组织工程真皮移植对急性创面修复的实验研究

发布时间：2017-05-31 21:14

  本文关键词：组织工程真皮移植对急性创面修复的实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：研究背景及目的严重创伤、大面积烧伤等原因导致全层皮肤缺损是临床常见的病症之一。传统处理方式是创面清创后,通过换药,待创面肉芽组织生长良好后再行植皮或皮瓣手术闭合创面。传统换药治疗肉芽生长缓慢,需经很长时间才能达到创面愈合,常给患者带来极大的疼痛,并且增加医生的工作量。然而,由于刃厚皮移植构建的皮肤常缺乏完整的真皮结构,难以完成真皮组织的重建,全厚皮、中厚皮或皮瓣移植造成的新创面及产生的瘢痕往往使患者难以接受,此外皮肤缺损面积较大时,将会面临皮源匮乏,导致供给不足的窘境。皮肤组织工程学的应用与发展为改善皮片愈合质量及解决皮源匮乏提供了崭新的思路和方法,而真皮替代物成为皮肤组织工程学研究的热点。真皮替代物在皮肤重建过程中具有重要作用,其可增强创面愈合后皮肤弹性、柔韧性及机械耐磨性,减少瘢痕增生、控制创面收缩。越来越多的研究发现组织工程皮肤需要有真皮支架的支持方能实现表皮功能的改善和真皮结构的重建。一方面,真皮支架作为创面修复的真皮模板,可引导成纤维细胞和血管内皮细胞的长入和增殖,形成新生的真皮组织,从而促进真皮结构重建；另外一方面,真皮支架可以通过表皮-真皮之间的相互作用,为表皮层提供营养成分,确保表皮的成活率,同时也为表皮提供良好的信号促进其成熟和分化。国外研究者已经成功地开发出了多种真皮替代物,其中美国Integra是迄今为止较为理想的人工皮,其在深度烧伤创面的修复及严重创伤等领域,取得了一定的临床效果。但这些商品化的组织工程皮肤价格昂贵,且来源有限,无法在我国临床应用推广。 本实验选用的Lando双层人工皮(深圳齐康医疗器械有限公司),与美国Integra具有相似的结构,上层是由符合YY0484-2004标准规定的双组分加成型硫化硅橡胶制成硅橡胶层；下层为湿态胶原海绵层,由符合标准规定的I型胶原(牛跟腱中提取)与符合国家药品标准硫酸软骨素(供注射用)交联制成。是否此人工皮可快速血管化,为移植自体皮提供充足的养分,并为后期创面的修复奠定良好基础呢?本实验将建立一种藏猪皮肤全层缺损创面的动物模型,用于双层人工皮的移植。我们对双层人工皮血管化的影响进行了预实验,结果显示,移植后3d、7d人工皮双层结构尚未分离,且与创面基底粘连不紧密。若此时强行揭去上层硅胶膜,不仅会损坏创基新生的血管组织,而且会使真皮支架完整性遭到破坏。移植后14d、21d人工皮存活良好,双层结构已分离,揭去上层硅胶膜可见肉芽组织,人工皮与创面基底组织粘连十分紧密。在此基础上,本实验对双层人工皮植入后在创面血管化的影响行进一步观察,观察其移植后14d、21d联合自体刃厚皮移植对创面修复的疗效,并推测最佳植皮时机点,为其今后应用于临床提供理论依据和实验基础。材料和方法实验动物及分组：24只一级藏猪(由南方医科大学动物中心提供),体重为30-35Kg,雌雄不限。术前12 h禁食,4 h禁水,称重,采用速眠新110.1 ml/kg肌注,3%戊巴比妥钠1ml/kg腹腔注射联合麻醉。动物麻醉后,将动物固定在手术台上,于每只实验动物背部正中线两侧分别由前向后切取3个边长5cm深达肌肉筋膜的正方形全层皮肤缺损创面,每侧创面距离背部正中线至少3cm,且同侧创面间距达5cm以上。创面彻底清创止血后,用含庆大霉素的无菌生理盐水反复冲洗创面,生理盐水纱布覆盖备用。本实验采用同体自身对照,右侧创面行双层人工皮移植术(实验组),左侧创面以凡士林油纱覆盖(对照组)。实验组将双层人工皮硅橡胶膜面朝上,放入刚制备好的右侧创面中,然后将其与创缘皮肤间断缝合固定,并预留10cm长的缝线,打包包扎。对照组直接覆盖凡士林纱布,其余操作同实验组。其中8只实验动物用于移植后创面血管化观察,分别于I期移植术后第3d、7d、14d和21d随机处死2只,行创面大体观察,并取材行HE染色、Masson三色染色,免疫组化法检测标本中CD31的表达并计数新生血管数目。另外16只实验动物用于Ⅰ期术后14d、21d联合自体皮片移植对创面修复疗效的观察,分别于14d、21dⅡ期联合植皮术后2W、4W、8W、12w随机处死2只动物,观察植皮术后2w皮片成活情况及术后2W、4W、8W、12w皮片收缩及质地情况,并取材行HE染色、Masson三色染色,免疫组化法检测标本中CD31表达并计数新生血管数目。结果1.创面大体观察I期移植术后,总体上实验组创面较对照组干燥,感染发生率较低,肉芽组织生长较好且平整,创缘皮肤无明显红肿。实验组术后第3d,未见肉芽组织生长；第7d肉芽组织逐渐增多,真皮支架呈淡红色,形态保持完好,但与创基组织粘连不紧密；第14d人工皮双层结构部分分离,硅胶膜易揭去,支架与创基组织紧密结合,可见鲜红色肉芽组织几乎填满整个支架,肉芽组织平整；第21d人工皮双层结构已经完全分离,肉芽组织尚平整,看不到真皮支架,触之不易出血。