組織工程化皮膚的研究現(xiàn)狀與展望（可編輯）

1、組織工程化皮膚的研究現(xiàn)狀與展望 海南醫(yī)學(xué) 年第 卷第 期綜 述.組織工程化皮膚的研究現(xiàn)狀與展望吳曉峰,孟令超,毛志福武漢大學(xué)人民醫(yī)院外科,湖北 武漢 【摘要】通過查閱近年來國內(nèi)外組織工程化皮膚相關(guān)的研究,綜述組織工程化皮膚研究領(lǐng)域中的現(xiàn)狀與進(jìn)展。廣泛查閱國內(nèi)外有關(guān)組織工程化皮膚研究的文獻(xiàn),著重闡述表皮替代物、真皮替代物及表皮真皮復(fù)合皮片的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展。組織工程是再生醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn),組織工程化皮膚是組織工程迄今為止最成功的產(chǎn)品之一現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床。這篇文章從表皮替代物、真皮替代物及含有表皮和真皮復(fù)合皮片結(jié)構(gòu)的皮膚替代物,等方面對該領(lǐng)域的最新研究現(xiàn)狀和進(jìn)展進(jìn)行綜述,并探討了組織工程化皮膚的應(yīng)用

2、情況,分析了組織工程化皮膚目前存在的問題及未來的發(fā)展方向。組織工程化皮膚及其在患者身上的應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),隨著組織工程技術(shù)的快速發(fā)展,我們可以獲得與正常皮膚功能特征相似的理想的組織工程化皮膚。【關(guān)鍵詞】組織工程化皮膚;表皮替代物;真皮替代物;表皮真皮復(fù)合皮片【中圖分類號】. 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 【文章編號】 ? . 【 】? . ?, ? , .?, . , . ?.【 】 ? ; ; ; ? 皮膚覆蓋著整個(gè)人體,約占人體重量的%,每 , 就是應(yīng)用組織工程學(xué)的基本方年數(shù)以百萬的人由于燒傷、燙傷、疾病、化學(xué)腐蝕以 法,將體外培養(yǎng)的高濃度的角朊細(xì)胞培養(yǎng)在生物相及射線照射等原因?qū)е缕つw創(chuàng)傷噸】。組織工程

3、化 容性良好、可被人體逐步吸收的細(xì)胞外基質(zhì)上使之皮膚具有與生理皮膚相似的結(jié)構(gòu)與功能,在國外許 擴(kuò)增,隨后可以進(jìn)行人工皮膚構(gòu)建和移植。年 等首次應(yīng)用此方法在體外培養(yǎng)出適合于多國家已將其應(yīng)用于臨床,并取得了較好的療效。在過去的 年里,在研制組織工程化皮膚作為皮膚 移植的。自體表皮細(xì)胞移植膜片的優(yōu)點(diǎn)是:替代物的領(lǐng)域,研究者們作出了巨大的努力 。作 應(yīng)用少量的自體表皮可獲得大面積的永久性創(chuàng)面為一種有著良好前景、用于皮膚受傷和/或缺損后的 覆蓋;細(xì)胞可以凍存?zhèn)溆?能迅速恢復(fù)皮膚的皮膚替代品,與傳統(tǒng)的治療方法相比,組織工程化 屏障作用,并且獲得良好的功能和美學(xué)效果。其缺點(diǎn)是:獲得表皮細(xì)胞膜片的周期較長從取

4、材活檢皮膚有著明顯的優(yōu)勢。按照目前常用的分類方法,組織工程化皮膚分為表皮替代物、真皮替代物和表 到膜片形成至少需要 周 ;永久存活率還不令人滿意;膜片較脆弱,不易操作 ;愈合后上皮皮真皮復(fù)合皮替代物。在此對這三種皮膚替代物的最新研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,分析組織工程化皮膚的 組織彈性不佳,耐磨性差。目前,自體表皮細(xì)胞移植物在國外許多國家已常規(guī)應(yīng)用于治療大面積燒優(yōu)缺點(diǎn)及未來的發(fā)展方向。表皮替代物 傷,臨床上還應(yīng)用于巨大先天性痣切除后的皮膚創(chuàng)面、白癜風(fēng)及慢性乳突炎等。針對表皮細(xì)胞體外培. 自體表皮細(xì)胞移植膜片作者簡介:吳曉峰 一 ,男,湖北省十堰市人,碩士在讀。?海南醫(yī)學(xué) 年第 卷第 期 / 皮層,隨后植

