组织工程化皮肤的研究现状与展望（可编辑）

1、组织工程化皮肤的研究现状与展望 海南医学 年第 卷第 期综 述.组织工程化皮肤的研究现状与展望吴晓峰,孟令超,毛志福武汉大学人民医院外科,湖北 武汉 【摘要】通过查阅近年来国内外组织工程化皮肤相关的研究,综述组织工程化皮肤研究领域中的现状与进展。广泛查阅国内外有关组织工程化皮肤研究的文献,着重阐述表皮替代物、真皮替代物及表皮真皮复合皮片的研究现状和进展。组织工程是再生医学研究的热点,组织工程化皮肤是组织工程迄今为止最成功的产品之一现已广泛应用于临床。这篇文章从表皮替代物、真皮替代物及含有表皮和真皮复合皮片结构的皮肤替代物,等方面对该领域的最新研究现状和进展进行综述,并探讨了组织工程化皮肤的应用

2、情况,分析了组织工程化皮肤目前存在的问题及未来的发展方向。组织工程化皮肤及其在患者身上的应用已经成为现实,随着组织工程技术的快速发展,我们可以获得与正常皮肤功能特征相似的理想的组织工程化皮肤。【关键词】组织工程化皮肤;表皮替代物;真皮替代物;表皮真皮复合皮片【中图分类号】. 【文献标识码】 【文章编号】 ? . 【 】? . ?, ? , .?, . , . ?.【 】 ? ; ; ; ? 皮肤覆盖着整个人体,约占人体重量的%,每 , 就是应用组织工程学的基本方年数以百万的人由于烧伤、烫伤、疾病、化学腐蚀以 法,将体外培养的高浓度的角朊细胞培养在生物相及射线照射等原因导致皮肤创伤吨】。组织工程

3、化 容性良好、可被人体逐步吸收的细胞外基质上使之皮肤具有与生理皮肤相似的结构与功能,在国外许 扩增,随后可以进行人工皮肤构建和移植。年 等首次应用此方法在体外培养出适合于多国家已将其应用于临床,并取得了较好的疗效。在过去的 年里,在研制组织工程化皮肤作为皮肤 移植的。自体表皮细胞移植膜片的优点是:替代物的领域,研究者们作出了巨大的努力 。作 应用少量的自体表皮可获得大面积的永久性创面为一种有着良好前景、用于皮肤受伤和/或缺损后的 覆盖;细胞可以冻存备用;能迅速恢复皮肤的皮肤替代品,与传统的治疗方法相比,组织工程化 屏障作用,并且获得良好的功能和美学效果。其缺点是:获得表皮细胞膜片的周期较长从取

4、材活检皮肤有着明显的优势。按照目前常用的分类方法,组织工程化皮肤分为表皮替代物、真皮替代物和表 到膜片形成至少需要 周 ;永久存活率还不令人满意;膜片较脆弱,不易操作 ;愈合后上皮皮真皮复合皮替代物。在此对这三种皮肤替代物的最新研究现状进行综述,分析组织工程化皮肤的 组织弹性不佳,耐磨性差。目前,自体表皮细胞移植物在国外许多国家已常规应用于治疗大面积烧优缺点及未来的发展方向。表皮替代物 伤,临床上还应用于巨大先天性痣切除后的皮肤创面、白癜风及慢性乳突炎等。针对表皮细胞体外培. 自体表皮细胞移植膜片作者简介:吴晓峰 一 ,男,湖北省十堰市人,硕士在读。?海南医学 年第 卷第 期 / 皮层,随后植

5、入自体表皮或培养的自体表皮细胞膜养周期长的问题,为了缩短培养时间,可将表皮细胞片。无细胞真皮是通过酶消化、高渗盐水浸泡等去除种植到用半合成的透明质酸衍生物制成的生物膜用异体皮中的表皮层和真皮细胞成分,只保留正常的胶激光在膜上钻出许多透膜微孔载体上,细胞在其上的生长速度明显增快。针对皮肤移植后的感觉问题, 原三维结构和基质的真皮支架,如脱细胞羊膜具有等报道称加人层粘连蛋白的表皮角质细胞 三维生物支架和生物活性分子。天然真皮替代物和成纤维细胞具有改善皮肤感觉功能的作用。 的优点是:具有完整的胶原三维结构和真皮支架;. 同种异体表皮细胞移植膜片 因为自体表 生物相容性好;具有一定的孔隙率,适于细胞的

