增生性瘢痕退行性變的相關影響因素

吳包金 吳建明 江 華

瘢痕(cicatrix)是正常組織修復過程中的產(chǎn)物。當創(chuàng)傷修復過程發(fā)生異常時，以膠原為主的細胞外基質(zhì)(extracellar matrix，ECM)成分大量沉積，導致真皮組織過度增生，則出現(xiàn)病理性瘢痕(pathologic scar)或稱異常瘢痕(abnormal scar)，即增生性瘢痕和瘢痕疙瘩(keloid，K)。二者具有類似的組織學特征，其實質(zhì)都是以成纖維細胞(fibroblast，F(xiàn)B)為主的細胞增殖、活性增強，產(chǎn)生大量的膠原蛋白，使包括Ⅰ、Ⅲ型膠原為主的細胞外基質(zhì)成分在組織中大量沉積，而難以被機體吸收或重塑的病理狀態(tài)。Mancini(1962年)和Peacock(1970年)把限于病損區(qū)域內(nèi)局部增生者稱之為增生性瘢痕;而瘢痕持續(xù)增生、不易消退、病損超出原損傷范圍，并呈瘤樣生長特性者則稱為瘢痕疙瘩［1］。增生性瘢痕組織是不斷變化發(fā)展的，一般經(jīng)歷由生長、增生到成熟的長期變化過程，其細胞、基質(zhì)及其他成分都在不斷的變化，增生性瘢痕退行性變的標志之一是膠原纖維沉積及細胞成分的減少，影響HS退行性變的因素眾多。

增生性瘢痕突出皮面，形狀不規(guī)則，高低不平，潮紅充血，質(zhì)地實韌，有灼痛和搔癢感，于環(huán)境溫度增高，情緒激動，或進食辛辣刺激性食物時癥狀加劇。增生往往延續(xù)幾個月或幾年后才逐漸發(fā)生退行性變化，其臨床表現(xiàn)為突起高度減低，顏色轉(zhuǎn)暗，充血消退，變軟，有些最終可以平復，痛癢癥狀也大為減輕或消失。增生性瘢痕是因創(chuàng)傷后局部細胞過度增殖、間質(zhì)大量沉積而形成的局部皮膚纖維化性疾病，不僅影響外觀與功能，給患者帶來瘙癢和痛苦等不適癥狀，甚者發(fā)生惡變。增生性瘢痕的預防和治療是臨床研究的一項重要課題。國內(nèi)外學者對此進行了大量廣泛而深入的研究。但迄今，增生性瘢痕的病因和發(fā)病機制仍未完全清楚闡明。目前已知，增生性瘢痕的發(fā)生不僅與人種、膚色、部位、遺傳、生化、年齡、激素、內(nèi)分泌、免疫、個體素質(zhì)(如scar diathesis，瘢痕體質(zhì))、傷情及其處置、感染、異物、局部膠原代謝失調(diào)等各種體內(nèi)體外因素有關，還與諸如轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor，TGF)、成纖維細胞生長因子(fibroblastic growth factor，F(xiàn)GF)、表皮生長因子(epidermal growth factor，EGF)、血小板源性生長因子(plateletderived growth factor，PDGF)、胰島素樣生長因子(insulin－like growth factor，IGF)等多種活性調(diào)節(jié)生長因子有關［2］。近年來，隨著分子生物學和基因工程技術的迅猛發(fā)展，增生性瘢痕機制及防治的研究逐漸向分子和基因水平深入，并取得一定進展。既往研究多數(shù)集中于瘢痕的形成機制，而對增生性瘢痕形成以后的轉(zhuǎn)歸，尤其是對增生性瘢痕退行性變的內(nèi)在機制的研究涉及甚少。增生性瘢痕早期增殖活躍，后期出現(xiàn)退行性變而趨于穩(wěn)定，其轉(zhuǎn)歸的調(diào)控機制尚不明確。增生性瘢痕退行性變化過程的快慢程度因人而異，個體之間差異很大，時間長短不一，涉及眾多影響因素，深入了解該退變過程的相關影響因素，則有助于尋求降低瘢痕形成，促進瘢痕加快成熟穩(wěn)定、軟化變薄和早日消退治愈的理想治療方法，從而從根本上控制瘢痕演變的病理過程。本文主要對影響增生性瘢痕退行性變的成纖維細胞和細胞外基質(zhì)及其有關生長因子及基因調(diào)控、細胞凋亡等主要相關生物學因素的研究進展進行綜述。

