瘢痕发生机理与防治

瘢痕发生机理与防治瘢痕发生机理与防治 一 瘢痕的概念 瘢痕(scar)是创伤愈合过程的必然产物。伤口的愈合有两种形式，一种是完 全性修复，即由与原来损伤组织结构相同的细胞来修复，如胎儿早期伤口的无 瘢痕性愈合，或者表浅伤的愈合；除此之外几乎所有伤口都是在上皮化的同时 以瘢痕性愈合而告终。这种瘢痕是属于正常组织修复过程的产物，因而被称之 为“正常瘢痕”(normal scar)。当创伤修复过程发生异常时， 以胶原为主的细 胞外基质成分大量沉积， 发生真皮组织过度增生，出现“病理性瘢痕” (abnormal scar) ， 这就是“增生性瘢痕”(hypertrophic scar,HS)或者“瘢痕疙 瘩”(keloid,K)。增生性瘢痕与瘢痕疙瘩是真皮纤维化疾病中的一类，如同胸腔 或腹腔粘连性病变、肝硬化、肺纤维化等病变一样，是包括、型胶原在内 的细胞外基质(ECM) 成分在组织中过度沉积和难以被机体吸收或重塑的病理状 态。 故用“ abnormal scar ”来与“normal scar”加以区别。瘢痕疙瘩虽然与 增生性瘢痕有许多相似的性质， 往往把 HS,K 放在一起来描述， 但由于 K 具 有肿瘤样生长的趋势， 因此也被列入良性肿瘤的范畴。基于 HS、K 对机体造 成诸多的损害，又被称之为“愈合性的皮肤创伤” 。 从临床角度出发，根据病理性瘢痕的不同形态、对功能造成的不同障碍， 常常把它分成许多类型如：增生性瘢痕、萎缩性瘢痕、挛缩性瘢痕、表浅瘢痕、 凹陷性瘢痕、线状瘢痕、蹼状瘢痕、桥状瘢痕等。这些分类不是病理上的分类， 只能作为临床治疗方法选择的参考。 二 瘢痕增生的机理 引起病理性瘢痕增生的有关因素 一般因素的分析 人种、肤色：瘢痕病变可在所有人群中发生，在所有伤口中约有 5-15%发 生病理瘢痕，但有色人种尤其是黑色人种发病率更高，黑人的发生率可为白色 人种的 515 倍(1)， 这与色素细胞较多有关， 色素激素最容易激起反应，黑 色素细胞激素的异常可能与瘢痕发生有关。 遗传因素： 在 McCARTHY 主编的整形外科一书中(2) 一直引用一 组照片，显示一对挛生组妹在几乎完全相同的多个部位发生形状近似的瘢痕疙 瘩，她们的母亲及外祖母也都有十分相似的病变。国内(3)报导例瘢痕疙瘩病 者的家系遗传学调查结果，这家共 99 位成员，其中发生瘢痕疙瘩病变者竟占 总人数的 28.28%( 28 人) 。报告者认为系常染色体显性遗传。 个体素质： 年龄：病理性瘢痕好发于青少年，这与处于青春发育期， 组织生长旺盛及对创伤反应性强有关。关于“瘢痕体质”(cicatricial diathesis)： 不少人甚至某些医务工作者常常把易于发生瘢痕增生的人称之为“瘢痕体质” 者。虽然有某些遗传现象的报道，但绝大多数病者与之无关。许多被称之为 “瘢痕体质”的患者，并非所有创伤区都出现病理性瘢痕。国内曾有学者在瘢 痕疙瘩病者的非病变区与非本病者相应的部位采取皮肤样本，进行成纤维细胞 胶原合成功能以及其对 TGF- 的反应进行对比分析，并没有发现支持“瘢痕 体质”的证据。应当承认，某些人比较易于出现病理性瘢痕，但“瘢痕体质” 这个专用名词只有在获得确实证据时才能使用。 伤情与医疗处置水平对病理性瘢痕发生的影响： 皮肤张力与瘢痕发 生的关系是人所共知的。凡与皮肤张力松弛线(relaxed skin tension line,RSTL)平 行的伤口或切口，因张力小而不易发生瘢痕增生。不过不少有张力的伤口并不 一定出现明显瘢痕增生，而无张力的伤口可能产生明显的病理性瘢痕。说明张 力只是可能影响瘢痕增生的因素之一。受伤部位与瘢痕发生有一定的关系。如 下颏区、三角肌部位、胸骨前区容易发生增生性瘢痕；而眼睑、前额、外生殖 器、乳晕区等部位则较少发生病理性瘢痕。伤口感染、异物存留、粗暴的手术 操作、大针粗线的缝合、伤口对位不良、过紧的打结等,都是产生增生性瘢痕的 诱因。创面愈合时间越延长， 产生病理性瘢痕的机率也越大。据 Deitch(4)统计,创 面 10 天愈合者瘢痕增生的发生率为 06% ， 创面 1014 天愈合者,发生率 419%,1421 天愈合者,发生率为 3035%, 21 天以上愈合者增生性瘢痕发生率高 达 5083%。说明及早使伤口愈合是减小瘢痕增生的有效措施。伤区的环境对 瘢痕的发生也有密切的关系。缺氧可诱发瘢痕增生，伤区乳酸增多、自由基的 产生都是引起病理性瘢痕产生的重要因素。 生物活性因子与瘢痕增生 创伤后，在伤区会发生一系列复杂的生物 学反应过程：细胞浸润，中性粒胞聚集，巨噬细胞数量增多，成纤维细胞合成 胶原与基质量增加，肉芽组织形成等。创伤区细胞的多样性与合成性是受多种 生长因子调节的。其中血小板衍生生长因子(PDGF)、转化生长因子(TGF)、表 皮生长因子(EGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、和胰岛素样生长因子(IGF-1)等 显得更为活跃。 转化生长因子-(Transforming Growth Factor-bete,TGF-)： 转化生长 因子- 与瘢痕增生关系最为密切。