皮肤组织工程发展及展望

随着烧伤救治水平的提高，人们逐渐认识到改善创面愈合外观及功能的重要性，而自体皮源不足仍是大面积烧伤病人救治过程中的难题，因此，皮肤组织工程则成为目前研究的重点，不断有各种皮肤替代品出现，这些皮肤替代品分别修复皮肤的不同部分和功能。本文就目前常见的皮肤替代品进行分类，对皮肤组织工程的发展过程及展望进行综述。     

组织工程复合皮肤修复大鼠皮肤缺损

目的：实验室培养大鼠组织工程皮肤，探讨临床可行性。方法：以新生SD大鼠皮肤为原材料培养组织工程复合皮肤并将其移植到成年Wistar大鼠，通过大体观察、组织学检测对自体、异体及组织工程复合皮肤移植进行比较，研究了组织工程复合皮肤在修复皮肤缺损中的可行性。结果：异体皮肤移植组有明显的免疫排斥，组织工程皮肤组未见有明显排斥，且与自体皮肤结合良好。结论：组织工程复合皮肤与实验大鼠结合良好，可用于修复大鼠皮肤缺损。     

不同血管吻合方式的脐旁皮瓣修复烧、创伤小腿大面积皮肤缺损

目的：研究不同吻合血管方式的脐旁皮瓣修复严重创伤小腿皮肤缺损的效果。方法：顺、逆行及桥式不同吻合血管方式的脐旁皮瓣修复烧、创伤小腿大面积皮肤缺损创面最大26cm×22cm，最小12cm×10cm，脐旁皮瓣切取面积最大28cm×24cm，最小12cm×14cm。结果：皮瓣完全成活16例，部分坏死1例。结论：顺、逆行及桥式吻合皮瓣一样可以为所携带的游离组织瓣提供充足的血液，使皮瓣成活。     

皮肤扩张后转移皮瓣修复踝足部大面积皮肤缺损

目的:观察小腿皮肤扩张后转皮瓣治疗踝、足部大面积皮肤缺损的临床效果。方法:9例患者,皮肤缺损最大22×10cm,最小16×8cm。手术方法:小腿前内侧设计安装皮肤扩张器,扩张3～5周后,局部皮瓣转移或交腿皮瓣转移,修复足、踝皮肤缺损、骨外露。结果:9例皮肤扩张转移皮瓣均全部成活,经6个月随访,功能良好。结论:小腿皮肤扩张后转移皮瓣,为修复足踝部大面积皮肤缺损骨外露提供了一个操作简单、安全可靠的新方法。     

组合移植皮瓣血管桥接修复小腿足踝部严重创伤

小腿、足、踝部骨折、皮肤软组织缺损面积较大，神经、肌腱、骨骼等深部组织裸露，或大面积皮肤软组织缺损合并骨骼、肌腱、血管缺损，但足部较完整，这种创伤不宜行局部或远位带蒂皮（肌）瓣、复合组织瓣转移覆盖创面重建缺损者，称之为“严重创伤”，如何修复组织缺损，保存肢体功能是一大难题。本科应用皮瓣肌皮瓣组合移植，并皮瓣血管桥接（或嵌入小腿主干血管），一期改善或重建足部血供并覆盖小腿、足、踝部，获得满意效果。     

壳多糖基质网架复层组织工程皮肤的动物移植实验

背景：治疗由烧伤或疾病等引起的大面积全层皮肤缺失最为常见的和有效的方法就是皮肤移植修复，但目前面临的最大障碍是皮肤供体不足。以自体皮肤细胞作为种子细胞构建的组织工程皮肤是解决这一矛盾的最理想途径。目的：探讨组织工程皮肤动物移植实验的效果。设计：随机对照实验。单位：一所大学再生医学科学研究所及皮肤科。材料：实验于1998—09／2001—07在吉林大学细胞工程研究室完成。选用新生Wistar大鼠20只；8周龄雄性裸鼠24只。方法：应用以壳多糖为基质网架构建的组织工程化复层人工皮肤，对裸鼠大面积(直径20mm)全层皮肤缺损模型进行移植修复。24只8周龄裸鼠分为组织工程皮肤移植(artificial skin，AS)组、壳多糖膜覆盖物(chitosan，CH)组及对照组(control gmup，CG)，术后进行大体观察，并在3，7，14和21d应用组织学、红外热像扫描分析等手段对修复组织进行动态监测。主要观察指标：①实验动物大体观察情况。②修复区血供情况的红外热像观察。③组织学观察。结果：AS组在移植第3天，移植的组织工程皮肤与自体皮肤能够很好地融合，有少量毛细血管长人移植物，皮肤移植物颜色与自体皮肤颜色接近；随着时间的延长，移植物中毛细血管的数量逐渐增多，表皮层清晰可见基底层、棘细胞层、颗粒层和角质层，角化现象加强，有角化物脱落；真皮层细胞数量增多，网架逐渐降解，分泌的细胞外基质成份增多；第14天，创面基本愈合；修复区皮肤颜色与正常皮肤颜色非常接近，瘢痕很小，无需进行二次植皮。至移植的第14天，CH组结痂未完全脱落，创面未愈合，颜色较AS组深。对照组的结痂脱落，创面大而深。颜色深红。结论：以壳多糖为基质网架构建的组织工程皮肤具有良好的组织相容性，可应用于皮肤缺损的移植修复。     