一、成纖維細胞與增生性瘢痕退行性變

成纖維細胞(FB)是產(chǎn)生增生性瘢痕的主體細胞，也是創(chuàng)面愈合的主要修復細胞，起源于中胚層間充質(zhì)細胞，在正常組織中處于靜息狀態(tài)(纖維細胞)。膠原主要由FB產(chǎn)生，增殖期的HS中FB合成膠原的能力明顯比退化期HS及正常皮膚強，導致膠原大量沉積［3］。FB的異常生物學行為(活化、增殖、蛋白合成與分解)與增生性瘢痕的退行性變過程直接相關。

1．FB的功能及其增殖調(diào)控與HS退行性變關系:(1)FB的功能與HS退行性變:根據(jù)創(chuàng)面愈合過程中FB的不同功能狀態(tài)，可將FB分成4種細胞表型(phenotype):①遷移表型;②分裂表型;③合成表型;④收縮表型。FB的這些功能活動在HS退行性變過程中可同時發(fā)生。研究表明，細胞外環(huán)境能極大影響FB對生長因子及細胞因子信號的反應性，所以，ECM、細胞因子、營養(yǎng)成分、氧分壓、溫度都能影響細胞表型，而且細胞表型又能反過來影響FB本身對環(huán)境因素的反應能力。FB在不同條件下培養(yǎng)，其Ⅰ、Ⅲ型α1前膠原mRNA的表達并不相同。Sarray等［4］觀察到，HS的FB在單層培養(yǎng)時可持續(xù)高表達 α1(Ⅰ)、α1(Ⅲ)前膠原mRNA，但在三維培養(yǎng)條件下，增殖期HS的FB其mRNA仍為高表達，而萎縮退變的HS中的FB其mRNA逐漸降至正常水平，與正常FB相似。Varkey等［5］研究發(fā)現(xiàn)，來源于HS邊緣及外部的FB，其Ⅰ、Ⅲ型膠原的mRNA水平升高，而來源于HS中間部分的FB的Ⅰ、Ⅲ型膠原的mRNA水平正常，同時膠原酶的mRNA水平持續(xù)低表達。增殖期HS的FB由于缺乏下調(diào)ECM代謝系統(tǒng)，導致ECM過多沉積，使得瘢痕持續(xù)不能消退。合成表型的FB不僅能合成各種ECM，還能夠釋放膠原酶等物質(zhì)，發(fā)揮分解基質(zhì)的作用，使HS在相當時期內(nèi)，存在膠原降解和再合成同時發(fā)生的重塑過程。FB一部分可轉(zhuǎn)化為肌成纖維細胞(myofibroblast，MFB)，MFB同時具有FB分泌膠原的功能，又具有平滑肌細胞樣的收縮能力，與HS組織后期收縮等退行性行為密切相關。雖然MFB內(nèi)有α－平滑肌肌動蛋白(α－smooth muscle actin，α－SMA)的表達，但它來源于 FB，當傷口愈合或瘢痕消退時，這些細胞也就隨之消失［6］。Tuan等［7］認為瘢痕成熟退變或傷口愈合后MFB的消失是細胞凋亡的結(jié)果。MFB在HS中數(shù)量很多，而在瘢痕疙瘩中則很少見，Wang等［8］據(jù)此提出，α－SMA的出現(xiàn)與瘢痕攣縮具有密切關系，并把α－SMA作為臨床區(qū)分此兩類瘢痕的依據(jù)。早、中期的HS處于增殖狀態(tài)，HS中MFB的含量增多，隨著瘢痕的成熟，HS發(fā)生退行性變，MFB的含量明顯減少。在成熟瘢痕組織中，F(xiàn)B和MFB的數(shù)量大為減少，取而代之的是破FB和破MFB，這也是膠原細胞內(nèi)降解的證據(jù)。是否可以將α－SMA量化作為HS退行性變發(fā)生或HS增殖期與退化期分期的特異性標志物，尚無定論。(2)FB的細胞增殖周期及其調(diào)控基因與HS退行性變:增殖細胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen，PCNA)和Ki－67是檢測FB增殖活性的有效指標，二者均為調(diào)節(jié)細胞周期存在于細胞核內(nèi)的蛋白，其表達與細胞的增生周期有關［9］。PCNA為DNA聚合酶δ的附屬蛋白，在正常細胞中與細胞周期蛋白、細胞周期依賴性激酶(cyclin dependent kinase，CDK)及p21組成復合物調(diào)節(jié)細胞由G1期向S期過渡，而Ki－67則在G1/S及G2/M轉(zhuǎn)換期都可檢測到變化。