皮膚創面修復治療的研究進展

孫桂芳，張曉芬，陳亞峰(綜述)，奉典旭※(審校)

(1.上海中醫藥大學普陀臨床醫學院，上海 200062； 2.上海市普陀區中心醫院普外科，上海 200062)

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皮膚創面修復治療的研究進展

孫桂芳1△，張曉芬1△，陳亞峰2(綜述)，奉典旭2※(審校)

(1.上海中醫藥大學普陀臨床醫學院，上海 200062； 2.上海市普陀區中心醫院普外科，上海 200062)

摘要：創面修復過程復雜，涉及多種細胞及因子，調控機制異常則引起難愈性創面或瘢痕。促進創面修復的治療方法和產品種類日益增多。目前創傷修復已深入到細胞及分子生物學水平，包括因子、細胞及中藥等，但多數研究尚未形成系統。組織工程技術可與干細胞療法相結合，使創傷修復有了更好的治療前景，有待深入開發。中醫藥療效顯著，具有多靶點調控效應，相關機制有待進一步明確。

關鍵詞：創傷；修復；干細胞；因子；中醫藥

創面修復是在各種細胞、細胞外基質及細胞因子互相作用下，經過止血、炎癥反應、增殖、重塑4個漸次發生而又相互重疊的過程完成的。近年來，細胞與分子生物學技術的發展和應用，使得創面修復的機制研究日益深入，促進了新的治療手段和技術在臨床上的運用，包括細胞因子、生長因子、細胞治療，尤其是干細胞治療，以組織工程技術為載體，兩者的結合為創面修復開辟了新的治療途徑。中醫藥治療具有悠久的歷史，療效明確，使得創面治療治療不斷豐富完善?，F對皮膚創面修復治療的研究進展進行綜述。

1細胞因子及生長因子

生長因子具有促進細胞增殖與分化、調節血管舒縮等活性，為促進創面愈合奠定基礎。成纖維細胞生長因子具有調節細胞增殖、遷移、分化、發育和損傷應答、修復創面及腫瘤發生等多種作用。它們在不同組織中的表達差異顯著，對發育起到重要作用。初步研究表明單獨的成纖維細胞生長因子10可加速移植的網狀皮膚的愈合，表明它在促進創面的再上皮化及創面愈合中具有重大潛力[1]。堿性成纖維細胞生長因子可通過影響膠原的分布及α-平滑肌肌動蛋白和轉化生長因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)的表達，調節細胞外基質的合成與降解，并抑制TGF-β1/Smad蛋白信號通路，降低纖連蛋白，基質金屬蛋白酶組織抑制劑及Ⅰ/Ⅲ型膠原水平，提高基質金屬蛋白酶1水平，增加凋亡細胞數等機制，促進創面愈合并減輕增生性瘢痕的形成[2]。新的血管生成對創面愈合至關重要，血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)作為內皮和滲透因子，在生理和病理的血管生成中(如腫瘤生長、炎癥、創面愈合及各種眼病)均發揮重要作用。通過與3種高親和力VEGF受體(VEGF-receptor, VEGF-R)(VEGF-R1、VEGF-R2和VEGF-R3)，尤其是與VEGF-R2結合可激活絲裂原活化蛋白激酶/細胞外調節蛋白激酶信號，從而介導大部分與VEGF相關的生物學反應，如內皮細胞合成VEGF，刺激成纖維細胞的增殖與遷移等，促進血管形成[3]。TGF-β的作用尤為重要，TGF-β及其受體廣泛表達于正常組織及大多數細胞系中，控制著多種細胞的增殖、分化、遷移及凋亡等，在胚胎發育和組織損傷的修復和更新中起重要作用,影響傷口愈合過程的所有階段[4]。研究證明，缺少TGF-β是胎兒皮膚不同于成人愈合的主要原因之一[5]。胰島素樣生長因子1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)可促進卵巢切除的大鼠雌激素缺失創傷模型的創面愈合。局部應用IGF-1可抑制創傷局部的炎癥，促進再上皮化的進程，同時實驗證明IGF-1可補償雌激素的缺失，促進愈合，因此對絕經后婦女的創傷有更好的治療潛力[6]。粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor,GM-CSF)作為多功能造血生長因子，參與創面愈合的各個階段。它與血小板活化因子共同作用，促進嗜酸粒細胞對組織因子的轉錄和釋放，參與止血；炎癥反應期GM-CSF促進趨化中性粒細胞、單核/巨噬細胞及樹突狀細胞轉移至創面，從而提高抗感染力；在增生期，GM-CSF體外可直接刺激人成纖維細胞和血管內皮細胞的遷移和增殖，以及人角質化細胞的生長，誘導新生血管的形成，加速再上皮化；重塑期，GM-CSF則通過調節創面TGF-β的表達，既促使傷口收縮，亦可增強創口周圍組織抗張力的強度，促進創面愈合[7]。