6、生长且具有一定的弹性、柔韧度和抗拉力;对细菌皮细胞膜片培养周期较长,许多研究者尝试培养同种异体表皮细胞膜片用于移植。同种异体表皮细胞移 有一定的抑制作用;炎性反应轻,降解速率与生物植膜片的优点是:能够冻存使用;分泌多种生长 体的改建速率相当。. 人工真皮替代物因子,能有效的促进自体表皮细胞的生长与扩增。其缺点是:真皮缺乏,愈合后创面收缩严重;易于起 . . 含有胶原和一硫酸软骨素的细胞外基质水疱、溃破;具有一定的抗原性。这种膜片已经用的内层材料由戊二醛交联的牛于治疗大面积烧伤、慢性小腿溃疡以及大疱性表皮松 型胶原、从鲨鱼软骨中提取的一硫酸软骨素及氨基解症等,低温冻存的同种异体表皮细胞移植膜片临

7、床 葡萄糖复合交联而成,其上被覆一层硅胶膜主要成上已经用于治疗慢性静脉性溃疡、面部皮肤磨削术后 分是聚硅氧烷。 的优点是:可永久的修复的创面。 创面且产生瘢痕少;可防止水分的蒸发和感染;. 其他表皮细胞移植膜片 为了使较少的自 异种牛胶原不会引起明显的免疫反应;储存运输简体表皮细胞能覆盖较大的创面,采用自体与异体表皮 单,元传染疾病的风险。 等”将 应用于细胞混合移植的方法培养出的自/异体表皮细胞混合 烧伤患者,操作简便且愈后外观较好。另外, 膜片,较好的达到了目的。有学者把角朊细胞在体外 在治疗瘢痕疙瘩和增生性瘢痕方面也具有显著的效果。 的缺点是:该产品无内在的免疫保种植培养于一种膜传递基质

8、 上,能促进细胞的移动、增生和血管形成。“角朊细胞 . 护,要保持创面无菌,对创面的要求较高;对出血抵”还没有应用于临床试验,目前仅在猪模型的 御能力差;表皮层为纯粹的硅胶膜,需二次植皮方断层皮肤移植伤口试验中获得成功 。体外培养的 能覆盖创面;移植后缺乏合适的孔径,不利于周围表皮细胞的分裂增殖能力在于保持表皮细胞群内干 血管的长入。细胞的比例,有研究显示,在表皮干细胞缺失情况下 . . 异基因脱细胞真皮基质 ?是一种商品化的脱细胞真皮基质,一般由皮库冻其上皮组织的修复进度将受到明显的影响 。另外,表皮干细胞在特定微环境下可诱导分化形成汗腺、毛 存组织或新鲜尸体组织提取。 公司将异体皮囊、皮脂

9、腺等皮肤附属器。近年来等 观察 肤经过处理去除表皮及真皮内的细胞成分及可溶性到骨髓间充质干细胞都具有高增殖能力并可向表皮 蛋白,只保留胶原纤维组织和基底膜等细胞外间质成分化,因此毛囊干细胞和骨髓间充质干细胞可望成为 分。该类人工真皮的优点是:能保留所需的正常真皮组织的功能;减少发生免疫反应的潜在可能;具有潜力的表皮种子细胞。真皮替代物 易消毒和储存,可立即应用;成活率高,较美观。有研究报道,真皮成分越多,皮肤愈合趱陕,并且等 应用治疗腭裂术后并发瘘管的修在愈合后,创面质量改善越明显,还可减少供皮区切 复, 例患者全部恢复良好,均无感染、排斥等发生。取的厚度,加快供皮区愈合。因此,真皮替代物在皮

10、 该类人工真皮的缺点是:真皮中缺乏活性成纤维细肤重建过程中具有重要的作用。真皮替代物可分为胞,导致真皮移植后血管化缓慢且不充分;尚须自天然真皮替代物和人工合成真皮替代物两大类。 体表皮或培养的自体表皮细胞膜片来覆盖刨面;尸. 天然真皮替代物 天然真皮替代物是将天 体皮肤来源有限,且有传播病毒的危险 。然的生物材料如异体皮、羊膜等去除具有抗原性的细. 异体成纤维细胞真皮替代物 .胞成分,保留胶原结构,形成各种脱细胞基质,主要分 是将从新生儿包皮中获取的成纤为两类:去除表皮层的异体真皮和无细胞真皮。去除维细胞接种至生物性可吸收的聚乳酸网架上,成纤维表皮层的异体真皮是将异体皮植入到创面后去除表细胞在