14d Ⅱ期联合植皮术后2w,实验组及对照组大部分皮片存活良好,部分创面皮缘可见少许坏死,实验组皮片存活率高于对照组,但组间差异无统计学意义。21d Ⅱ期联合植皮术后2w实验组及对照组皮片存活较不理想,对照组皮片存活率高于实验组,组间差异具有统计学意义。与实验组14dⅡ期联合植皮术后皮片存活率比较,21d Ⅱ期联合植皮术后的实验组及对照组组间比较统计学均有差异。随时间延长,实验组14d Ⅱ期联合植皮术后皮片收缩较不明显,表面较光滑,皮片质地较柔软,可推移,具有较好的弹性及柔韧性； 对照组14dⅡ期联合植皮术后和实验组及对照组21d Ⅱ期植皮术后的皮肤收缩明显,部分创面可见明显褶皱,表面弹性欠佳,不易推移。2.组织形态学观察Ⅰ期移植术后,总体上实验组较对照组组织充血水肿及炎症反应较轻,成纤维细胞长入较早,毛细血管生长方式更接近正常皮肤,大部分平行于创面生长,成纤维细胞及胶原纤维排列也更规整。实验组于术后第3d支架底部即可见成纤维细胞长入,未见细胞外基质分泌；第7d较多成纤维细胞生长于支架孔隙中并分泌细胞外基质成分,于交界区支架中还可见到新生的毛细血管；第14d支架内见大量成纤维细胞、炎症细胞浸润,新形成的毛细血管已非常接近支架材料的表面；术后第21d支架被上层的肉芽组织及下层的肌肉组织夹被,形成三明治样结构,支架原有的孔隙已被成纤维细胞分泌的细胞外基质所填充,炎症细胞较前略有减少,成纤维细胞及胶原排列较规整,可见支架部分断裂、变细等降解情况。Ⅱ期联合植皮术后,14d Ⅱ期联合植皮术后实验组表皮分化较对照组及21dⅡ期联合植皮术后实验组、对照组好,可见更多钉突结构,表皮与真皮连接更紧密,胶原纤维较粗大且排列有序,未见结节状瘢痕组织结构,胶原沉积和分布形态与正常组织更类似,但均无毛囊、汗腺、皮脂腺腺体等皮肤附件存在。实验组14dⅡ期联合植皮术后2w表皮已成活,可见较多钉突结构,支架可见断裂、变细等降解情况。术后4w,表皮-真皮连接处连续规则,可见分化良好的钉突结构,胶原纤维沉积明显,支架继续降解。术后第8w,胶原纤维排列有序,炎症细胞、成纤维细胞及新生血管逐渐减少,支架基本完全降解。术后12w,大量表皮细胞长入真皮层内,表皮层与真皮层紧密连接,真皮内胶原纤维排列有序,未见结节状瘢痕组织结构。3.免疫组化观察并计数新生血管数目I期移植术后第3d,实验组及对照组均未见CD31明显表达,第7d两组CD31表达开始明显升高,实验组于术后第14d达到高峰,对照组于第21d达到最高,除实验组第7d、21d新生血管数统计学无差异外(P0.05),两组组内其他时相点间差异均有统计学意义(P0.05)。实验组新生血管数于术后第7d、14d数均高于对照组,术后第21d低于对照组,组间比较差异具有统计学意义(P0.05)。14d、21dⅡ 期植皮术后实验组及对照组CD31表达阳性的新生血管数目随时间延长而逐渐减少,其中实验组14d Ⅱ期移植术后减少最快,对照组21d Ⅱ期移植术后减少最慢,每组组内各时相点差异具有统计学意义(P0.05)。与实验组14d Ⅱ期植皮术后同一时相点比较,除实验组21d Ⅱ期植皮术后2w组间差异无统计学意义外(P0.05),其余组间差异均具有统计学意义(P0.05)结论1、与传统油纱相比,双层人工皮具有良好的生物相容性和生物降解性,上层硅胶膜可控制水分蒸发、防止细菌感染,下层支架早期可诱导自身的修复细胞长入,获得充分、快速的血管化速率。2、人工皮I期移植术后第14d为联合植皮较佳时机,此时联合植皮可明显改善创面愈合后皮片的质量。
【关键词】：双层人工皮 肉芽组织 炎症反应 胶原纤维 降解 重塑
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R641
【目录】：

• 摘要3-8
• ABSTRACT8-16
• 前言16-21
• 1.1 引言21-22
• 1.2 材料和方法22-35
• 1.3 结果35-50
• 1.4 讨论50-53
• 1.5 结论53-54
• 参考文献54-59
• 成果59-60
• 致谢60-62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 姜疆;孙杨;郭树忠;;软骨组织工程研究进展[J];中国美容医学;2010年04期

2 刘冬阳;熊爱兵;;组织工程皮肤种子细胞的研究进展[J];中国医药指南;2013年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 韩焱福;微囊化VEGF基因修饰细胞移植促进脱细胞真皮血管化的研究[D];第二军医大学;2008年

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本文编号：410674