前列腺素E2和吲哚胺二氧化酶通過對自然殺傷細胞活化的抑制來降低炎癥反應[8-9]。TGF-β1和肝細胞生長因子抑制T淋巴細胞和B淋巴細胞的活化，降低炎癥反應[8]。重塑期基質金屬蛋白酶與其抑制劑失衡的失衡導致創面經久不愈，前者可降解細胞外基質，后者則抑制前者的活性，恢復機體內兩者的動態平衡，可使基質更好的重塑[10]。

正常愈合過程需要細胞與細胞因子間的高度協調和相互調控。單一的細胞因子雖可在一定程度上緩解病情，然大多作用機制單一，且費用不菲，限制了在臨床上的應用。

2細胞

近年來，細胞療法逐漸應用于實驗及臨床，用來彌補傳統療法的缺陷，主要有成纖維細胞、角化細胞、血小板、干細胞等。由于該療法不需要進行較大的手術，可避免引起供體部位的并發癥，因此可應用于急慢性創面的愈合治療。在急性創傷治療中，該療法可增加愈合率，減少瘢痕收縮，最大限度地降低供體部位的并發癥，且該技術具有簡便易行、用時少、較手術花費小的優點。在慢性創面治療中，通過將具有優良愈合能力的細胞移植至創面，可改變創床微環境，以利于創面愈合[8]。

2.1成纖維細胞成纖維細胞是參與損傷修復的最重要的間充質細胞，組組織損傷后，可分化為肌成纖維細胞，通過收縮創面、分泌細胞外基質蛋白和多種生長因子和細胞因子、募集炎性細胞至創面，增加Ⅰ、Ⅲ型膠原，波形蛋白等細胞外基質蛋白合成，促進創傷組織新生上皮形成和血管化等機制而參與創面修復[9]。通過移植培養的成纖維細胞治療慢性創面逐漸成為研究的熱點。但是大多數研究發現其效果不甚理想，原因之一可能是凍存的細胞較難復活、克隆并持續存在于缺乏氧氣和營養物質的慢性創面，且經過凍存的細胞活性較正常細胞下降約50%，其蛋白合成亦很大程度地受到抑制[10]。為克服該同種異體移植技術的缺陷，2009年，Han等[11-12]發展了無凍存新鮮成纖維細胞同種異體移植技術，將志愿者正常真皮成纖維細胞經過培養，應用于37例糖尿病足患者，治療組和對照組分別為19例和18例，經臨床試驗表明，其有效性、安全性和耐受性均良好，8周內，治療組84%的患者創面完全愈合，而對照組只有50%的愈合率。

2.2角化細胞從1981年開始，培養的角化細胞已經作為自體或同源異體移植物用于創面治療。只需要很小面積的皮膚，就可培養出一大塊的表皮，因此自體移植角化細胞應該納入大面積燒傷患者的治療方案中。例如由TEGO SCIENCE推出的客戶定制產品-表皮自體移植物，是取自于患者的皮膚，經過培養后再重新移植到創面上去。隨著時間的推移，該移植物可促進患者的真皮再生，變成患者自己的皮膚。該產品由約1億個角化細胞組成。一次皮膚活檢術取下的1～3 cm2的皮膚在14～18 d即可擴大10 000倍[13]。研究表明，同源異體移植角化細胞可以用于部分厚度燒傷和其他創面[14]。

2.3血小板血小板用于慢性創面，通過將生長因子運送至創傷部位而對愈合起到促進作用。血小板可以釋放VEGF、表皮生長因子、血小板源性生長因子、成纖維細胞生長因子2、轉移生長因子、IGF-1等[15]。另外，一些研究嘗試用同源血小板治療慢性創面，結果表明與自體血小板具有類似的作用[16]。但是用自體血小板治療，患者必須自身能夠產生足夠量的血小板，然而慢性創面患者本身就會伴有貧血等不良健康狀況，大量抽取含有血小板的血漿可能導致體內產生某些有害物質。同源血小板的運用要求健康供體能夠產生足夠的量，還需要對血樣本進行一系列傳染病的檢測，因此限制了其應用。為克服這一缺陷，有研究采用血小板濃縮液，該產品可穩定獲得，50 mL的血漿中含有1個單位的該產品，約有5×1010個血小板，結果表明，血小板濃縮液可提供簡單、安全且有效的治療糖尿病足潰瘍的方法[17]。

