xì)胞在整個(gè)組織工程皮膚中的分布更為均勻；,簡(jiǎn)介,優(yōu)點(diǎn),人工組織工程皮膚制備過(guò)程示意圖,組織工程皮膚,16,未來(lái)研究方向,皮膚附屬器結(jié)構(gòu)再生機(jī)制研究； 組織工程皮膚支架材料的血管化研究； 將黑色素細(xì)胞與Langerhans細(xì)胞構(gòu)建入皮膚研究； 同種異體成纖維細(xì)胞和表皮細(xì)胞的抗免疫排斥研究； 應(yīng)用患者自體瘢痕組織構(gòu)建真皮支架的研究； ,組織工程皮膚,17,謝謝大家,組織工程皮膚,18,參考資料,1 丁斐，劉偉，顧曉松.再生醫(yī)學(xué)M.北京：人民衛(wèi)生出版社，2012：118-134. 2 劉昌勝.生物醫(yī)學(xué)工程M.上海：華東理工大學(xué)出版社，2012：100-103. 3 中國(guó)科學(xué)院.中國(guó)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略：再生醫(yī)學(xué)M.北京：科學(xué)出版社，2015：146-