它有个异构体，其中 TGF-1、TGF- 2、TGF-3 已经在哺乳动物细胞和组织中发现。TGF-1 最先是从血小板中分 离出来的，TGF-2 是从骨细胞分离。TGF- 的生物效应是多样性的，它能抑 制表皮细胞、 内皮细胞和造血细胞，又能剌激成纤维细胞的生长和促进其功能。 实际上 TGF- 可以由多种细胞合成,如：血小板、巨噬细胞、淋巴细胞、 成纤 维细胞和角朊细胞等。并且几乎所有细胞都有 TGF- 的受体，因此，TGF- 可能是所有生长因子中靶细胞最为广泛的家族。Cromack 测定小鼠伤口液中 TGF- 的含量,发现伤后早期 TGF- 水平升高，随着伤口的封闭其含量下降。 Breuing(5) 在猪的断层皮肤伤口的封闭小室内测知 TGF- 出现的峰值见于伤 后第 7 天。 在胎儿皮肤的成纤维细胞培养时加入 TGF-，可以使原来不表达 的型胶原基因表达，引起瘢痕增生。Gallivan,Bullard 等发现在 6 个月的胎儿 皮肤中胶原酶含量比成人皮肤含量高，同时 TGF- 含量则比较低，这是胎儿 伤口早期无瘢痕愈合的基础。外源性 TGF- 可使胎儿早期伤口出现瘢痕性愈 合，其部分原因就是它能使胶原酶的合成减少，胶原分解少而致瘢痕增生。 TGF- 有促进伤口愈合的作用，同时又是剌激病理性瘢痕增生的主要细胞 因子。低浓度的 TGF- 1 是巨噬细胞、 中性粒细胞的有力趋化剂， 经自分 泌与旁分泌，TGF- 局部浓度增加，进而激活巨噬细胞增加 TGF- 的 mRNA 表达，促进成纤维细胞的增殖。高浓度的 TGF- 则可诱导其它生长因子产生， 如：IL-1、FGF、TNF- 、PDGF、和 TGF-。TGF-1 强烈地促进前胶原蛋 白的合成， 剌激纤维结合素的合成，为胶原蛋白的蓄积提供网络，有利于炎 性细胞向伤区移动。TGF- 还能降低细胞间基质蛋白的合成，抑制金属蛋白酶 的活性，促进瘢痕增生。 对抗 TGF-1,2 的作用是消除病理性瘢痕的有效措施，而 TGF-3 的作用 与前者相反，能对抗 TGF-1,2 的致瘢痕效应，产生抑制瘢痕增生的作用。 成纤维细胞生长因子(Fibroblastic Growth Factor，FGF)：成纤维细胞生 长因子已发现有个成员，其中 bFGF(碱性成纤维细胞生长因子)、aFGF( 酸性 成纤维细胞生长因子)、KGF(角朊细胞生长因子)研究得比较清楚。FGF 的主要 生物作用有：是培养细胞的有力剌激剂，能促进内皮细胞、成纤维细胞等的 DNA 合成， 促细胞分裂；促毛细血管新生；是成纤维细胞的趋化剂和生 长剌激剂。其综合效应是能促进伤口愈合，也有一定的促瘢痕增生作用。 血小板源生长因子(Platele-derived Growth Factor，PDGF)(6): 血小板 源生长因子是由 100 多个氨基酸构成的，PDGF 有 3 种形式：PDGF-AA 、 PDGF- BB 、PDGF-AB。除产自血小板外，巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细 胞也可以产生 PDGF 。创伤发生后，它是到达伤区最早的生长因子，是一种很 强的间质细胞( 如成纤维细胞)的生长剌激剂。PDGF-BB 在兔的真皮溃疡模型 上，有明显的促进伤口愈合， 剌激糖胺多糖与透明质酸增加，促进胶原合成的 作用。Lepisto 指出，PDGF-AB 是通过上调基因表达促伤口愈合；PDGF-BB 则 是通过促细胞分裂增殖而产生作用。PDGF+IGF-1 促伤口愈合的效应更好，在临床上用于治疗褥疮已取得良好效果。 三 瘢痕挛缩机理的研究 一般伤口愈合是通过伤口收缩、肉芽组织充填与上皮化三种形式共同完成 的。其中伤口收缩(contraction)是加速伤口愈合的重要环节， 但是过度的收缩 会导致挛缩(contracture)的发生，引起严重的外形与功能的障碍。 瘢痕强大的 收缩力非一般力量所能对抗，据测试 1mm 直径的胶原纤维可负荷 1014kg 的拉 力。要防止挛缩的发生首先要查明收缩的力量来自何方？目前比较一致的看法 认为收缩的动力源自细胞的作用，传统观点认定肌成纤维细胞(myofibroblast) 是伤口收缩的动力源。但有许多研究证实伤口收缩的动力主要源自成纤维细胞 (fibroblast)。两种不同的观点至今仍各持已见。 肌成纤维细胞是 1971 年由 Gabbiani 描述的，是一种具有成纤维细胞与平 滑肌细胞特征的细胞，见于肉芽组织和瘢痕组织中。细胞形态特征是：胞体细 长，多形核，核膜呈锯齿状，胞浆内充满含有丰富肌动蛋白的微丝肌细丝 (myofilaments)，其直径 68nm，这些细丝延及细胞的全长。胞浆内有高度扩张 的粗面内质网、 高尔基复合体、游离核糖体和腺粒体。许多微丝与细胞外原纤 维紧密靠近，肌成纤维细胞之间也有微丝性连接(7)。肌成纤维细胞既有成纤维 细胞分泌胶原的功能， 又具有平滑肌样的收缩能力。含有 -平滑肌肌动蛋白 (-SMA)是这种细胞的特点。 用人抗平滑肌血清可标记肌成纤维细胞，局部 用抗平滑肌制剂则可抑制其收缩效应。在肉芽形成时，成纤维细胞的一部分转 化为肌成纤维细胞。