建立增生性瘢痕動物模型的研究進展

張 燕 海洪宇 王 瑩

（1.新疆維吾爾自治區疾病預防控制中心，新疆烏魯木齊 830002；2.新疆石河子高級中學，新疆石河子 832000）

皮膚組織受到創傷后，其修復形式包括再生及瘢痕兩種，其中瘢痕則包括正常瘢痕和病理性瘢痕。不高于皮膚表面的瘢痕為正常瘢痕，病理性的瘢痕則可能因為組織在修復過程中細胞外基質的過度增殖及沉積而產生的高于正常皮膚的增生性瘢痕和瘢痕疙瘩，增生性瘢痕從發生部位和病變程度上來講，不同程度的影響外觀及正常機能。在臨床上導致增生性瘢痕形成的機理尚未完全明確，通過各種手術治療方法及其他非手術的治療方法進行瘢痕修復也未能完成，在基礎研究中需要建立增生性瘢痕實驗動物模型，以期為探索其病理發展過程及治療方案、藥物評價等科研工作提供基礎。

1 裸鼠增生性瘢痕模型的建立研究進展

1985年，Shetlar等科學家將患者的瘢痕疙瘩皮膚組織去除上皮后切成小塊通過手術的方式移植到裸鼠的背部皮下，移植后的人瘢痕組織在裸鼠皮下存活并保持了原有的病理特征及形態結構特點。Kischer等科學家在此基礎上，將患者的增生性瘢痕及瘢痕疙瘩顯著增加移植體積及延長觀察時間后發現，裸鼠皮下的移植瘢痕體積雖然有不同程度的縮減，但是其組織結構、特性并沒有發生改變。至此，裸鼠皮下移植人增生性瘢痕及瘢痕疙瘩模型建立獲得肯定。但是去除增生性瘢痕的表皮移植至裸鼠皮下，并不能完全模擬人類增生性瘢痕的生長及變化環境，對研究創傷愈合及瘢痕的病理過程有很大的局限性。隨后，Robb等和徐斌等人嘗試將未去除上皮組織的增生性瘢痕組織移植至裸鼠背部或體表，結果表明在8周至32周內，移植的瘢痕組織不但可以維持原有的組織學形態，而且與去除上皮移植的瘢痕組織相比能在裸鼠身上保留更長的時間。這種移植增生性瘢痕裸鼠模型，在實際科研應用中，存在有很多的局限性，首先表現在增生性瘢痕是從患者直接移植到裸鼠身體上的，不是動物自身產生的，不同的體環境影響實驗動物模型的應用，而且裸鼠自身免疫缺陷對瘢痕的形成有很大的影響。其次，移植到裸鼠身體的增生性瘢痕組織在移植成活后的一定時間內，都會出現萎縮吸收情況，這與增生性瘢痕在人身上的持久存在并且增生有顯著區別。再次，這種移植方式是要臨床患者的增生性瘢痕組織或瘢痕疙瘩，在建模時，材料來源受限，而且不同來源導致移植的組織差異性較大，降低實驗的可重復性。

截至目前，科學家觀察發現增生性瘢痕及瘢痕疙瘩似乎是人類皮膚組織特有的病理學改變，為建立更好的一致性的增生性瘢痕動物模型，Robb等、李剛等、Zeplin等科學家在前人的研究基礎上，嘗試將人類的全厚正常皮膚移植至裸鼠，然后對移植存活的皮膚通過制備燒傷創面，發現其在愈合過程中出現與人類增生性瘢痕及瘢痕疙瘩相似的形態特點及組織結構。但是人群增生性瘢痕的出現是有很大的個體差異的，此類實驗動物模型并不能完全模擬，而且人體的個體差異也影響建立動物模型的穩定性。

2 兔耳增生性瘢痕模型的建立研究進展

1997年，Morris等人在實驗中發現，實驗兔耳腹側出現創面后，愈合過程中局部出現增生性瘢痕，與人類增生性瘢痕相似，1998年，李薈元等人進一步的復制了Morris的兔耳增生性瘢痕模型后，并對此動物模型的增生瘢痕膠原含量、蛋白表達等項目做了詳細研究。隨后，李希軍等人通過進一步實驗，認為兔耳的軟骨組織可以影響增生瘢痕的出現及形態體積。通過對兔耳增生性瘢痕模型的研究，科學家發現，兔耳增生性瘢痕不能模仿人體長期存在的瘢痕，而且瘢痕出現的大小、部位局限性很大，最關鍵的是，兔耳增生性瘢痕與其耳軟骨受創有一定的關系，和人類出現增生性瘢痕涉及真皮組織有很大不同，在增生性瘢痕的形態及厚度上都與人類的瘢痕有顯著區別。

3 豬增生性瘢痕模型的建立研究進展

1972年，Sliverstein等人發現在杜洛克豬與人類相似的增生性瘢痕，隨后科學家們紛紛對其分子生物學、組織生理學進行系統的研究。2006年，梁智等人提出通過合理的實驗設計，可以在杜洛克豬成功地形成增生性瘢痕。同年，Cuttle L等人利用開水接觸的方法，建立豬深Ⅱ度的燒傷，成功創建增生性瘢痕模型。Singer等人，Liu P等人在約克郡豬身上采用熱鋁棒、熱銅棒接觸燒傷的方式，同樣制作出增生性瘢痕豬模型。以小型豬為基礎建立增生性瘢痕模型，由于豬的皮膚與人類的極為相似，可以很好地模擬人類增生性瘢痕，但是燒傷出現的瘢痕會逐步變薄至愈合，與人類的瘢痕還是有很大不同，而且小型豬的實驗成本較高，飼養及日常管理都對研究者來說有很大的局限性。

4 組織細胞學培養模型的建立研究進展

各種實驗動物增生性瘢痕模型在建立方式及效果評價中，均未達到與疾病相似性好、可重復性高適用的理想實驗動物模型，近年來，隨著組織細胞工程學的發展，科學家們通過組織細胞工程培養成功地建立了增生性瘢痕及瘢痕疙瘩模型。Butler等人通過組織細胞工程培養建立了體外瘢痕疙瘩模型，實驗表明，在體外采用細胞培養的手段建立瘢痕疙瘩模型的成纖維細胞來源、膠原沉積、皮膚皺縮增厚等結果，與人體的增生性瘢痕生物學生長特性較為一致，在實驗動物增生性瘢痕模型缺乏的情況下，組織細胞工程培養為實驗研究提供了新的解決思路。組織細胞培養瘢痕模型的建立，要求細胞外基質能夠具有很好的組織相容性、人工可控的生物降解性及高孔隙度的類海綿結構，但是這種培養方法建立的瘢痕模型，僅能研究增生性瘢痕特性，無法模擬人體創傷愈合時產生增生性瘢痕的病理過程。