2.4干細胞由于成體干細胞具有強大的增殖能力、多向分化潛能，及可以產生一系列對創面愈合具有重要意義的細胞核生長因子，目前已成為廣泛的研究熱點[18]。骨髓間充質干細胞，亦稱為基質祖細胞，可分化為多個細胞系，如內皮細胞、神經細胞和干細胞[18]。在創面愈合中分化的皮膚細胞系為角化細胞、內皮細胞、周細胞和單核細胞[19]。研究發現骨髓間充質干細胞通過旁分泌一系列因子，包括VEGF、 IGF-1、表皮生長因子、角質細胞生長因子、血管生成素1和基質細胞衍生因子1，促進糖尿病和非糖尿病小鼠的創面愈合[20]。脂肪干細胞是來源于脂肪的多能干細胞，具有和骨髓干細胞相似的特性，在修復受損組織，促進組織再生及治療瘢痕和防止皮膚光老化的過程中可發揮重大作用[8]。它可以釋放許多強大的血管生成因子，并通過分化為內皮細胞成為血管的組成部分。體外實驗表明，脂肪干細胞具有促進細胞增殖和膠原合成的作用[18]。另有實驗觀察到脂肪干細胞自體移植物的協同作用，可能是由于糖尿病患者的成纖維細胞和脂肪干細胞分泌生長因子，對兩種細胞相互刺激所致[21]。內皮祖細胞是參與血管再生及組織修復的內皮細胞前體，它們的血管修復潛能已經在諸多的實驗及臨床研究中報道[18]。在創面修復方面，移植內皮祖細胞可加速創面愈合，主要是通過增加肉芽組織的新生血管化。通過皮下注射該細胞，可促進多種創面愈合相關因子的分泌，募集單核/巨噬細胞，刺激內皮血管形成，加速愈合[22]。

3組織工程技術

組織工程技術又被稱為再生醫學，它應用生命科學與工程學的原理與技術，研究和開發生物替代物，用于修復、維護和促進人體各種受損的組織或器官的功能及形態的的新興學科。殼聚糖是一種可大量獲得的生物聚合物，由N-乙酰-D-氨基葡萄糖和D-氨基葡萄糖單位組成，部分來源于幾丁質聚合物的脫乙酰作用，幾丁質的難溶性限制了其臨床應用，而由于氨基的存在，殼聚糖得以與幾丁質區別開來，并廣泛應用于臨床和其他研究中[23]。在創面的應用中，殼聚糖可促進創面愈合，已經用于創面敷料和制造人工皮膚[24]。實驗表明殼聚糖增強了炎性細胞和生長因子的功能，促進大的開放性創口的受傷組織的顆?；退苄蝃25]。干細胞具有分化為多種細胞的潛能，是生物工程廣泛利用的一種手段。例如，有研究將人毛囊干細胞聯合成纖維細胞種植于殼聚糖，發現可加速全層皮膚缺損的輻射傷大鼠模型的創面愈合[26]。將脂肪干細胞種植于殼聚糖，可促進人永生化角化細胞的增殖[27]，并且由于脂肪干細胞與殼聚糖的生物相容性，形成的混合矩陣模擬了細胞外基質的成分，為細胞的黏附、遷移和融入組織提供底物[28]。

4中醫藥

中醫學在慢性皮膚創面的治療中積累了豐富的臨床經驗，主張從整體出發，同時結合辨病、辨證、分期，內外合治、標本兼顧，以活血化瘀通絡為主要則，臨床上取得了良好的效果。分子生物學發展促進了對中醫藥治療創傷修復的機制研究，使其得到長足的發展。

4.1減輕過度的炎癥反應腫瘤壞死因子α誘導T細胞分化，白細胞介素8能吸引中性粒細胞、嗜堿粒細胞而引起炎癥反應?；仃柹≈|體凝膠(由炮姜、肉桂、當歸、黃芪、川芎、人參等組成)可顯著降低腫瘤壞死因子α及白細胞介素8的水平，從而抑制過度的炎癥反應[29]。

