烧伤皮肤替代物的进展

皮肤是人体最大的器官，在维持机体内环境稳态中起到重要作用。皮肤一旦遭到严重破坏，内环境稳定的功能就会受到破坏或丧失，导致全身病理生理、生物化学、免疫、代谢等一系列复杂改变，进而引起一系列病症。因此，烧伤患者皮肤的构建至关重要，要想让患者烧伤后达到“还原”式的原位再生，有专家学者认为关键问题之一是要在皮肤替代物的研究方面取得突破性的进展[1]。皮肤替代物可有效地解决自体皮源不足的问题，具有广泛的研究前景。作为皮肤替代物应符合以下条件[2]:（1）造价低;（2）保存期长;（3）复活后即可应用;（4）无抗原性;（5）具有持久性和柔韧性;（6）可防止水份丢失;（7）对细菌具有屏障作用;（8）对不规则创面及生长的顺应性好;（9）易于固定;（10）一次手术即完成移植过程;（11）不会过度增生。此外，皮肤替代物应具创造一个有利于生理性自身修复愈合而不利于微生物繁殖的环境。但目前尚无完全满足上述条件的皮肤替代物。

1 皮肤替代物的基础研究进展及制备

随着皮肤组织工程学概念的引入，分子生物学的进展，细胞培养及克隆技术的应用，皮肤替代物的研究、制备、生产日新月异。

1.1 永久性皮肤替代物

1.1.1 表皮细胞培养技术来代替表皮 1975年Rheinewald与Green[3]对表皮细胞培养技术进行了相关报道。他们先取一小块全厚皮，剪碎后用胰酶消化法分离表皮细胞，将获取的细胞悬浮液种植于有合适成分培养基的培养皿中进行培养。表皮细胞呈克隆性增生，然后形成细胞膜片，并可进一步传代培养。随着现代细胞生物学和组织工程学的迅速发展，细胞培养的理论日趋完善。应用组织工程学的基本方法，将本外培养的高浓度的角朊细胞吸附出一种生物相容性良好并可被人体逐步吸收的细胞外基质上使其扩增，进行人工皮肤构建和移植。角朊细胞是表皮的主要组成细胞，具有强烈的生长、增殖、分化能力，它的供皮区一般以包皮外板或躯干四肢伸侧的皮肤较佳，因为这些部位表皮钉突较多且长，基底细胞所占比例较多[4]。

1.1.2 复合皮 复合皮技术是当今国内外研究的热门课题，它由自体表皮和异体真皮或人工真皮组成[5，6]。复合皮种类较多，有专家学者将其归纳为七种[7]，其主要区别在于真皮等同物的不同。1980年Yanuas和Burke[8]首次合成人工皮，商品名Inˉtegra，这是一种具有与正常真皮相似的正常三维结构的双层人工皮，由医用级的硅膜（表皮层）和从牛跟腱提纯的胶原与从鲨鱼软骨中提取的6-硫酸软骨素交联而成的真皮垫（真皮层）构成。据介绍[9]，Integra可引起排斥反应和炎症反应，在真皮垫和创面的界面或真皮垫内无广泛的异物反应或炎必细胞浸润，在初步临床应用中获得满意的效果。但投入商品化后出现质量问题。目前，临床应用的观察仍在进行[2，10]。用同种异体真皮+自体表皮其中的自体表皮是来自自体刃厚皮或培养的角朊细胞膜片。而异体真皮中由于细胞成份有较强的抗原性，易导致免疫排斥反应，使移植失败，故在制备该真皮过程中需经特殊处理主要使真皮脱细胞化而真皮基质部分。文献报道有三种不同的方法可达到皮肤完全无细胞化[10]。另一种是平衡盐法;第二种是酶消化法。第三种为高渗盐-去污剂法，该法原理为高渗盐溶液使锚着细丝与表皮基底细胞的半桥粒发离开来，从而完整地去除表皮，然后在未改变胶原束结构或损害基底膜的情况下，用去污剂将细胞成分从真皮中提取出来。第一、二种方法由于主要利用了蛋白酶的作用，难免使真皮中胶原蛋白和基底膜受损，同时或处理时间过长（数周），或处理过程复杂而不采用。其真皮基质可用同种异体或异种（如猪皮）制备。三维立体胶原凝胶+成纤维细胞+角朊细胞有专家学者报道[7]，将成纤维细胞以一定密度种植于Ⅰ型胶原为主制备而成的三维凝胶中，其表再植一事实上密度的角朊细胞，此种复合皮便可制成，目前尚处于实验室研究阶段。与此有相似的复合皮是人工真皮+表皮细胞膜片，真皮层由人成纤维细胞和含Ⅰ型牛胶原的基质组成。其脱细胞和成纤维细胞束源于胎儿皮肤。研究结果表明，表皮细胞在移植2～3个月后排斥，需进行自体刃厚皮移植术 人工支架与成纤维细胞作为真皮类似钩+自体表皮或角朊细胞，目前，可作为支架的有尼龙网膜、多聚半乳糖网。在网上种植成纤维细胞那可作为真皮类似物。其自体表皮或角朊细胞则来自自体刃厚能上能下或新生儿的角朊细胞。此类材料存在大小不等的微孔有利于纤维血管结构的长入，有的真皮类似物在新生真皮形成的过程中逐渐被生物降解。