众多的肌成纤维细胞骨架的缩短通过纤维连接蛋白 (fibronectin,FN)等作用带动周围的基质，导致创面收缩。这就是传统的肌成纤维 是收缩动力源的描述。 另一些研究认为成纤维细胞而非肌成纤维细胞是引起创面收缩的动力。 Tredget(8)指出在伤口愈合过程中，代表肌成纤维细胞特征的 -SMA 在早期并 不出现，而是出现在伤后的第 12d15 天，此时最活跃的伤口收缩活动已基本结 束。Darby 发现伤口在伤后 12 天内呈线形快速收缩，尤其是从伤后第天开始， 收缩活动加速，至第 12 天后，伤口收缩基本仃止。免疫荧光镜下显示，- SMA 到伤后 1215 天才有较多的表达，出现微丝的成纤维细胞才比较多。并 且证实在伤口收缩高峰期间主要是成纤维细胞在起作用。成纤维细胞在基质中 是通过伪足样伸展、爬行、与产生持续性纺车样运动引起创面的收缩。 两种观点的正确与否有待于更深入的研究来加以判断。 四 增生性瘢痕动物模型的建立 由于动物身上难以发生或不发生增生性瘢痕与瘢痕瘩，至今还没有真正由 动物自身产生的增生性瘢痕动物实验模型。以往有关瘢痕的研究主要是通过以 下种途径来进行：一是通过组织细胞如成纤维细胞培养技术；二是将人的增 生性瘢痕或瘢痕疙瘩组织移植到无胸腺鼠（裸鼠）皮下进行观察；三是通过临 床实践来总结经验。上述方法虽然已经使瘢痕研究取得了重大进展，但是没有 真正的动物模型已经成为瘢痕深入研究的重大障碍。为此国内外学者一直在为 建立瘢痕动物模型不懈地探索。继各种动物产生瘢痕模型的失败，Shetlar 等创 用了将人的瘢痕组织移植到裸鼠皮下的实验模型，为瘢痕研究提供了一种新的 方法。然而，人类的瘢痕寄生于异种动物身上，而且是在无细胞免疫的状态下， 要研究瘢痕的发生、 发展及其转归是无法实现的。Morris(9)等在兔耳创面观 察到有真皮过度增殖的现象。我们从 1998 年起，在大耳白兔耳的腹侧面制造 6mm 直径的园形全层皮肤缺损的创面， 发现可以产生与人增生性瘢痕类似的 增生块，其真皮层增生的厚度为正常真皮厚度的 34 倍， 光镜下为大量成纤维 细胞增殖，深层呈水平状排列，浅层呈环形或漩涡状结构，与人增生性瘢痕结 构相似。用 IFN- 或 TGF-1 注入创基，前者可抑制瘢痕增生， 而后者则有 显注促瘢痕增生的作用，其反应与人瘢痕的反应一致。兔耳腹面创面发生瘢痕 增生率至少在 50% 以上，其持续时间从创面上皮化算起可到 60 天左右， 最长 保持增生块不变者已超过 100 天。(10) 在此基础上我们又在兔耳腹面作 1.5cmX4.5cm 长方形全层皮缺损大创面,发现增生块发生率更高,增生明 显者超 过 80%,增生块持续时间超过 190d。对不同时期的增生块的组织切片,进行原位 杂交,用 cDNA 探针检测 I 、III 型前胶原及 TGF- 的 mRNA,结果三者在早期 增生块中都呈高表达,随着时间的推移三者的 mRNA 表达都呈下降趋势。通过 56 只兔双耳的腹面近 300 个创面的观察, 证实可以发生与人类增生性瘢痕类似 的病理改变,尤其是长方形大创面其发生率高,持续时间长,有可能成为一种增生 性瘢痕的动物实验模型。为瘢痕研究提供更接近实际的新途径! 五 增生性瘢痕与瘢痕疙瘩临床与病理的共性与区别 增生性瘢痕与瘢痕疙瘩同属于真皮纤维化疾病中的一类。 HS,K 两者的实质是以成纤维细胞为主的细胞增殖、活性增强，产生大量的 胶原蛋白 ，使包括、型胶原为主的细胞外间质(ECM)成分在组织中大量沉 积，而难以被机体吸收或重塑的病理状态。 细胞成分在瘢痕增生过程中的作用 成纤维细胞(fibroblast)：成纤维细胞起源于胚胎时期的中胚层间充质 细胞，胞体大，细胞核也大，染色质着色浅，核仁明显，胞浆内有丰富的粗面 内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体。这些结构的明显化提示成纤维细 胞处于活跃的产生与分泌胶原状态。成纤维细胞是产生瘢痕的主体细胞。创伤 发生后，伤区的成纤维细胞大量增殖，核分裂现象明显增多。伤后 56 天开始， 成纤维细胞合成与分泌胶原蛋白和其它基质的量开始增加，成为肉芽组织的成 分充填伤口。成纤维细胞的功能受到多种生长因子的调控，PDGF、FGF 能推 动它从细胞周期的 G0、G 1 期进入分裂期；EGF 、TGF-、IGF-1 则能促进感 受细胞进一步向细胞周期的 S 期过渡， 促进细胞的分裂。其中 TGF-1,2 促 细胞外基质分泌的作用更强。 肥大细胞(mast cell):肥大细胞来源于骨髓，是一种核小而园的细胞。 在创伤愈合的各个阶段，特别是在肉芽组织产生和发展成熟过程中起重要作用。 伤后 35 天，伤区的肥大细胞增多，第 8 天其数量达到高峰。据统计， 正常 皮肤中肥大细胞为 25 个/mm2，而 HS 中可达 304 个/mm2(11),且 65%为幼稚型。 它主要分布于真皮乳头的血管周围。其胞质内充满粗大的嗜碱颗粒，能合成 肝素、羟色胺、组织胺、白三烯、蛋白水解酶及生物活性物质-TNF- 、IFN-、IL-1,3,4, 5, 6、GM-CSF(粒-巨噬细胞集落剌激因子)等。