FB的增殖活性在HS的不同時期以及在不同的組織中均有所不同。HS增殖期FB大量增生，核分裂像明顯增多，大量合成與分泌膠原蛋白及其他基質(zhì);而在退化期，HS發(fā)生退行性變，F(xiàn)B的數(shù)目大為減少。通過PCNA檢測發(fā)現(xiàn)，正常皮膚、HS和K中FB的PCNA陽性率分別為38．8%、45．6%和75.1%，而HS從增殖期向退化期發(fā)生退行性變的這一特定過程中PCNA的表達變化還未見專門報道。通過揭示FB增殖周期的調(diào)節(jié)機制，不僅可為特異地控制創(chuàng)傷愈合過程提供理論基礎，而且有可能找到特異性控制HS退行性變，進而促進HS早日消退穩(wěn)定甚至痊愈的有效途徑。細胞增生異常是所有腫瘤組織的基本特征，HS中的FB具有類似腫瘤細胞生長的特性。廣義上調(diào)節(jié)細胞生長、轉(zhuǎn)化的諸多因子如激素、生長因子、細胞因子等都要通過調(diào)節(jié)細胞增殖周期起作用。細胞周期中各因子相互作用形成級聯(lián)調(diào)控網(wǎng)絡，由CDK發(fā)揮核心作用，而CDK活性發(fā)揮又取決于其正向調(diào)節(jié)因子細胞周期蛋白及負向調(diào)節(jié)因子CDK抑制蛋白(CDK － inhibitor，CKI)的水平［10］。CKI蛋白包括Ink4和Kip兩大家族，其結(jié)構(gòu)和功能高度相似，均屬腫瘤抑制基因。HS的退行性變中，這些基因的表達及改變研究不多。(3)生長因子與HS退行性變:與HS退行性變有關的生長因子主要有TGF、FGF、EGF、PDGF和IGF等。FB中細胞生長因子的調(diào)控失調(diào)是影響HS退行性變，導致HS持續(xù)不退化的重要原因。生長因子通過旁分泌或自分泌機制促進細胞增殖分化，調(diào)控FB的功能及生物學特性:PDGF、FGF能推動FB從G0、G1期進入有絲分裂期(M期);EGF、TGF－α、IGF－I則能促進感受細胞進一步向S期過渡，促進FB分裂。Havestock等［11］報道，源于HS增殖期的FB對生長因子的需要性較低，降低生長因子的濃度仍可較快生長，這可能是導致FB過度增殖不消退的原因之一。FB對生長因子需要性的降低與其細胞骨架蛋白的改變有關，而有些改變則又是受TGFβ1等生長因子調(diào)控。HS在增殖及退行性變過程中，F(xiàn)B可能形成某些克隆細胞株，失去對反饋抑制信號的反應能力，這可能是細胞過度增殖的另一重要原因［12］。生長因子對FB的作用還與細胞的分化狀態(tài)有關，源于早期血小板和巨噬細胞的PDGF、TGF－β1等促進FB增生，F(xiàn)GF使細胞數(shù)量大大增加，是FB的趨化劑和生長刺激劑［13，14］。14天后，F(xiàn)B 自分泌 TGF－ β1拮抗炎癥因子白細胞介素1(interleukin，IL－1)和腫瘤壞死因子 α(tumor necrosis factor－α，TNF－α)的作用，F(xiàn)B被激活處于某一分化狀態(tài)。某些FB被轉(zhuǎn)化后，不需要PDGF等就能生長，這些轉(zhuǎn)化型FB也分泌內(nèi)源性生長因子［15］。IGF的生物作用主要表現(xiàn)為:促細胞生長分化和促FB增殖及瘢痕增生。Messodi等［16］研究發(fā)現(xiàn)，燒傷后增殖期的HS中IGF－Ⅰ高表達，而發(fā)生退行性變的HS退化期成熟瘢痕中IGF－Ⅰ未見表達。隨著瘢痕的退化成熟，HS退行性變過程中IGF－Ⅰ的表達逐漸減少、直至消失。另有研究對不同時期HS中神經(jīng)生長因子(nerve growth factor，NGF)的表達進行對比發(fā)現(xiàn)，增殖期HS組織中NGF大量表達，在早期HS中分布最為廣泛，以真皮淺層的FB密集處最甚;而退化期成熟瘢痕組織和正常皮膚內(nèi)只有微弱表達。進一步研究證實，NGF與HS的發(fā)生及退行性變有一定關系，而其對FB的促增殖效應是通過肥大細胞的間接作用而產(chǎn)生的。

