组织工程皮肤学习教案

1、会计学1组织组织(zzh)工程皮肤工程皮肤第一页，共18页。l 人体最大的器官，约占总体重的16%；l 由表皮、真皮、皮下组织构成；l 保护、分泌(fnm)、代谢、感觉的作用；l 参与免疫反应；l 维持机体内环境的稳定；皮皮 肤肤第1页/共18页第二页，共18页。皮皮 肤肤皮肤(p f)损伤烧伤(shoshng)烫伤急性机械(jxi)外伤糖尿病足溃疡遗传疾病手术创口 以烧伤烫伤为例，据统计我国每年烧伤、烫伤病人达500万1000万例，仅严重烧伤病人就有近10万人次。第2页/共18页第三页，共18页。皮皮 肤肤因此，寻找一种理想的皮肤(p f)替代物一直是临床亟待解决的难题。皮肤(p f)损伤与

2、移植治疗自体皮肤(p f)移植异种皮肤移植同种异体皮肤移植大面积皮肤损伤患者本身所剩皮肤有限，或伤口再生能力较弱，自体皮肤移植无异于雪上加霜。优点为其来源丰富，具有生物兼容性；缺点为其含有大量引起抗原性的物质，导致严重的排斥反应，还存在引起感染病毒的风险。来源包括人类尸体皮或胎儿羊膜，优点为处理方式较简单，和人类皮肤组织兼容性高，缺点在于其来源严重不足，也有感染疾病的风险和免疫排斥的问题。第3页/共18页第四页，共18页。组织工程组织工程(gngchng)皮肤皮肤第4页/共18页第五页，共18页。组织组织(zzh)工工程皮肤程皮肤组织(zzh)工程皮肤发展史 1975Rheinwald和Gre

3、en提出上皮细胞培养技术(jsh)，解决了表皮细胞体外的传代扩增的难题，使体外培养人工表皮皮片成为可能。 1981美国O Conner首次成功地将培养的自体表皮膜片应用与治疗创伤伤面，但移植存活率不稳定。 1996美国Integra Life Science公司开发的人工皮肤产品Integra获得批准用于III度烧伤治疗临床试验，能明显缩短创面愈合时间。 1997美国Advanced Tissue Sciences公司生产的人工真皮Transcyte获FDA批准，用于治疗II度和III度烧伤。 1998美国Organogenesis公司研制出组织工程双层皮肤Apligraf，被FDA批准用于治

4、疗糖尿病性溃疡和静脉性溃疡。 2001 2007美国Ortec公司研制出双层皮肤Culture complex skin，被FDA批准用于治疗隐性皮肤异常-大泡性表皮松懈。中国第四军医大学与国内某公司合作开发的“安体肤”组织工程双层皮肤，获中国SFDA批准用于治疗II度和III度烧伤。美国Advanced Tissue Sciences公司生产的另一种真皮替代物Dermagraft,被FDA批准用于治疗糖尿病性溃疡和静脉性溃疡。第5页/共18页第六页，共18页。组织组织(zzh)工工程皮肤程皮肤产品(chnpn)介绍与对比产品名称表皮部分真皮部分FDA批准时间 Transcyte 硅胶膜 I型

5、牛胶原蛋白1997年3月 Apligraf 异体表皮细胞 I型牛胶原蛋白 异体成纤维细胞1998年5月 CCS 异体表皮细胞 I型牛胶原蛋白 异体成纤维细胞2001年8月 Dermagraft PGA 异体成纤维细胞2001年9月 Integra 硅胶膜 I型牛胶原蛋白 GAG2002年4月 安体肤 异体表皮细胞 I型牛胶原蛋白 异体成纤维细胞2007年11月第6页/共18页第七页，共18页。组织工程组织工程(gngchng)皮皮肤肤产品介绍(jisho)与对比Integrau美国Integra Life Science公司开发的一种人工真皮替代物；u真皮部分由牛肌腱的胶原蛋白及6-硫酸软骨素

6、制成具有一定空洞大小的支架，可以允许成纤维细胞、巨噬细胞、淋巴球及血小管生成；u表皮层为暂时性的敷材，由硅胶膜组成，可以控制伤口水分的蒸发；u伤口愈合过程中，真皮层会和伤口结合，表皮层的硅胶膜可以在真皮层愈合后除去，再进一步做自体刃厚皮片或培养(piyng)的自体表皮细胞膜片覆盖；u优点：可永久性地修复创面，产生瘢痕少，伤口挛缩小，外形佳；u 异种牛胶原未导致明显的免疫反应；u缺点：移植后还要再进行二次表皮移植；第7页/共18页第八页，共18页。组织工程组织工程(gngchng)皮皮肤肤产品介绍(jisho)与对比Dermagraftu美国先进组织科学公司研制的一种高分子合成支架网-成纤维细胞

7、真皮替代物；u以PGA为材料制备支架，并接种从新生儿包皮获取的成纤维细胞，成纤维细胞在支架上大量增殖并分泌多种包括胶原纤维连接蛋白、细胞外基质等在内的多种蛋白，最终形成由成纤维细胞、细胞外基质、及高分子材料构成的人工真皮；u适用于II度烧伤皮肤移植、III度烧伤用覆盖材料、糖尿病足溃疡的治疗等；u优点：受体对异体成纤维细胞和PGA纤维无免疫(miny)排斥及炎症反应；u PGA高分子合成材料对酶解不敏感，因此提高了抗感染能力；u缺点：易导致水分丢失；移植后还要再进行二次表皮移植；第8页/共18页第九页，共18页。组织工程组织工程(gngchng)皮肤皮肤产品(chnpn)介绍与对比Apligr