11、网架内增殖并分泌胶原、纤维连接蛋白、氨基. . .海南医学 年第 卷第 期多糖、生长因子等基质成分,形成由成纤维细胞 细 因子;因其缺乏郎罕氏细胞,移植于创面后,不会引胞外基质 可降解生物材料的人工真皮。起免疫排斥反应;对皮肤功能的改善作用和美容效的优点:具有较高的生物活性,结构和成分接近于 果较好。的缺点是:价格昂贵;创面感染真皮,应用方便;有较强的抗张性;无免疫排斥; 率高 . % ,创面收缩率比中厚皮高 % %,胶成纤维细胞和毛细血管内皮细胞浸润较快;抗感 原成分易被胶原酶消化降解。目前, 用于治染能力较强;不易被蛋白酶降解。目前,临床上已 疗非感染性神经性糖尿病性足部溃疡、压力性溃疡、

12、成功用于治疗糖尿病性溃疡和烧伤。 外伤性撕裂伤及光化性紫癜等疾病,可加速创面再表. . 合成网膜 是双层膜 皮化,但尚不能用于大面积深度烧伤创面。状物,外层是硅胶膜,内层整合有胶原颗粒,可迅速与 . 其他复合皮肤替代物 以合成材料为支创面紧密贴附。 的优点是: 的结 架的复合皮肤:壳聚糖有止血、抗菌功能,并能激活构可以有效减少换药的次数;减少止痛剂的应用, 介导多形棱白细胞,最近研究显示,壳聚糖及其衍为表皮化修复提供了稳定的环境。其缺点是抑制巨 生物在体内与大分子物质的相容性良好,很有发展噬细胞的作用】。长期以来, 在临床上被用 前景】。壳聚糖一明胶人工皮肤是利用冷冻和干燥作一种临时性敷料来覆

13、盖大面积烧伤刨面。 的方法把壳聚糖和明胶融合构建成一种具有吸收. . 异体成纤维细胞细胞外基质真皮替代物 性、结构不对称的双层支架,这种支架可作为一种 是将新生儿成纤维细胞接种 理想的、具有柔韧性和较好的机械能的双层皮肤替到 的胶原层培养周。 的优点 代物。双层明胶支架人工皮肤含有具有不同孔径是:能迅速粘附在伤口表面,并刺激上皮生长;在 的双层凝胶海绵体,其中的微孔结构在表皮与间质异体移植中的粘附性和愈合度与自体移植相当;易 之间形成了旁分泌通路,就如同形成了表皮真皮连于操作可以规模化制备,可冻存待用。目前, . 接处的基底膜。可将无抗原性、易于吸收的明胶和只作为一种临时性敷料用来覆盖部分厚度

14、烧伤 亲水性、生物相容性好的海藻酸钠交联,形成明胶一海藻酸钠海绵体,进而培养出明胶一海藻酸钠海绵创面。. . 其他人工真皮替代物 一种源自猪小肠 体人工皮肤。以胶原等天然材料为支架的复合皮黏膜下层的生物产品已经在美国开发出来,作为 . 肤: 型胶原蛋白是 种具备生物活性的大分子物质,对细胞的粘附、生长、增殖、分化和迁徙起着重面敷料已经商品化。通过对 位患者刃厚创面静脉性、压力性、外伤和药物所致溃疡治疗分析,认 要的作用。 等 在双层胶原海绵体支架两侧植为它是一种非常有前途的生物材料【 】。等 】将 入体外培养的成纤维细胞和角质形成细胞,培养培养的胎儿皮肤成纤维细胞与可溶性胶原结合治疗 后,成纤

15、维细胞长入三维的明胶海绵内。这种人工儿童烧伤,全部病例愈合迅速。我国采用酶消化和去 皮肤的优点是较以前的人工皮肤培养时间明显缩垢剂处理法,去除异体真皮中的细胞成分,研制成功 短,可适用于治疗大面积重度烧伤患者。将从新生“ 型脱细胞异体真皮”,取得了良好的临床效果。 儿包皮分离的成纤维细胞在制备的 型胶原一硫酸将胶原、硫酸软骨素、壳聚糖和成纤维细胞等按比例 软骨素支架中培养,这种人工皮肤具有良好的稳定混合制成的真皮替代物,在体外抑菌效果作用明显, 性和组织相容性。是真正具有抗茵作用的组织工程产品,而且它本身柔 问题与展望软,可与创面紧密结合而不留死腔,更适合于不平坦 目前,虽然组织工程化皮肤已经达到了较高的技术水平,但与自体皮肤仍有着明显的差距 ,迄今创面的修复。复合皮肤替代物 为止还没有一种产品可以完全满足创面修复在结. 育成活皮肤 它是目前最成熟的 构、功能与外观上的需要,多数只是暂时的皮肤组织复合皮肤替代物,在含有人成纤维细胞同种异体的胶 替代物。当前