肥大细胞 通过贮存、 释放这些活性物质, 特别是组织胺, 对微血管内皮细胞是强有力的 剌激因素,使大量微血管增生, 促进成纤维细胞的增殖，导致瘢痕增生。 巨噬细胞(macrophage):巨噬细胞又称组织细胞， 是由血液中的单核 细胞穿出血管壁后分化而成的细胞。伤后 7d 巨噬细胞占迁移至伤区细胞的 80%， 是炎症阶段的主要吞噬细胞，既能清除伤区的细胞，又能释放一些生物活性物 质如：TGF、IL、TNF、PDGF 等。巨噬 细胞在疏松结缔组织中数量较多，在 瘢痕形成过程中，巨噬细胞源生长因子(Macrophage-derived Growth Factor,MDGF) 可诱导静息状态的纤维细胞(fibrocyte)转化为成纤维细胞，并促 进毛细血管新生。另一方面，巨噬细胞又能分泌 IFN、IL-6、前列腺素 E2 等抑 制成纤维细胞的因子。 在肉芽组织向正常结缔组织转化过程中，它通过调节细 胞外基质的合成与降解，使胶原反复溶解、沉积与更新，参与组织改建的活动。 此外，淋巴细胞也参与了瘢痕增生的过程。 基质成分在瘢痕形成中的作用 基质(Matrix)是一种没有固定形态结构的均质性物质， 主要是一些生物大 分子的物质。 细胞外基质 ( ECM) 是由胶原(collagen 型)、结 构性蛋白(层粘连蛋白 - laminin, LN; 纤维连接蛋白-fibronectin,FN)及蛋白多 糖(proteoglycan,PG)等成分构成的。ECM 不仅起组织支架作用，而且还具有许 多重要的生理功能。 胶原蛋白与瘢痕增生: 胶原蛋白又称胶原纤维（collogenous)，是由 3 条 肽链螺旋状缠绕形成的蛋白质。胶原分子按其形成不同型或异型三聚体的 独特多肽链的组合来进行分型，如 1()表示型胶原的 1 链。至今已被定 义的有 19 个类型胶原分子(12)。 型胶原分布最为广泛， 在皮肤中其含量占 总胶原蛋白量的 8085% ，在组织中起支架作用。型胶原只见于软骨及眼球 的玻璃体内，有促进软骨细胞分化的作用。型胶原在皮肤中占胶原量的 1520%，也存在于肌腱、血管、筋膜及软骨中。在弹性较好的组织中型胶原 含量较多，而型胶原多者其纤维束较细。型胶原有基膜胶原之称，存在于 各种基底膜内，其功能与细胞再生及肿瘤生长有关。型胶原主要分布在细胞 与基质的交界面、肺组织及各种实质性器官的血管处。有抗凝效应并参与一些 病理组织的纤维化过程。在肺瘢痕癌组织中发现有型胶原增多的现象。型 胶原属内膜胶原，其功能尚不清楚，有人在体外培养的成纤维细胞中，发现 与型胶原之比为 3:1， 认为型胶原比型胶原来源更丰富。型胶原分布 于皮肤浅层，与基膜致密层有联系，起固定表皮的作用。 在皮肤内主要是、型胶原，其比例随年龄增长而变化：15 周的胎儿皮 肤，型胶原与型胶原含量之比为 0.8/1，出生后个月者，其比值为 3.6/1， 成人则为 3.56/1。创伤愈合早期，型胶原含量增多，随着时间推移， 型 胶原含量逐渐恢复正常。增生性瘢痕中、型胶原之比为 2:1，型胶原含量 超过 30%，而瘢痕疙瘩中其比例则为 19:1，型胶原的含量大大低于 HS，也 比正常皮肤含量低 (13)。 胶原的合成:胶原蛋白的分子单位是原胶原(protocollagen)，是由条多 肽 链构成，每条肽链含 1000 个氨基酸，其中 33%是甘氨酸，20%是亚氨酸- 如脯氨酸和羟脯氨酸。在细胞核内，胶原基因活化后转录成 mRNA，然后进入 胞质内，在粗面内质网核糖体上形成条 肽链，经过脯氨酸羟化酶 (hydroxyprolinase)和赖氨酸羟化酶(hydroxylysinase)的催化，形成羟脯氨酸与羟 赖氨酸， 成为胶原纤维的重要组分。由 3 条 肽链组成的前胶原(procollagen) 在高尔基复合体通过微管排至细胞外，再经过肽酶特异性地切除氨基与羟基端 的肽链，成为原胶原。 胶原分子聚合成微原纤维(microfibrills)，许多微原纤维 合成原纤维(fibril)， 在电镜下可见有明暗相间的 64nm 周期性横纹。 原纤维 之间由糖蛋白基质 ( glycoproteinic cement)粘合， 于是形成了胶原纤维。 胶原纤维具有高度韧性，1mm 直径的胶原纤维可以负荷 1014kg 的拉力， 这就可以解释瘢痕挛缩时为何会产生如此强大的收缩力。 羟脯氨酸是胶原特有的氨基酸，占胶原蛋白中氨基酸量的 10%(14)， 它以 游离形态、与蛋白结合的形态和与肽结合这种形态存在于血液中，其中游离 形态、与肽结合两种形态者是羟脯氨酸的代谢产物， 经尿液排出。 正常 24 小 时尿液中排出量为 33mg 左右，正常血中羟脯氨酸含量约为 12mol/L， 测定 上述值可以反应胶原合成与代谢水平，间接反应瘢痕形成的状况。 结构性蛋白与瘢痕增生的关系: 结构性蛋白是指基膜连接蛋白或称层 粘连蛋白(LN)和纤维连接蛋白(FN)。FN 是 Morrison(1948)等报道的一组大分子 糖蛋白，分子量 440000450000,有血浆 FN(在血液、淋巴液和脑脊液中）和组 织 FN(在细胞外基质)之分。FN 可产自成纤维细胞的粗面内质网、胞浆内小泡 和高尔基复合体。 