组织工程皮肤的结构和特性

人体组织和器官的结构是其功能的基础.人体皮肤丢失的同时也丧失了其相应的功能.当皮肤缺失面积相当大时,用自体皮来封闭皮肤缺损创面就存在皮源不足的问题.而组织工程研究的进展,使应用人工皮肤来修复皮肤缺损成为可能.为了使研制出的组织工程皮肤的功能与正常皮肤接近其至相同,在结构上,也应使它们尽可能地接近与相似.本文就表皮替代物、真皮替代物、复合人工皮肤的构建及其特性和应用作一综述.相信随着多学科的发展和基础与临床研究的深入,制备的组织工程皮肤替代物在结构与特性上将更接近正常皮肤.     

组织工程皮肤修复皮肤缺损成功率与手术方法的相关性

背景：皮肤缺损的常规修复方法多采用自体皮肤移植，需要健康供皮区且会遗留不同程度的瘢痕畸形。组织工程皮肤的成功构建并应用于临床，标志着皮肤缺损治疗的重大突破。目的：通过组织工程皮肤修复皮肤缺损，分析手术方法与愈合率的关系，为组织工程皮肤的临床应用提供实验依据。设计：随机对照观察。单位：解放军第四军医大学口腔医学院口腔颌面外科，组织病理学教研室，组织工程实验中心。材料：实验于2003-10／2004-03在解放军第四军医大学口腔医学院口腔组织工程实验中心完成。选用2．5-3月龄健康清洁级约克猪6只，随机分为3组：组织工程全层组、组织工程真皮＋自体表皮组、自体移植组，2只／组。每只猪制作8个直径50mm的圆形皮肤缺损创面，16个创面／组，共48个创面。方法：①制备组织工程全层皮肤和组织工程真皮。②组织工程全层组：沿画线自脂肪层切除全厚皮肤，彻底止血，以湿生理盐水纱布覆盖创面备用，此时取出组织工程全层皮肤并于组织工程皮肤上均匀打引流孔以利引流，用生理盐水冲去组织工程皮肤表面的培养液，使表皮层向上平铺于创面上，注意与创面间不能产生气泡。其上分别覆盖单层油纱布，生理盐水纱布、无菌干纱布、弹性海绵垫，每层厚度约为3～5mm，常规打包包扎，最后再以弹性绷带加压包扎。③组织工程真皮＋自体表皮组：以同样方法切除全厚皮肤，将取下的皮肤用取皮鼓反取厚约0．1～0．2mm的刃厚表皮泡于生理盐水中备用。以同样方法取出处理组织工程真皮后覆盖于创面上，即刻覆盖自体刃厚表皮。其余处理同组织工程全层组。④自体移植组：切除全厚皮肤并去除脂肪组织后，回植于自体创面，覆盖各层敷料，加压包扎。⑤每次换药打开创面时，移植皮肤无感染、坏死、脱落且直径不小于3mm即为成活，否则即为失败。于术后4周统计各组创面成活率。主要观察指标：术后4周各组移植皮肤成活情况。结果：术后4周时，组织工程全层组移植皮肤成活率75％，组织工程真皮＋自体表皮组移植皮肤成活率87％，自体移植组移植皮肤成活率94％，3组比较基本相似（χ^2=2．34，P〉0．05）。结论：组织工程皮肤移植修复皮肤缺损的效果与自体表皮移植接近，证明组织工程皮肤修复皮肤缺损是可行的。     