1.2 暂时性皮肤替代物 暂时性皮肤替代的有异全猪皮，异体角朊移植等。而新近的有转基因猪皮，即通过转基因途径获得的皮肤替代物，目前尚未见有应用于大面积深度烧伤患者临床的报告[1]。

2 皮肤替代物临床上的应用

尽早有效地覆盖、封闭创面，是治疗严重烧伤的根本途径之一[11]。皮肤替代物在临床上的应用，使早期切（削）痂，及时封闭创面更为可行。

2.1 暂时性皮肤替代物的临床应用 暂时性皮肤替代物可提供短时间的生理性创面封闭，以利于减少创面的液体渗出，国速皮肤附件形成的再上皮化过程，送还笔感染及瘢痕形成，缓减疼痛等。目前，临床上有多种暂时性皮肤替代物。

2.1.1 大张异体皮结合自体皮 1962年上海广慈医院首创用大张异体皮开洞嵌植小块自体皮治疗Ⅲ度烧伤取得成功。大张异体能上能下加自体颗粒皮混合移植也应用于临床，有效地解决了大面积深度烧伤创面的早期覆盖问题。就异体皮而言，它只是暂时性的覆盖创面，营造一个利于自体皮扩展增生的环境最后在创面自体生长过程中逐渐被排斥、剥脱溶解。其优点是:（1）可早期覆盖创面;（2）异体皮来源较广，有时可用猪皮[12];（3）节约自体皮源。缺点是[1]:（1）有可能传染疾病;（2）排斥反应，不能久覆，排异组织溶痂时加重病情;（3）创面愈合增生较重。

2.1.2 异体角朊细胞移植 异体角朊细胞移植后仅能存活14天，可用于浅度烧伤及供皮区的愈合。应用其的依据是这种异体角朊细胞可以释放一些包括生长因子等物质，或角朊细胞自身溶解后具有促进创面愈保的刺激信号作用，这种机制尚需要更多的实验证据加以肯定[2]。

2.2 永久性皮肤替代物的临床应用

2.2.1 表皮细胞培养技术临床应用 角朊细胞是表皮的主要组成细胞，现在运用组织工程学技术，将体外培养的高浓度角朊细胞吸附于一种生物相性良好并可被人体逐小吸收的细胞外基质上，使其进一步克隆扩增，形成细胞膜片后进行人工皮肤构建和移植。该替代物最大优点是[1]:能用少许的皮肤提供大量可供移植的皮源。其首要问题是培养时间长（3～5w），这与临床要求相距甚远，如何缩短培养时间需待解决。还有缺点是:局部抗感染力差，移植失败多源于感染，成活率低;脆性大，易破溃;不耐磨、不耐挤压。此外表皮细胞培养平均费用为$16/cm 2[4]，希望能找出更加经济更适合我国国情的方法。