5、入自體表皮或培養(yǎng)的自體表皮細(xì)胞膜養(yǎng)周期長的問題,為了縮短培養(yǎng)時(shí)間,可將表皮細(xì)胞片。無細(xì)胞真皮是通過酶消化、高滲鹽水浸泡等去除種植到用半合成的透明質(zhì)酸衍生物制成的生物膜用異體皮中的表皮層和真皮細(xì)胞成分,只保留正常的膠激光在膜上鉆出許多透膜微孔載體上,細(xì)胞在其上的生長速度明顯增快。針對皮膚移植后的感覺問題, 原三維結(jié)構(gòu)和基質(zhì)的真皮支架,如脫細(xì)胞羊膜具有等報(bào)道稱加人層粘連蛋白的表皮角質(zhì)細(xì)胞 三維生物支架和生物活性分子。天然真皮替代物和成纖維細(xì)胞具有改善皮膚感覺功能的作用。 的優(yōu)點(diǎn)是:具有完整的膠原三維結(jié)構(gòu)和真皮支架;. 同種異體表皮細(xì)胞移植膜片 因?yàn)樽泽w表 生物相容性好;具有一定的孔隙率,適于細(xì)胞的

6、生長且具有一定的彈性、柔韌度和抗拉力;對細(xì)菌皮細(xì)胞膜片培養(yǎng)周期較長,許多研究者嘗試培養(yǎng)同種異體表皮細(xì)胞膜片用于移植。同種異體表皮細(xì)胞移 有一定的抑制作用;炎性反應(yīng)輕,降解速率與生物植膜片的優(yōu)點(diǎn)是:能夠凍存使用;分泌多種生長 體的改建速率相當(dāng)。. 人工真皮替代物因子,能有效的促進(jìn)自體表皮細(xì)胞的生長與擴(kuò)增。其缺點(diǎn)是:真皮缺乏,愈合后創(chuàng)面收縮嚴(yán)重;易于起 . . 含有膠原和一硫酸軟骨素的細(xì)胞外基質(zhì)水皰、潰破;具有一定的抗原性。這種膜片已經(jīng)用的內(nèi)層材料由戊二醛交聯(lián)的牛于治療大面積燒傷、慢性小腿潰瘍以及大皰性表皮松 型膠原、從鯊魚軟骨中提取的一硫酸軟骨素及氨基解癥等,低溫凍存的同種異體表皮細(xì)胞移植膜片臨

7、床 葡萄糖復(fù)合交聯(lián)而成,其上被覆一層硅膠膜主要成上已經(jīng)用于治療慢性靜脈性潰瘍、面部皮膚磨削術(shù)后 分是聚硅氧烷。 的優(yōu)點(diǎn)是:可永久的修復(fù)的創(chuàng)面。 創(chuàng)面且產(chǎn)生瘢痕少;可防止水分的蒸發(fā)和感染;. 其他表皮細(xì)胞移植膜片 為了使較少的自 異種牛膠原不會引起明顯的免疫反應(yīng);儲存運(yùn)輸簡體表皮細(xì)胞能覆蓋較大的創(chuàng)面,采用自體與異體表皮 單,元傳染疾病的風(fēng)險(xiǎn)。 等”將 應(yīng)用于細(xì)胞混合移植的方法培養(yǎng)出的自/異體表皮細(xì)胞混合 燒傷患者,操作簡便且愈后外觀較好。另外, 膜片,較好的達(dá)到了目的。有學(xué)者把角朊細(xì)胞在體外 在治療瘢痕疙瘩和增生性瘢痕方面也具有顯著的效果。 的缺點(diǎn)是:該產(chǎn)品無內(nèi)在的免疫保種植培養(yǎng)于一種膜傳遞基質(zhì)

8、 上,能促進(jìn)細(xì)胞的移動、增生和血管形成?！敖请眉?xì)胞 . 護(hù),要保持創(chuàng)面無菌,對創(chuàng)面的要求較高;對出血抵”還沒有應(yīng)用于臨床試驗(yàn),目前僅在豬模型的 御能力差;表皮層為純粹的硅膠膜,需二次植皮方斷層皮膚移植傷口試驗(yàn)中獲得成功 。體外培養(yǎng)的 能覆蓋創(chuàng)面;移植后缺乏合適的孔徑,不利于周圍表皮細(xì)胞的分裂增殖能力在于保持表皮細(xì)胞群內(nèi)干 血管的長入。細(xì)胞的比例,有研究顯示,在表皮干細(xì)胞缺失情況下 . . 異基因脫細(xì)胞真皮基質(zhì) ?是一種商品化的脫細(xì)胞真皮基質(zhì),一般由皮庫凍其上皮組織的修復(fù)進(jìn)度將受到明顯的影響 。另外,表皮干細(xì)胞在特定微環(huán)境下可誘導(dǎo)分化形成汗腺、毛 存組織或新鮮尸體組織提取。 公司將異體皮囊、皮脂