组织工程皮肤的最新研究

构建一种理想的组织工程皮肤，无论是对急性烧(创)伤患者，还是伤后要求皮肤修复重建的患者都有重大作用。但是，迄今为止，尚无一种持久、合适耐用的皮肤代用品。目前从组织工程学的观点来看，人工皮肤主要有3类：①培养的表皮膜。②真皮替代物。③具有表皮、真皮双层结构的复合皮肤替代物。前两类都有一定的局限性。理想的皮肤替代物应同时修复表皮和真皮组织，因为这两种成分不仅影响皮肤的功能和外形，而且具有相互影响的机制，促进彼此的分化。文章就临床上使用的各种组织工程皮肤的特性、使用情况、作用机制和目前存在的问题及其未来的发展方向进行展望。     

应用人工真皮联合自体薄层皮片移植修复深度皮肤软组织缺损11例

背景：深度皮肤软组织缺损创面积极的治疗方法往往以皮瓣修复为主，但对患者身体状况要求较高，且代价较大。人工真皮是最早开发和成功应用于临床的组织工程化皮肤替代物，主要用于皮肤软组织缺损的修复。目的：拟观察人工真皮联合自体薄层皮片移植对深度皮肤软组织缺损创面的修复效果。设计、时间及地点：病例分析，于200601／2008—03在北京大学第三医院成形科、北京积水潭医院烧伤整形科完成。对象：11例患者均存在由于手术或外伤导致不同程度和部位的皮肤软组织缺损创面，部分病例伴有骨质外露、骨膜缺损。方法：手术中一期扩创，需要时凿骨，移植人工真皮，经2～4周创面破类真皮组织覆盖后，二期进行自体薄层皮片移植。主要观察指标：观察创面愈合及植皮存活情况，供皮区有无明显瘢痕。结果：11例创面均得到良好覆盖。创面愈合后1个月复查，植皮后愈合良好，供皮区均没有明显瘢痕。结论：人工真皮联合自体薄层皮片移植对深度皮肤软组织缺损创面具有良好的修复效果，供区损伤小。人工真皮的应用为修复包含骨外露创面在内的深度皮肤软组织创面提供了一种新方法。     

干细胞：许旺细胞的新来源

背景：许旺细胞对神经系统损伤的修复与再生有着重要作用。然而,许旺细胞不易直接获取,使其在临床上的应用受到限制。目的：综述神经损伤及修复过程、许旺细胞的作用以及各种干细胞分化为许旺细胞的潜能。方法：使用计算机检索Pubmed数据库2000/2011有关许旺细胞参与神经损伤的修复、干细胞分化为许旺细胞验证及应用的文献,检索词为＂Schwann cells,nervous system,stem cells＂。排除重复性研究,对资料进行初审,并查看每篇文献及其引文。根据纳入标准,收集到29篇相关文献。结果与结论：许旺细胞通过分泌各种细胞因子和营养因子为受损的神经营造了适于修复与再生的微环境,从而促进轴突再生;同时通过增殖及分化等机制围绕新生轴突形成髓鞘。神经修复需要大量许旺细胞的参与,而许旺细胞不易直接获取。研究表明,各种干细胞,包括胚胎干细胞、间充质干细胞、神经嵴干细胞和嗅鞘细胞,能在一定诱导条件下分化为许旺细胞样细胞,为神经系统损伤的治疗带来了新的希望。其中,间充质干细胞的研究备受关注。     

卵圆细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞

背景:原代分离的肝卵圆细胞具有双向分化的能力和橫向分化的可塑性.目的:分离大鼠肝脏卵圆细胞,在化学诱导剂作用下使其定向分化为胰岛素分泌细胞.设计、时间及地点:对照观察细胞实验,于2007-05/2008-01在解放军总医院基础研究部,国家重点实验室完成.材料:SPF级SD大鼠,体质量(120±20)g.方法:采用改良梯度离心法分离、培养大鼠肝卵圆细胞,并行免疫组织化学鉴定.随后将卵圆细胞置于含有诱导剂Nicotimide和高浓度葡萄糖的RPMI 1640培养液继续培养,同时以不含诱导剂的RPMI 1640培养液培养的卵圆细胞作为阴性对照.主要观察指标:采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、酶联免疫吸附实验、放射免疫分析检测两组卵圆细胞胰岛素的表达.结果:改良的梯度离心方法分离的细胞具干细胞特点,可形成集落,并且OV6、CD34、Nestin染色呈阳性.分离的大鼠肝卵圆细胞,加入诱导剂Nicotimide和高浓度葡萄糖诱导培养l周后,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、酶联免疫吸附、RIA检测均显示胰岛素分泌量远高于不含诱导剂细胞(P<0.05).结论:化学诱导剂Nicotimide和高浓度匍萄糖可以在短时期内作用肝卵圆细胞可启动胰十二指肠同源盒基因-1基因,使之定向分化为胰岛素分泌细胞.     

