國內創傷修復與組織再生領域的研究進展

創傷后的組織修復是生物進化過程中機體所獲得的一種自我保護機制，在損傷因子的刺激下，機體調動一切可能的手段，使損傷組織得以修復。創傷修復過程由細胞、細胞因子、細胞外基質等共同參與完成，并在機體調控下呈現高度的有序性、完整性和網絡性。創傷修復與組織再生是一個涉及發育、遺傳、細胞生物學、分子生物學、生物材料學和臨床醫學等多學科的綜合性研究領域。隨著相關學科領域研究方法與思路的不斷拓展與完善及研究成果的不斷涌現，促進了創傷修復與組織再生領域的發展，其研究重點也從單純追求愈合速度逐漸轉變為重視愈合質量，并更加重視功能的恢復與組織的重建。近年來，國內在該領域的研究取得了長足的進展，內容涉及創傷修復與組織再生的基礎與臨床研究：病理性瘢痕發生的系統研究；慢性難愈性創面的發生原因、機制及其修復研究；干細胞技術、組織工程技術、納米技術、克隆技術、基因組學、蛋白組學等新技術和新材料與創傷修復和組織再生的研究；皮膚藥理學與創傷修復和組織再生的研究；激素和神經－免疫調節對修復細胞與微環境的影響、中醫藥在創傷修復與組織再生中的應用、創傷修復的護理與康復研究等等。本文擬就國內創傷修復與組織再生領域若干方面的研究進展結合文獻予以介紹。

1 脂肪干細胞、脂肪細胞、脂肪組織與組織修復和再生

脂肪干細胞(ADSCs)是從脂肪組織中分離出來的一群成纖維細胞樣細胞，與骨髓間充質干細胞(MSCs)一樣，ADSCs在不同的培養條件下可分化為不同的中胚層來源的組織細胞。ADSCs存在于脂肪組織中，除了為脂肪組織提供終生的自我更新，在脂肪代謝過程中保持動態平衡外，近來的研究發現它通過誘導分化作用對組織修復產生影響。由于ADSCs具有來源豐富，擴增量大，不易衰老等特點，它已成為研究組織工程脂肪理想的種子細胞。

脂肪細胞能夠分泌數十種細胞因子、生長因子與激素類物質，其中多數被證實直接參與了創面愈合。通過觀察離體條件下脂肪細胞與創面修復細胞的共同培養發現，脂肪細胞對角質形成細胞和成纖維細胞的生物學活性具有影響，其結果是促進角質形成細胞的增殖與分化，抑制成纖維細胞的增殖，與此同時，研究還發現與脂肪細胞共培養的類似毛囊的細胞，其毛囊上皮細胞分化加速，而囊泡周圍的成纖維細胞的增殖卻被抑制，說明皮膚及其附件的發育與脂肪細胞有著密切的關系。此外，皮膚三維組織學研究表明，皮膚中真皮與脂肪交界處存在的脂肪穹隆的完整性決定著創面愈合的質量。

隨著人們對脂肪組織研究的深入，脂肪組織在創面愈合中所起的作用正被不斷認識和利用。付小兵等利用自體脂肪移植修復豬背部皮膚缺損創面的實驗表明，自體脂肪移植不僅可以明顯縮短創面愈合時間，而且創面修復后其表皮厚度、表皮角數目、肉芽組織中毛細血管數量以及細胞核增殖抗原的表達強度均較對照組明顯增加，創面修復質量有明顯改善。由此說明脂肪組織與脂肪細胞在組織學、發育學、分子生物學、內分泌學以及基因調控等多個方面參與組織修復，并直接影響創面愈合的質量。此外，通過脂肪組織、脂肪細胞、脂肪干細胞移植以完善復合皮移植后皮膚三維組織學結構，進一步提高修復質量及作為填充材料矯正凹陷畸形、實施體形重塑也成為近年來的研究熱點。

2 神經－內分泌－免疫機制與組織修復和再生

皮膚是具有神經依賴性的內分泌和免疫活性器官，其神經－內分泌－免疫系統交互作用，為皮膚組織修復與再生的研究開辟了新的領域。

皮膚對神經極其敏感，感覺神經縱橫交錯分布于皮膚，形成三維立體網絡。角質形成細胞、內皮細胞和成纖維細胞等皮膚中的主要修復細胞均表達各種類型的神經肽，使其具有行使類似神經細胞的功能，皮膚的許多生理功能都與此密切相關。創面愈合過程中神經營養因子和神經肽作為神經調節因子、神經介質、神經激素有效調控著炎癥、新生血管形成、肉芽組織增生和創面愈合后的組織重塑。