其功能有维持细胞与基质间、细胞与细胞间的粘附作用等。 创伤后，血浆 FN 最早出现在伤区凝血块中,随着成纤维细胞的增多,肉芽组织中 FN 的含量也增加。FN 可剌激单核细胞释放 FGF,它还可以吸引成纤维细胞和内 皮细胞向伤区移动，这些成纤维细胞又可迅速合成与分泌大量 FN 和型胶原。 单核细胞在 FN 作用下活跃地合成生长因子, 剌激内皮细胞生长,从而促进新生 血管的形成。当伤口上皮化、胶原成熟时,FN 含量降低甚至消失。因此纤维连 接蛋白被认为是纤维化过程的前驱物质与阶段性标志物。 通过免疫组化方法,证明瘢痕真皮中层 FN 含量最高,说明瘢痕增生活动主要 发生在真皮中层,而真皮下层的 FN 呈树枝状分布深及皮下,诱导成纤维细胞向皮 下迁移增殖,使瘢痕向深层发展。 蛋白多糖在瘢痕增生中的作用:蛋白多糖是由核心蛋白与糖胺多糖 (GAG) 构成,包括硫酸软骨素、肝素、透明质酸等。 其中透明质酸与瘢痕的形 成关系更为密切。透明质酸(hyaluronic acid,HA)在组中起滑润作用，提供富于伸 展性的环境，能抑制成纤维细胞分化，减少胶原产生与沉积，提高型胶原的 比例，促使胶原有规则性排列，故而有抑制瘢痕增生的效应。四医大研究发现， 将加入成纤维细胞三维培养中，当其浓度达到g/ml 时,成纤维细胞的增 殖及胶原合成受到抑制； 当浓度达到 10100g/ml 时 , 抑制作用最为显著。 透明质酸剌激因子 ( hyaluronic acid stimulating,HASF)的浓度为 0.1g/ml 就能促进成纤维细胞产生 HA, 随着 HASF 浓度增加和作用时间的延长,HA 的 产生量也增多,呈现时间与剂量的依赖性。胎儿早期伤口无瘢痕性愈合的研究证 实，胎儿早期的伤区 HA 与 HASF 含量高是重要因素之一, 另一重要因素则是 TGF- 含量少。 透明质酸在临床上已用于瘢痕的防治，有人将 HASF 用于深0 烧伤创面, 结果创面提早愈合,愈合的创面外观比较平整,胶原纤维较细,型胶原含量较多, 显示 HS 有防治瘢痕增生的作用。 增生性瘢痕与瘢痕疙瘩的区别 一般临床上把瘢痕增生性病变限局于伤区范围之内者称为增生性瘢痕 (hypertrophic scar,HS),而把增生性病变超出原伤区、有肿瘤样生长倾向、 切除 后容易复发的病变称为瘢痕疙瘩(keloid,K),这种区分显然缺乏严格的界定线。在 HS 与 K 的成纤维细胞中，I、III 型前胶原的 mRNA 比值不同，正常成纤维细 胞其比值为 6 ：1，而 K 中为 22 ：1，I 型前胶原的 mRNA 呈选择性转录增 强，而 III 型前胶原比值明显低。与 K 相比，HS 中的 III 型胶原比值高，而 且高于正常皮肤的含量。当然，要从本质上划分 HS 与 K 是不太容易的。现将 某些可作为二者区别的资料列表(14-7-1) 如下， 以供参考： 表 (14-7-1) 增生性瘢痕与瘢痕疙瘩的区别 - - HS K - - 形 态 限于病损范围 超出病损区呈肿瘤样生长 发生部位 全身各处 好发于上胸、肩、耳、颏 等 自行消退倾向 有可能性 无 加压治疗 有效 无效 、型胶原含量比例 ： ： 体外培养成纤维细胞分泌 胶原能力为正常的倍数 倍 倍 组织切片漩涡状结构 多 少 切片中透明性胶原纤维与 粘液样基质 少 多 抗成纤维细胞抗核抗体 无 有 - - 关于增生性瘢痕与瘢痕疙瘩镜下所见的差异：(15) (增生性瘢痕) 光镜下：由萎缩的上皮覆盖，角化层厚，真皮乳头消失，有大量结缔组织 及扩张的毛细血管、炎性细胞及肌成纤维细胞。到 624 个月， 充血减轻，毛 细血管减少，胶原多而不规则，呈漩涡状排列。胶原纤维间有粘多糖蛋白沉积。 电镜下：有不同时期的成纤维细胞，核卵园而常有切迹，粗面内质网丰富 呈扩张状，高尔基体发达并且有分泌小泡，少数成纤维细胞中可见溶酶体样结 构，有较多的巨噬细胞，胶原纤维疏密不均，其直径约 4080nm，横纹清晰可 见，微血管则多呈闭塞状。在扫描电镜下，胶原纤维多呈漩涡状或结节状结构， 皮肤附件少见。 (瘢痕疙瘩) 光镜下：可表现为表皮萎缩、真皮乳头减少；也可为表皮正常、真皮乳头 可见，并有皮肤附件存在。早期有大量成纤维细胞，还有灶性聚集的肥大胞、 浆细胞及少量淋巴细胞。细胞呈分裂相，有玻璃样变性，有的细胞核已消失。 电镜下：与 HS 相比，瘢痕疙瘩中有较多的肌成纤维细胞，胞核卵园，呈 锯齿状，常染色质丰富，核仁明显，胞质中粗面内质网 丰富，线粒体及高尔基 体发达，特别是含有充满纤细的与细胞长轴平行排列的肌微丝及成形的梭形电 子致密区(密体)。扫描电镜下：表面光滑,角化脱屑，没有皮纹，细胞分界不清。 切面：呈肿瘤型者表面萎缩，乳头层胶原纤维多，纤维束较细，真皮网状层也 有漩涡状结构，但不如增生性瘢痕中那样清楚，它包含有疏松、粗大的原胶原 纤维及少量小而湾曲的弹力纤维。浸润型者表皮萎缩，其真皮网状层的胶原紧 密、间隙小，个别的有结节样结构。 虽然上述资料可以找出增生性瘢痕与瘢痕疙瘩之间的某些差异，但从本质 上区分增生性瘢痕与瘢痕疙瘩的资料还不够充分。 还有一些研究发现二者对某 些生长因子的反应不尽相同。