8、afu美国Organogenesis公司所生产的一种复合皮肤(p f)替代物；u采用新生儿包皮异体成纤维细胞接种于牛胶原凝胶中形成细胞胶原凝胶，1周后接种角质化细胞，待角质化细胞融合成片后进行气-液界面培养；u被FDA核准用于治疗糖尿病性溃疡和静脉性溃疡；u优点：具有正常皮肤(p f)的功能和外观；u 表皮和真皮基质成分相互影响，创面愈合速度快；第9页/共18页第十页，共18页。组织工程组织工程(gngchng)皮肤皮肤产品介绍(jisho)与对比安体肤(t f)u中国第四军医大学和国内某公司所生产的一种组织工程双层皮肤；u表皮层由人表皮细胞构成，真皮层由人成纤维细胞和牛胶原蛋白构成，同时包含

9、两种细胞分泌合成的细胞外基质；u是一种具有生命活性的活体组织皮肤；u2007年11月被中国SFDA批准用于治疗II度和III度烧伤；l优点：扩增速度快，临床应用简单； 可用于各种皮肤创伤、烧伤、溃疡、外伤手术及皮肤整形等；第10页/共18页第十一页，共18页。存在存在(cnzi)的的问题问题l 组织工程皮肤与正常人皮肤仍有差距l 外形、韧性和机械性能明显低于天然正常皮肤；l 缺少神经、毛囊、血管(xugun)、汗腺等结构；l 屏障、免疫、物质能量交换等功能与正常皮肤有较大差距；l 组织工程目前还不能解决所有的临床皮肤缺损问题l 目前的手段侧重于解决皮肤缺损后的组织修复，不适于大面积深度烧伤l

10、患者的救治；l 移植后一旦发生排异反应，仍需尽快进行自体皮肤移植；l 组织工程皮肤研究的深度还不够l 只有在深入研究皮肤及其附属细胞的发育、分化、成熟、相互作用机制l 的基础上，才能在体外培育出与天然皮肤相媲美的组织工程皮肤；第11页/共18页第十二页，共18页。近期专利近期专利(zhunl)成果成果一种含活细胞的组织工程皮肤，包括表皮层、仿真皮层和真皮层，所述的仿真皮层包括角朊细胞、成纤维细胞和生物支架材料，其中生物支架材料由明胶、壳聚糖、谷酰胺肽和透明质酸按一定质量(zhling)比组成；加入了仿真皮层，使表皮与仿真皮层接触更加紧密，避免了表皮层与真皮层直接接触容易剥落的缺点；“真皮-仿真

11、皮层-表皮层”三层皮肤结构不易分层剥落，提高组织工程皮肤的机械强度；谷酰胺肽的加入提高了皮肤的韧性和弹性，有利于提高其机械强度，同时谷酰胺肽与人体有较好的亲和性；仿真皮层中含有的角朊细胞与成纤维细胞生长无序，可以有效增加组织工程皮肤的韧性，提高创面愈合效果；简介优点第12页/共18页第十三页，共18页。近期专利近期专利(zhunl)成果成果本发明通过尿液细胞转染诱导产生多能干细胞，继续诱导产生充质干细胞，由充质干细胞分化形成表皮细胞、成纤维细胞和毛囊细胞，与生物支架材料羊膜构建含有附属(fsh)器的组织工程双层皮肤；种子细胞为尿液细胞，获取方便，培养周期短；含有的毛囊结构能够调节创面新陈代谢、

12、温度，加快创面的功能恢复；本发明使用的生物支架材料为脱细胞羊膜，方便获取且免疫原性低，对皮肤具有良好的亲和性；简介优点第13页/共18页第十四页，共18页。近期专利近期专利(zhunl)成果成果通过将干细胞与纳米纤维膜进行(jnxng)层层自组装共培养的方法制备；多层干细胞层和多层多孔的具有三维结构的纳米纤维膜交替层叠；纳米纤维膜多孔且具有三维结构，为细胞的黏附和生长提供合适的表面形态，有利于细胞的粘附与生长；多层干细胞与纳米纤维膜交替层叠，使得干细胞在整个组织工程皮肤中的分布更为均匀；简介优点人工组织工程皮肤制备过程示意图第14页/共18页第十五页，共18页。未来未来(wili)研研究方向究方向皮肤附属器结构再生机制研究(ynji)；组织工程皮肤支架材料的血管化研究(ynji)；将黑色素细胞与Langerhans细胞构建入皮肤研究(ynji)；同种异体成纤维细胞和表皮细胞的抗免疫排斥研究(ynji)；应用患者自体瘢痕组织构建真皮支架的研究(ynji)； 第15页/共18页第十六页，共18页。谢谢(xi xie)大家第16页/共18页第十七页，共18页。参考资料1 丁斐，刘伟，顾晓松.再生医学M.北京：人民卫生出版社，2012：118-134.2 刘昌胜.生物医学工程M.上海：华东理工大学出版社，2012：100-103.3 中国科学院.中国学科发展战略：再生医学M.北京：科