9、腺等皮膚附屬器。近年來等 觀察 膚經(jīng)過處理去除表皮及真皮內(nèi)的細(xì)胞成分及可溶性到骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞都具有高增殖能力并可向表皮 蛋白,只保留膠原纖維組織和基底膜等細(xì)胞外間質(zhì)成分化,因此毛囊干細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可望成為 分。該類人工真皮的優(yōu)點(diǎn)是:能保留所需的正常真皮組織的功能;減少發(fā)生免疫反應(yīng)的潛在可能;具有潛力的表皮種子細(xì)胞。真皮替代物 易消毒和儲存,可立即應(yīng)用;成活率高,較美觀。有研究報(bào)道,真皮成分越多,皮膚愈合趲陜,并且等 應(yīng)用治療腭裂術(shù)后并發(fā)瘺管的修在愈合后,創(chuàng)面質(zhì)量改善越明顯,還可減少供皮區(qū)切 復(fù), 例患者全部恢復(fù)良好,均無感染、排斥等發(fā)生。取的厚度,加快供皮區(qū)愈合。因此,真皮替代物在皮

10、 該類人工真皮的缺點(diǎn)是:真皮中缺乏活性成纖維細(xì)膚重建過程中具有重要的作用。真皮替代物可分為胞,導(dǎo)致真皮移植后血管化緩慢且不充分;尚須自天然真皮替代物和人工合成真皮替代物兩大類。 體表皮或培養(yǎng)的自體表皮細(xì)胞膜片來覆蓋刨面;尸. 天然真皮替代物 天然真皮替代物是將天 體皮膚來源有限,且有傳播病毒的危險(xiǎn) 。然的生物材料如異體皮、羊膜等去除具有抗原性的細(xì). 異體成纖維細(xì)胞真皮替代物 .胞成分,保留膠原結(jié)構(gòu),形成各種脫細(xì)胞基質(zhì),主要分 是將從新生兒包皮中獲取的成纖為兩類:去除表皮層的異體真皮和無細(xì)胞真皮。去除維細(xì)胞接種至生物性可吸收的聚乳酸網(wǎng)架上,成纖維表皮層的異體真皮是將異體皮植入到創(chuàng)面后去除表細(xì)胞在

11、網(wǎng)架內(nèi)增殖并分泌膠原、纖維連接蛋白、氨基. . .海南醫(yī)學(xué) 年第 卷第 期多糖、生長因子等基質(zhì)成分,形成由成纖維細(xì)胞 細(xì) 因子;因其缺乏郎罕氏細(xì)胞,移植于創(chuàng)面后,不會引胞外基質(zhì) 可降解生物材料的人工真皮。起免疫排斥反應(yīng);對皮膚功能的改善作用和美容效的優(yōu)點(diǎn):具有較高的生物活性,結(jié)構(gòu)和成分接近于 果較好。的缺點(diǎn)是:價(jià)格昂貴;創(chuàng)面感染真皮,應(yīng)用方便;有較強(qiáng)的抗張性;無免疫排斥; 率高 . % ,創(chuàng)面收縮率比中厚皮高 % %,膠成纖維細(xì)胞和毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞浸潤較快;抗感 原成分易被膠原酶消化降解。目前, 用于治染能力較強(qiáng);不易被蛋白酶降解。目前,臨床上已 療非感染性神經(jīng)性糖尿病性足部潰瘍、壓力性潰瘍、