体外诱导脂肪干细胞向内皮细胞及成血管的分化

背景：脂肪干细胞作为组织工程中种子细胞的选择,可以诱导为内皮细胞从而有效解决材料血管化困难的难题。目的：体外观察脂肪干细胞经诱导向内皮细胞转分化的可能性、以及在立体培养基上的血管形成情况。方法：切取人皮下脂肪,用酶消化法分离和培养脂肪干细胞,将传至第3代或第4代的脂肪干细胞用内皮细胞诱导液、同时在Matrigel三维培养基内诱导培养,观察细胞生长情况及变化。对脂肪干细胞和诱导细胞行免疫组织化学检查CD31的表达。结果与结论：免疫组织化学检测脂肪干细胞的CD31表达阴性,诱导细胞CD31可见阳性表达。在三维立体培养基内诱导的细胞24h逐渐迁徙成团,伸出伪足,诱导1周细胞形成网格样交叉,2周形成较长血管,后血管增粗,并出现分叉,CD31阳性表达。因此,脂肪干细胞体外可以被诱导向内皮细胞表型转分化,并形成血管,提示脂肪干细胞可以作为促进组织工程移植物血管化的种子细胞的理想选择。     

诱导间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景:目前很多体内外实验都已表明间充质干细胞具有向心肌样细胞或心肌细胞分化的能力,这使间充质干细胞治疗心脏疾病成为可能。目的:比较诱导间充质干细胞向心肌样细胞分化实验方法的异同及存在的问题。方法:以"mesenchymal stem cells,cardiomyocyte,differentiation;间充质干细胞,心肌细胞,诱导;分化"为检索词,应用计算机检索2000-12/2010-12 PubMed数据库与万方数据库,与间充质干细胞诱导分化为心肌细胞相关的文章。结果与结论:间充质干细胞向心肌细胞分化的方法主要有:①心肌细胞条件培养液:间充质干细胞在体外经药物诱导或模拟体内心肌微环境能定向诱导分化为心肌样细胞。②与希望诱导成的目的细胞共同培养:间充质干细胞可经药物诱导诱导分化为心肌细胞,也可不经任何诱导在心肌微环境中分化为心肌细胞。虽然间充质干细胞在体外心脏病理条件下可分化为心肌细胞,使间充质干细胞治疗心脏疾病成为可能,但其研究有待进一步完善。     

Tumors of Schwann's cells and pigmented skin cells

Both melanocytes and peripheral nerve sheath cells have an established origin from the neural crest. Benign and malignant neoplasms of these cells have distinctive ultrastructural features, but there is a group of tumors that has some characteristics of both cell types. The distinguishing feature of melanocytic neoplasms is the presence of cytoplasmic premelanosomes, which indicates cellular synthesis of melanin. Nerve-sheath neoplasms may show ultrastructural variation, but are generally found to have long cell processes associated with basal lamina-like material. Immunocytochemistry can be used to help distinguish tumors of melanocytic and Schwann's cells from unrelated neoplasms.     

NK 细胞上清液提高CTL 细胞对肝癌细胞杀伤力的研究

目的：研究用白细胞介素2（IL‐2）联合IL‐12、IL‐18以及三者共同活化NK细胞所提取的上清液与肝癌细胞共培养是否能提高AFP特异性的细胞毒性T细胞（CTL）对小鼠肝癌细胞的杀伤性。方法提取NK 细胞,分别用IL‐26000 IU／mL、IL‐26000 IU／mL＋ IL‐1210 ng／mL、IL‐26000 IU／mL＋IL‐l8100 ng／mL、IL‐26000 IU／mL＋IL‐1210 ng／mL＋IL‐18100 ng／mL活化NK细胞,3 d后提取上清液,ELISA检测上清液IFNγ表达量,然后将上清液与Hepa1‐6细胞培养过夜,流式细胞仪检测肿瘤细胞表面I类组织相容性抗原（M HC I）表达,以其为靶细胞检测AFP特异性的CTL细胞对 Hepa1‐6细胞杀伤率。结果NK＋IL‐2＋IL‐12、NK＋IL‐2＋IL‐18、NK＋IL‐2＋IL‐12＋IL‐18上清液的IFNγ含量高于NK＋IL‐2上清液的IFNγ含量（P＜0．05）,并且上述三组能有效提高小鼠 Hepa1‐6细胞表面M HC I的表达（P＜0．05）,从而显著提高了AFP特异性的CTL细胞对靶细胞的杀伤活性,然而阻断IFNγ分泌,AFP特异性的CTL细胞对靶细胞的杀伤活性降低。结论 NK 细胞上清液能够增强AFP特异性的CTL对肝癌细胞的杀伤作用。     