4.2促進組織細胞增殖活血化瘀中藥可促進創面愈合，并減少瘢痕形成，其機制是通過調節創面新生肉芽組織的細胞增殖與凋亡的平衡。B細胞淋巴瘤/白血病-2(B cell lymp-homa/lewkmia-2, Bcl-2)基因抑制細胞凋亡，而Bcl-2相關蛋白X(Bcl-2 associated X protein, Bax)基因可促進凋亡。兩者必須形成異聚體，聯合表達調節凋亡。生肌化瘀方[生肌方(太子參15 g、黃芪15 g、生地 15 g、白術15 g)，化瘀方(桃仁9 g、丹參9 g、水蛭9 g、當歸 9 g)]通過增加Bcl-2 mRNA表達抑制細胞凋亡[30]。

4.3改善創面周圍循環加減防己黃芪湯(由炙黃芪15 g、當歸10 g、蒼術10 g、忍冬藤15 g、玄參10 g、漢防己10 g、威靈仙10 g、鬼箭羽10 g組成) 可增加一氧化氮水平、降低血漿內皮素1水平，緩解皮膚組織的缺血、缺氧狀態，促進局部的血液循環，加速創面愈合[31-32]。

4.4減少瘢痕形成生肌化瘀方(由白術15 g、黃芪45 g、太子參30 g、丹參 30 g、桃仁12 g、生地黃 15 g、川芎12 g、水蛭9 g 組成)及其拆方(生肌方由太子參30 g、黃芪45 g、白術 15 g、生地黃 15 g組成; 化瘀方由桃仁 12 g、丹參 30 g、川芎 12 g、水蛭9 g組成)通過調節創傷修復不同時期基質金屬蛋白酶1的活性，調控Ⅰ、Ⅲ型膠原的比例，和它們各自合成與分解間的平衡，減少病理性瘢痕的形成[33]。生肌玉紅膏可促進塑形期創面過度增生的膠原降解，使膠原排列有序，減少瘢痕形成。生肌玉紅膠原海綿可通過修復早期增加Ⅰ/Ⅲ型膠原比例及TGF-β1細胞數，而修復晚期降低Ⅰ/Ⅲ型膠原比例及TGF-β1細胞數的機制減少瘢痕形成[34]。

5結語

創傷愈合需要細胞及細胞和生長因子參與，它們相互聯系和影響，在不同階段發揮修復作用。調節功能失控則引起創面難愈，或瘢痕形成。隨著分子生物學及組織工程技術的發展，治療方式日益增加。各種細胞及生長因子的靶點較為明確，因此對創面的作用相對單一；細胞療法，尤其是干細胞療法，具有多向分化潛能，能改善創面微環境，釋放一種或多種細胞或生長因子，對創面愈合具有良好的效果，通過與組織工程技相結合，能發揮更巨大的作用，但是目前來源較少，技術要求較高，尚需經過不斷的努力探索。中醫藥可通過多靶點調控細胞及因子來實現創面修復，效果顯著，相關機制有待進一步明確。

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Research Progress of Treatment of Skin Wound RepairSUNGui-fang1,ZHANGXiao-fen1,CHENYa-feng2,FENGDian-xu2.(1.PutuoClinicalMedicalCollegeofShanghaiUniversityofTraditionalChineseMedicine,Shanghai200062,China; 2.DepartmentofGeneralSurgery,ShanghaiPutuoDistrictCentralHospital,Shanghai200062,China)

Abstract：The process of wound repair is complex,involving a variety of cells and factors.Abnormality of the regulation mechanisms leads to refractory wounds or scars.There are more and more therapies and products for wound repairing. The researches on wound healing have deepened into the cellular and molecular biology level,including a variety of cytokines,cells and traditional Chinese medicine,though much of which is not systematic yet.The combination of tissue engineering and stem cell therapy is opening up a better prospect for wound repair,waiting for further development. With multiple targets,traditional Chinese medicine has distinctive curative effect,while the relevant mechanisms need further clarification.

Key words：Wound； Repair； Stem cells； Factor； Traditional Chinese medicine

收稿日期：2014-11-24修回日期：2015-02-27編輯：相丹峰

基金項目：上海中醫藥大學創新團隊(B-X-75)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.18.025

中圖分類號：R285.5

文獻標識碼:A

文章編號：1006-2084(2015)18-3330-04