12、成功用于治療糖尿病性潰瘍和燒傷。 外傷性撕裂傷及光化性紫癜等疾病,可加速創(chuàng)面再表. . 合成網(wǎng)膜 是雙層膜 皮化,但尚不能用于大面積深度燒傷創(chuàng)面。狀物,外層是硅膠膜,內(nèi)層整合有膠原顆粒,可迅速與 . 其他復(fù)合皮膚替代物 以合成材料為支創(chuàng)面緊密貼附。 的優(yōu)點(diǎn)是: 的結(jié) 架的復(fù)合皮膚:殼聚糖有止血、抗菌功能,并能激活構(gòu)可以有效減少換藥的次數(shù);減少止痛劑的應(yīng)用, 介導(dǎo)多形棱白細(xì)胞,最近研究顯示,殼聚糖及其衍為表皮化修復(fù)提供了穩(wěn)定的環(huán)境。其缺點(diǎn)是抑制巨 生物在體內(nèi)與大分子物質(zhì)的相容性良好,很有發(fā)展噬細(xì)胞的作用】。長期以來, 在臨床上被用 前景】。殼聚糖一明膠人工皮膚是利用冷凍和干燥作一種臨時(shí)性敷料來覆

13、蓋大面積燒傷刨面。 的方法把殼聚糖和明膠融合構(gòu)建成一種具有吸收. . 異體成纖維細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)真皮替代物 性、結(jié)構(gòu)不對稱的雙層支架,這種支架可作為一種 是將新生兒成纖維細(xì)胞接種 理想的、具有柔韌性和較好的機(jī)械能的雙層皮膚替到 的膠原層培養(yǎng)周。 的優(yōu)點(diǎn) 代物。雙層明膠支架人工皮膚含有具有不同孔徑是:能迅速粘附在傷口表面,并刺激上皮生長;在 的雙層凝膠海綿體,其中的微孔結(jié)構(gòu)在表皮與間質(zhì)異體移植中的粘附性和愈合度與自體移植相當(dāng);易 之間形成了旁分泌通路,就如同形成了表皮真皮連于操作可以規(guī)?；苽?可凍存待用。目前, . 接處的基底膜。可將無抗原性、易于吸收的明膠和只作為一種臨時(shí)性敷料用來覆蓋部分厚度

14、燒傷 親水性、生物相容性好的海藻酸鈉交聯(lián),形成明膠一海藻酸鈉海綿體,進(jìn)而培養(yǎng)出明膠一海藻酸鈉海綿創(chuàng)面。. . 其他人工真皮替代物 一種源自豬小腸 體人工皮膚。以膠原等天然材料為支架的復(fù)合皮黏膜下層的生物產(chǎn)品已經(jīng)在美國開發(fā)出來,作為 . 膚: 型膠原蛋白是 種具備生物活性的大分子物質(zhì),對細(xì)胞的粘附、生長、增殖、分化和遷徙起著重面敷料已經(jīng)商品化。通過對 位患者刃厚創(chuàng)面靜脈性、壓力性、外傷和藥物所致潰瘍治療分析,認(rèn) 要的作用。 等 在雙層膠原海綿體支架兩側(cè)植為它是一種非常有前途的生物材料【 】。等 】將 入體外培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞,培養(yǎng)培養(yǎng)的胎兒皮膚成纖維細(xì)胞與可溶性膠原結(jié)合治療 后,成纖

15、維細(xì)胞長入三維的明膠海綿內(nèi)。這種人工兒童燒傷,全部病例愈合迅速。我國采用酶消化和去 皮膚的優(yōu)點(diǎn)是較以前的人工皮膚培養(yǎng)時(shí)間明顯縮垢劑處理法,去除異體真皮中的細(xì)胞成分,研制成功 短,可適用于治療大面積重度燒傷患者。將從新生“ 型脫細(xì)胞異體真皮”,取得了良好的臨床效果。 兒包皮分離的成纖維細(xì)胞在制備的 型膠原一硫酸將膠原、硫酸軟骨素、殼聚糖和成纖維細(xì)胞等按比例 軟骨素支架中培養(yǎng),這種人工皮膚具有良好的穩(wěn)定混合制成的真皮替代物,在體外抑菌效果作用明顯, 性和組織相容性。是真正具有抗茵作用的組織工程產(chǎn)品,而且它本身柔 問題與展望軟,可與創(chuàng)面緊密結(jié)合而不留死腔,更適合于不平坦 目前,雖然組織工程化皮膚已經(jīng)達(dá)到了較高的技術(shù)水平,但與自體皮膚仍有著明顯的差距 ,迄今創(chuàng)面的修復(fù)。復(fù)合皮膚替代物 為止還沒有一種產(chǎn)品可以完全滿足創(chuàng)面修復(fù)在結(jié). 育成活皮膚 它是目前最成熟的 構(gòu)、功能與外觀上的需要,多數(shù)只是暫時(shí)的皮膚組織復(fù)合皮膚替代物,在含有人成纖維細(xì)胞同種異體的膠 替代物。當(dāng)前