要严格区分 HS 与 K 还要进行更深入的研究。 六 瘢痕与瘢痕疙瘩的防治 非手术治疗 1 药物治疗 用于防治增生性瘢痕及瘢痕疙瘩的药物非常多，目前临床 比较常用或研究有一定苗头的主要有：皮质激素类药物、多肽生长因子、抗自 由基制剂、钙离子通道阻滞剂、维甲酸类、酶类、抗组织胺类以及中药制剂等。 皮质激素类:去炎松(Triamcinolone Acetonide)又名醋酸曲安奈德注 射液(醋酸确炎舒松 A 注射液),其商品名为康宁克通(Kenalog),是目前常用于病损 内注射的皮质激素类药物。注入增生性瘢痕组织或瘢痕疙瘩后，一方面通过使 成纤维细胞的 mRNA 下调,抑制胶原的合成及 GAG 产生,减少 ECM 的过度堆积; 另一方面使胶原酶抑制剂- 巨球蛋白的量减少,胶原酶的活性增强,加速胶原的 分解,导致瘢痕组织的表皮层变薄,真皮乳头变平,基质被吸收,胶原纤维间隙变小, 产生治疗效果。常用的方法：去炎松行增生性瘢痕或瘢痕疙瘩内注射,每次 用量 1040mg, 分多点注入病损内, 每周一次,48 次为一个疗程。这种治疗方 法适用于病变范围较小、 尤其是瘢痕疙瘩病变。用量过大要防止激素的副作用。 操作时需要加压才能将药物注入，最好用无针头注射器注药。为减轻疼痛，往 往要加入适量利多卡因等局麻药物。 维甲酸(retinoic acid)类(16)：是维生素 A 在体内代谢的中间产物, 是维 生素 A 类相关药物，它包括维甲酸、维胺酸、维胺酯。能促进上皮细胞生长， 减少胶原合成，使成纤维细胞的 DNA 合成减少,抑制细胞生长。维甲酸类药物 浓度越大，抑制生长作用越明显。减轻局部炎症。维甲酸能使瘢痕的成纤维细 胞前胶原的基因表达受到抑制。Daly 等用维甲酸乳膏治疗 14 例瘢痕疙瘩病者,3 个月观察有一定疗效。与去炎松合用效果更佳。 腐胺(丁二胺)(fibrostart)(putrescine)(17) ： 通过抑制组织胺酰胺酶 (transglutaminase)在型胶原交联过程中的用,抑制胶原的连接合成,使胶原产生 减少。国外报道局部应用治疗增生性瘢痕病变例，有较好疗效。 中医中药(18)：中医认为瘢痕与瘢痕疙瘩是气血壅滞，属疽症， 是 经络痹疽，邪毒与体内浊气、瘀血、痰湿搏结的病症。因而防治的对策是五步 法：一是穿凿肿物，二是软坚散结，三是疏通气血，四是排出邪浊，五是修复 肌肤。内服通脉灵片对胶原合成有抑制效应。外用黑布膏、复方艾叶煎浸剂、 鸦胆子软膏等均有一定疗效。山东省医院外用黑布膏结合内服中药治疗例 瘢痕病变，症状消失者占 70%,另 30% 也有不同程度的缓解。 为揭示中药治疗瘢痕性病变的机理，我们对丹参进行了实验研究和临床观 察, 发现丹参有良好的防治瘢痕增生的作用,其疗效是通过:对成纤维细胞的抑 制效应, 丹参可使成纤维细胞发生球形变,使其分泌胶原的能力降低;丹参的活 血化瘀功能使瘢痕组织血液循环改善,消除了缺氧、乳酸增多等引起瘢痕增生的 因素； 通过增加病损组织内的超氧化物歧化酶（SOD）的活性，加强对自由 基的清除， 消除自由基的促瘢痕增生效应。用丹参配制的抗瘢痕软化膏经临床 病例观察取得良好的疗效。 异搏定(verapamil)(19) 异搏定是一种抗心率失常的药物, 是钙离子通道 阻制剂。Arena(1955)注射异搏定治疗纤维海绵体炎；1988 年有人用于治疗硬皮 病；Repheal(1990)发现钙通道阻滞剂硝苯地平、异搏定对人成纤维细胞蛋白合 成有抑制作用。Lee 等将盐酸异搏定按瘢痕组织的容量,用 0.10.5mMOL/L 局部 注射 ,间隔 3 周注射一次, 共用 3 次， 效果良好。钙通道阻滞剂防治瘢痕 增生的机理是：通过阻断钙离子通道 ，调节细胞内的钙浓度，进而影响细胞周 期 mRNA 的合成。Sichinidt 认为钙通道阻滞剂可使皮肤成纤维细胞仃滞在 G1 期，Kim 等报道,钙通道阻滞剂可抑 制血管内皮细胞的 TGF-1、FN、I、III 型前胶原等的 mRNA 的合成。 异搏定还有类似细胞松弛素(cytochalasin B) 的作用,使成纤维细胞发生球形变,减弱其产生与分泌胶原的能力,还能促进胶原 酶增加, 加强胶原的分解,导致瘢痕消退。 别嘌呤醇(allopurino)(20)：别嘌呤醇是治疗痛风的药物,又名痛风平。 这是一种次黄嘌呤氧化酶抑制剂。通过对前者的竟争性抑制而阻制自由基产生， 对抗自由基的致瘢痕作用。 此外， 还有许多用于防治瘢痕病变药物的资料， 如：竹红菌素甲 (hypocrellin A),青霉胺,乙基氰胺,秋水仙碱,肉桂氨回酸(tranilast), 5 氟尿嘧啶,异丙 秦,利多卡因等。 压迫疗法(21) 压迫疗法是通过对增生性瘢痕区施加压力，使局部血流 量减少，成纤维细胞发生退行性改变；使胶原酶抑制因子 巨球蛋白减少， 胶原酶活性增强，造成胶原产生少而胶原分解多，达到治疗目的。这种方法虽 然大家都十分熟悉，但要产生实效必需做到：要早治疗，对于可能出现瘢痕增 生的病例如烧伤患者，在创面上皮化后即使用适当的弹力套之类的压迫材料， 对早期增生性瘢痕效果较好，病程过长的病变压迫疗法难以奏效；要长期治疗， 压迫疗法必需坚持个月、半年甚至更长的时间，而且每天停息时间最好不要 超过分钟，断断续续的做法效果不佳；第三是要有足够适度的压力， 那种 象征性的包扎式的“压迫”往往是失败的重要原因。 