2.2.2 复合皮在临床上的应用 复合皮种类较多，在临床上虽尚未推广，但由于其自身优点，发展前景令人鼓舞。临床上常用的复合皮是Integra，其可降解的真皮支架为多孔隙状，容纳自体成纤维细胞，利于自身的弃生纤维和血管长入。外层极管的多聚硅胶具有类似正常皮肤控制蒸发和阻止细菌侵入和刺激正常上皮生长的作用[3，7]。Integra可移植于切痂创面上，其外层硅膜于移植后2～3W用超薄自本刃厚皮取代，最终达到永久性覆盖创面。自体表皮和异体真皮或人工真皮组成的复合皮，移植后成活率高，收缩性能低，质地平软平整;供皮区不留瘢痕，可反复供皮，有效地利用了供皮区，也改善了外观。但是，当大面积深度烧伤时，自体皮要么供应不足，要么培养自体细胞膜片需时较长，因此其覆盖早期切（削）痂创面与临床实际不相协调，而且其价格昂贵，尚未在临床上推广。2002年有文献报道该法与单用刃厚皮无明显差别，具体结果有待进一步研究和观察[6]。复合皮种类较多，临床应用各有利弊，其优点是:节约皮源;减轻瘢痕形成;促进愈合及缩短住院时间等;有的伤后即可应用。缺点是控制不好有传染疾病和免疫方面的隐患;对创面的清洁度要求高、价格昂贵。

3 展望

皮肤替代物的研究是烧伤治疗研究的一个方向，其在基础研究和临床应用方面已有不少进展，前景令人鼓舞。但现在距理想的替代物仍有差距。希望未来的皮肤替代物不仅能在保持皮肤水蒸发量、细菌屏障及控制炎症反应和伤口收缩方面起重要作用，而且具备自动调节其生态平衡的能力，营造一个有利于生理性原位自行修复而不利于微生物繁殖的环境，满足生物学、患者、医务及管理人员[13]的各种需要，真正达到一种“人类皮肤”。随着皮肤组织工程学概念的引入，细菌分子生物学的进展，基因治疗及干细胞克隆技术的应用，中西合璧，相信在不久的将来，更优质、更理想的皮肤替代物将服务于全人类。

参考文献

1 紫家科，盛志勇.进一步重视大面积深度烧伤皮肤替代物的研究.中华烧伤杂志，2002，18（2）:73-74.

2 胡大海，陈璧.烧伤皮肤替代物的研制.国外医学·外科学分册，2001，28（2）:91-93.

3 Rheinewald JG，Green H.Serial cultivation of human epidermal kerˉatinocytes:the formation of keratining colonies from single cells.Cell，1975，6:331-336.

4 周宏，谭谦.皮肤培养研究进展.国外医学·生物医学工程分册2000，23（3）:160-164.

5 崔正军，陈璧，旋新猷，等.复合皮研究中去除上皮成分的方法和意义.中华整形烧伤外科杂志，1997，13（1）:37-39.

6 刘晓雪，岑瑛，段伟强.烧伤创面处理及进展.四川医学，2003，24（1）:91-93.

7 贾赤宇，陈璧.复合皮研究的回顾与展望.中华烧伤杂志，2002，18（1）:8-11.

8 YannasⅣ，Burke JF.Design of an artificaial skin I Basic design Princiˉples.J Biomed Mater Res，1980，14:65-81.

9 许伟石，乐嘉芬.烧伤创面修复.武汉:湖北科学技术出版社，2000，247.

10 贾生贤，金曙雯，陈玉英，等.无细胞基质的研制.实用美容整形外科杂志，2000，11（2）:59-62.

11 陈希炜，吴军，罗高兴，等.间接抗原递呈途径在表皮细胞免疫原性中作用的实验研究.中华烧伤杂志，2003，19（1）:15.

12 吴在德.外科学.第五版.北京:人民卫生出版社，2000，360.

13 贾赤宇，陈璧.创面敷料的研究进展.中华整形烧伤外科杂志，1998，14（4）:300-302.

（收稿日期:2004-04-16）

（编辑元 红）

作者单位:730032西安第四军医大学学员旅11队