Thymic reticulo-epithelial cells: key cells of neuroendocrine regulation

The reticulo-epithelial (RE) cellular network of the thymic stromal cellular microenvironment plays a vital role in neuroendocrine regulation and lymphoid cell homing and development. Transmission electronmicroscopic observations have confirmed that there are four functional subtypes of medullar RE cells: undifferentiated; squamous; villous; and cystic. Immunocytochemical observations have shown that the secreted thymic hormones, thymosin alpha1 and thymopoietin (and its short form, thymopentin or TP5), are both produced by RE cells. Thymic RE cells also produce numerous cytokines, including IL-1 and -6, G-CSF, macrophage-CSF and GM-CSF that likely are important during the various stages of thymocyte activation and differentiation. The coexistence of pituitary hormone and neuropeptide secretion, such as growth hormone, prolactin, adrenocorticotopic hormone and thyroid-stimulating hormone, among many others, and the production of a number of interleukins and growth factors, as well as the expression of receptors for all, by the same RE cell, is an unique molecular biological phenomenon. The thymic RE cell network represents an important cellular and humoral microenvironment in the neuroendocrine homeopathic regulatory mechanisms of the multicellular organism.     

人羊膜上皮细胞有向心肌样细胞分化的特性

目的:通过体外诱导分化实验,评价人羊膜上皮细胞向心肌样细胞分化的能力.方法:实验于2005-09/2006-12在贵州省细胞工程重点实验室完成.①对象:经产妇知情同意,无菌采集健康足月剖宫产胎盘6份,实验经医院医学伦理委员会批准.②实验方法:采用机械法将羊膜从胎盘组织上剥离,D-Hank's液冲洗后剪成碎片,加入含有0.2 g/L乙二胺四乙酸的0.5 g/L胰蛋白酶溶液,离心、消化、过滤,收集滤液,加入胎牛血清终止消化,重复消化2次.合并3次消化所得的细胞悬液,离心后将细胞沉淀悬浮于L-DMEM培养基中,按1.25×108 L-1密度接种,常规培养3 d后更换培养基,待细胞达80%~90%融合后用胰蛋白酶 乙二胺四乙酸联合消化,终止后离心弃上清,细胞沉淀用培养基重新悬浮,按1×107 L-1密度传代.③实验评估:用流式细胞仪鉴定人羊膜上皮细胞表型;使用10 μmol/L 5-氮杂胞苷和1 mmol/L抗坏血酸磷酸盐诱导第2代人羊膜上皮细胞,免疫荧光染色法检测诱导后细胞中特异蛋白结蛋白和α-辅肌动蛋白的表达,RT-PCR检测心肌特异性转录因子Nkx2.5、GATA-4和心肌特异性收缩蛋白α-肌球蛋白重链mRNA的表达.结果:①人羊膜上皮细胞的免疫组化特征:人羊膜上皮细胞几乎不表达CD44,不表达波形蛋白,表达角蛋白19.②人羊膜上皮细胞α-辅肌动蛋白和结蛋白的表达:人羊膜上皮细胞经诱导分化后,表达肌系细胞标志α-辅肌动蛋白和结蛋白.③人羊膜上皮细胞Nkx2.5、GATA-4和α-肌球蛋白重链mRNA的表达:人羊膜上皮细胞经诱导分化后,表达心肌特异性转录因子Nkx2.5 mRNA和GATA-4 mRNA，心肌特异的可收缩蛋白α-肌球蛋白重链mRNA未见表达.结论:通过胰蛋白酶消化法分离获得的人羊膜上皮细胞具有向心肌样细胞分化的特性,可能成为细胞心肌成形术的候选供体细胞.