据 Xamaguchi 等测试,下 肢环绕压力如果高于 50mmHg(6. 6kPa)会降低外周循环的血流量,甚至引起组织 的损害;但是压力低于 30mmHg(4.okPa)就不能产生治疗效果。 由于不同部位所 需的压力不可能相同， 多数学者认为压力保持在 2530mmHg(3.34.0kPa) 是 治疗有效压力。定期更换所用压迫材料， 保持有效的压力是保证压迫疗法产 生实效的关键。 硅凝胶膜在瘢痕治疗中的作用 聚硅酮(silicone)是一种高分子聚合物,由 于具有稳定的理化性质,对人体无剌激性、无抗原性、无致癌与致畸性， 使这 类制品如：硅油、硅凝胶、硅橡胶等在医学领域内得以广泛应用。如：人工器 官、组织支持物、软组织代用品心瓣膜、乳房假体、组织扩张器等。 1982 年,Perkins 偶然发现硅胶膜可使增生性瘢痕软化,经过多次临床资料验 证,硅凝胶膜治疗 HS 的有效率可达 80%以上。Quinn 对 125 例(129 处) HS 病变 用硅胶膜治疗,随诊 92 例坚持 2 个月以上治疗者,75 例疗效明显。樊东力等对国 产新型硅胶( NSGS) 进行改造后用于临床,发现用硅胶膜组瘢痕明显低于对照组, 瘢痕组织内型前胶原含量增加,透明质酸增加,成纤维细胞分泌胶原的功能受抑 制,胶原沉积量减少。 关于硅凝胶膜治疗瘢痕的机制，目前倾向于“水合作用”学说。Quinn(22) 发现用硅胶后,瘢痕表面水分蒸发率只是正常皮肤的 1/2。国内资料表明,用改良 的硅胶膜后,瘢痕表面水分蒸发量为 3.29g/m2/h,而正常皮肤则为 8.5g/m2/h。 硅 胶膜使水分蒸发减少,皮肤内水分转移到角质层,使间质内水溶性蛋白及许多低分 子水溶性混合物向表面扩散,间质水溶性物质减少,流体力学压力下降,瘢痕组织 因而软化。 上述解释只是一种说法，要完全回答硅胶对瘢痕作用的机理还需要 进一步的研究，硅油在其中的作用也需要进一步地查明。 目前国外的硅胶制品瘢痕敌（cica-care)、国产的瘢痕贴等已用于临床。使 用时要求严密与病损面贴附，每天贴附时间越长越好，连续治疗至少个月以 上才可产生疗效。 放射治疗 用浅层射线照射早期增生性瘢痕或瘢痕疙瘩可产生一定的 疗效。所需射线量为红斑量(约 450R)的 90%，间隔 56 周照射一次,46 次为 一个疗程。放射治疗只适用于面积不大的增生性瘢痕,对瘢痕疙瘩更为适用。国 内报道 252 例瘢痕疙瘩,手术切除伤口愈合后开始用浅层 X 线局部照射,间隔 20 天一次,共 3 次。 经年随访，211 例(88.2%)痊愈,11 例部分治愈,无效者 20 例,无 效率为 7.5%。用 32P 贴敷瘢痕处, 通过释放 射线使成纤维细胞停止分裂而 产生治疗作用。一组 579 例瘢痕疙瘩病例用 32P 贴敷治疗,剂量为 0.60.7MBQ/cm2,每次贴敷 7080h,3 个月重复一次,总有效率达 100%(23)。锶 90(90Sr)放出的高能 射线可深及组织 11mm, 但其有效治疗深度仅 2mm。 据 明斯特大学对 166 例瘢痕疙瘩手术切除后用锶 90 照射的报道, 每次照射剂量为 3GY, 总剂量为 1215GY,追踪观察 96 例,无复发者占 79.1%。国内报道 144 例 瘢痕疙瘩,其中 102 例为手术切除病变后,用锶 90-钇 90(90Sr-90 Y)敷贴器进行治 疗,每日一次, 每次剂量为 3GY,连续 10 次。结果：未行手术的照射组有效率 69.1%; 手术后照射组为 92.1%(24)。 应用线治疗瘢痕引起癌变问题要加以重视！Malbee 报道因放射性烧伤引 起瘢痕癌变者 12 例,其中 11 例是为美容行 X 线照射所致。Riutable 报道因良性 疾病应用放射治疗引起瘢痕癌变者 37 例。国内报道例瘢痕癌(25)，其中一例 是小腿多毛症行线照射引起的，另一例是掌跖角化症行线照射所致。这类 病例虽属少见，但在选用放射治疗时要提高警惕！ 激光治疗 用 ND-AG 激光可以使瘢痕成纤维细的生长与功能受阻 , 临 床疗效为 80%。国内报道 23 例(49 处)瘢痕疙瘩病变用 Co2 激光烧灼,让创面自 行愈合,23 周伤口上皮化后,在创基注射去炎松、透明质酸和塞替哌。结果：临 床治愈 32 处(65.3%), 有效 15 处(30.6%),2 例无效,总有效率这 95.2%。 国外有 学者采用切除瘢痕疙瘩病变后让创面自行愈合的治疗方法，获得瘢痕疙瘩不再 复发的效果。Stucker 用这种方法处理 37 例瘢痕疙瘩,3 年随诊无复发者(26)。 Alster(27)用 585nm 闪光泵浦染料激光治疗 14 例增生性瘢痕,疗效为 83%。 随着新型激光治疗仪的出现，激光在美容外科的应用范围越来越广(28)。 新型激光利用瞬间的高能量作用，使组织产生气化或者使色素细胞发生爆破， 既消除病变又不造成周围组织的烧伤，还能使胶原纤维变得平顺紧密，故而产 生美容效果。