皮膚細胞能夠產生許多種內分泌物質，它們與相應的特異性受體結合，借助自分泌與旁分泌機制發揮其生理學作用。腎素－血管緊張素是調節機體功能的重要激素系統，與血管緊張素－Ⅱ共同產生經典內分泌作用。皮膚細胞所分泌的部分物質參與血管緊張素原－血管緊張素－Ⅱ前列腺素軸的作用，從而影響著皮膚修復細胞的增殖與分化，乃至創面愈合的進程。此外，性激素、甲狀腺激素、皮質激素等其他激素系統在創傷修復與組織再生中的作用也是近年來關注的熱點，并取得了初步的成果。

皮膚具有非特異性免疫防御功能，并參與機體特異性免疫的抗原識別、免疫細胞激活和皮膚免疫應答等全過程。皮膚相關淋巴樣組織(SALT)、皮膚免疫系統(SIS)與真皮免疫系統(DIS)等概念的相繼提出就是對由細胞與體液兩部分組成的皮膚免疫系統認識的發展。在創傷早期，損傷局部即有大量淋巴細胞、中性粒細胞、巨噬細胞等浸潤，積極發揮其免疫效能，同時，這些炎性細胞所分泌的部分細胞因子與應激激素等又引起免疫抑制，導致免疫反應的抗原表達不足，細胞因子合成減少等。因此，主動積極地調控免疫細胞功能有助于加速創面愈合以及組織再生。

3 皮膚組織工程與組織修復和再生

理想的組織工程皮膚是具有活性表皮和真皮結構的復合皮膚。國內利用工程學技術在研究全生物復合皮膚方面取得了令人矚目的成績，催生了與國外唯一同時包括表皮和真皮成分的商品化皮膚替代物Apligraft具有類似結構的ActivSkin的問世。ActivSkin培養周期短，價格較低，但它與Apligraft一樣存在缺乏毛囊、汗腺、皮脂腺等皮膚附件問題，這也是組織工程化復合皮膚面臨的挑戰。國內通過組織工程方法在體外建立毛囊器官型培養模型，在膠原凝膠中利用毛囊真皮細胞首次在體外培養條件下誘導了毛囊上段角質形成細胞，形成了毛囊結構。在此基礎上，將膠原、硫酸軟骨素、殼聚糖以及成纖維細胞按比例分布混合在一起，形成真皮替代物，再接種表皮細胞，構建出組織工程化人工皮膚。這種人工皮膚組織學和功能上接近天然皮膚，具有分化良好的表皮層和真皮層，力學性能較好，有一定彈性，可隨意剪切和縫合，更為重要的是它具有主動抗感染作用。此外，通過成體干細胞的誘導分化途徑實現皮膚附件的再生呈現出良好苗頭。將骨髓間充質干細胞體外分離標記后，移植到動物全層皮膚缺損創面，發現它不僅參與新生血管與再生表皮的形成，而且參與皮脂腺導管的再生。將骨髓間充質干細胞在體外與汗腺細胞共同培養，在一定誘導條件下骨髓間充質干細胞可以獲得汗腺細胞表型，這些研究進展為最終解決組織工程化復合皮膚中的皮膚附件問題打下了良好基礎。

4 基因治療與組織修復和再生

基因治療包括基因置換和基因過渡兩類。前者主要是將先天性遺傳疾病中的缺陷基因置換成正常基因以達到治療目的：后者則是選擇一些載體攜帶治療基因，轉導正常或變異細胞，利用細胞轉錄與翻譯系統，將生成的目的產物釋放到細胞外，或改變細胞的某些性能，起到對局部或整體的治療效果。基因過渡的有效治療時間較短，安全性較高，對治療某些獲得性疾病有一定用途。組織修復的基因治療主要是以生長因子作為治療性基因，將其轉導至特異性的靶細胞上，使基因的表達持續維持在一定的水平，以發揮其生物學作用。近年來，干細胞的基因治療越來越受到重視，即以攜帶治療性基因的逆轉錄病毒或其他載體轉染干細胞，使干細胞成為治療性基因的載體持續表達目的基因。金麗娟等利用密度梯度離心法體外分離培養雄性Wistar大鼠的骨髓間充質干細胞，并以感染復數(MOI=100)體外轉染Ad-HGF，然后將該細胞懸液多點注射至大鼠背部深Ⅱ。燒傷創面下，分別于傷后3、5、7、14、21天觀察創面收縮率并采集創面標本，行HE染色觀察創面愈合情況。結果顯示：傷后7天與14天其創面收縮率顯著高于對照組，HE染色可見其表皮明顯厚于對照組，并可見釘腳下伸，毛囊與皮脂腺再生也早于各對照組。該實驗結果表明，Ad-HGF修飾MSCs異體移植可顯著提高燒傷創面的愈合速度與質量。

總之，創傷修復與組織再生是一個內容涉及多學科的綜合性研究領域，研究者應當密切關注學科間的交叉，積極汲取相關學科領域的研究方法、研究思路及研究成果，將創傷修復與組織再生領域的研究推向一個新的高度。

編輯／張惠娟

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