在瘢痕的治疗中,对于某些表浅性瘢痕有一定效果,Apfelber(29)用 Co2 激光治疗面部痤疮后瘢痕 13 例,创面愈合天数平均为 7.3 天,红斑消退平均 需 7.8 周。Alster 治疗重度痤疮后萎缩性瘢痕,有效率 81.4%,有 36%的病者术后 出现色素沉着与红斑,一般 2 个月左右可以消失。 生物活性因子与增生性瘢痕的防治 在创伤修复与瘢痕增生的过程中， 有多种生物活性因子参与并影响其进程。关系更为密切的多肽生长因子有： TGF-、bFGF、PDGF、EGF、IGF-1、TNF、IL-1 等。其中 TGF- 、bFGF、EGF、PDGF、 IGF-1 等因子在促进伤口愈合的同时，还不同程度 地有促瘢痕增生的作用；而 TNF、IL-1、IFN- 等则有抑制瘢痕形成的作用。 转移生长因子 (TGF-):是促进瘢痕增生作用最强的多肽生长因子。 其中 TGF-1,2 促瘢痕形成,而 TGF-3 则与前二者作用相反,是抑制瘢痕形成 的因子。可以采取多种途径，通过对抗 TGF-1,2 来防止其致瘢痕的效应:用 TGF- 1、TGF-2 抗体来阻断 TGF 致瘢痕效应;用 TGF-3 拮抗 TGF- 1,2 的表达 ; 用蛋白聚糖 Biglycan,Decrin 与 TGF- 结合,消除其作用; 用外源性 TGF- 受体或受体拮抗剂阻断 TGF- 的作用; 用反义寡核苷酸来 抑制 TGF- 的基因表达; 用皮质激素对抗 TGF-1,2 的作用。 干扰素(Interferon,IFN)(30):干扰素是由白细胞、主要是单核/ 巨噬细胞 及淋巴细胞产生的，有 IFN-、IFH-、及 IFN- 三种类型。其作用是抑制成 纤维细胞产生胶原，并且能抑制胶原合成所需的脯氨酸羟化酶的产生。联合应 用 IFN- 和 IFN- 可以降低成纤维细胞,型胶原的 mRNA 水平,能完全抑 制 TGF- 引起的成纤维细胞 2()胶原启动子的活化,还能抑制成纤维细胞分 泌 bFGF, 达到抑制胶原合成, 阻止瘢痕增生的效果。 Harrop(30)等在培养 5 例烧伤增生性瘢痕的成纤维细胞时,加入 IFN- (1000u/ml)12 小时后,成纤维细胞,型前胶原的 mRNA 水平分别下降 55%、36%;48 小时后, 羟脯氨酸值下降 34%;5 天后,成纤维细胞数量减少 51%。 Granstein(31)等用 IFN- 注射于 10 例瘢痕疙瘩病损内,用量为 0.1mg 或 0.01mg/次,3 次/ 周, 共 8 周。 结果：例病变明显缩小， 两种用量的疗 效无明显差异。 Lababec 等,用 IFN-(0.1mg 或 0.01mg/次)注入 10 例瘢痕增生 组织内,每周 1 次，共 10 次。所有病变区均有缩小变平改变,其中 5 例病变缩 小 50%以上。 基因治疗在瘢痕治疗中的前景 基因疗法是在基因水平通过基因转移 方法，应用基因工程和细胞生物学技术，将遗传物质导入某类患者的特定细胞 内，使导入基因表达，以补充缺失或失去正常功能的蛋白质，或者抑制体内某 种基因过量的表达，达到基因替代(gene replacement)、基因修正(gene correction) 或基因增强( gene augmentation),最终治疗疾病的目的。 基因转移技术是基因治疗的基本手段。目前主要有通过非病毒介导和通过 病 毒介导两种途径，将目的基因转入靶细胞内。前者可以通过质粒、噬菌体 介导；通过物理、化学方法如电穿孔法细胞受脉冲放电，胞膜出现可逆性穿 孔，使 12Kb 基因片段能直接进入细胞内。还有高分子 DNA 或纯化基因的磷 酸钙微量沉淀法,以及通显微注射技术将 50Kb 基因直接注入细胞内等方法。非 病毒介导法转移基因数量有限，转移后基因表达水平不很高，因而效果不理想。 病毒介导的转基因技术是利用有复制缺陷的逆转录病毒为载体，这类病毒 没有自我复制能力，它是依赖于包装细胞才能复制。由于属于小的单股 DNA 病毒,转染率可高达 100%,转入的基因可以与靶细胞基因随机整合,进而使目的基 因高表达。不过它只能使分裂期细胞转染，对静止期细胞无效，而且感染后不 耐纯化、浓缩等处置，加之还有潜在性致癌的危险，因此使用时要慎重！腺病 毒(adenovirus,AV) 是 38kb 左右的双链 DNA 病毒,它可将目的基因转染到分裂 期与静止期的细胞内, 转染率高, 比较安全。单纯疱疹病毒(herpes simplex virus,HSV)是双股螺旋 DNA 病毒, 在肿瘤的基因治疗中是常用者。 基因治疗是 Nirenberg 于 1967 年提出的,目前主要是在遗传性疾病和恶性肿 瘤的治疗中开展,而恶性黑色素瘤是肿瘤基因治疗最先应用者,它的成功为基因治 疗的开展打开了局面。在整形外科领域，皮肤是人体最大的器官，也是容易接 受基因转移的靶器官。上皮与真皮细胞易于获取,易于转基因操作,也容易把转染 基因后的细胞回植到皮肤,因此是开展基因治疗的好埸所(32)。利用皮肤进行基 因治疗,主要是将一定的生长因子基因转染到角朊细胞或成纤维细胞,使之大量表 达,利用高表达的生长因子对创伤愈合与瘢痕形成过程发挥影响,达到促进愈合、 抑制