細胞生長因子對FB增殖、分化和演變的調(diào)控，是HS形成和退行性變機制研究的熱點課題。

2．FB的凋亡及其基因調(diào)控與HS退行性變關系:細胞凋亡(apoptosis)是與細胞壞死(necrosis)性質(zhì)不同的細胞死亡，指機體為調(diào)控發(fā)育、維護內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制細胞自主、有序的死亡過程，又稱程序性細胞死亡(programmed cell death，PCD)。FB的凋亡與HS退行性變直接相關。HS是細胞增殖和凋亡失衡的異常結(jié)果，據(jù)此推測FB正常PCD機制的障礙是其異常增殖，并導致HS持續(xù)不退化的重要機制。(1)細胞凋亡與HS退行性變:細胞凋亡參與了肉芽組織向瘢痕組織轉(zhuǎn)化過程中多種細胞成分大量減少的動態(tài)過程，當某些原因引起肉芽組織中FB凋亡不足或中斷，增殖相對過度，則導致創(chuàng)面發(fā)展成病理性瘢痕［17］。Hu等［18］通過電子顯微鏡及原位末端DNA片段標記技術發(fā)現(xiàn)肉芽組織向瘢痕組織轉(zhuǎn)變期間，隨著傷口的愈合，MFB和血管細胞凋亡增加，因此推測FB凋亡減少可能在HS的形成發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。人體HS經(jīng)歷增生和退化期，組織切片觀察到HS成熟過程中FB數(shù)和血管數(shù)顯著減少，提示這種細胞構(gòu)成的減少可能與凋亡有關［19］;Nedelec等也觀察到，隨著病程延長HS組織中FB數(shù)減少至正常皮膚水平，提示FB存在凋亡;汪琴等通過TUNEL及免疫組化技術比較HS不同時期的細胞總數(shù)與凋亡細胞數(shù)，發(fā)現(xiàn)HS中存在細胞凋亡現(xiàn)象，HS消退過程中FB數(shù)量的減少與MFB的凋亡增加相一致，成熟期的凋亡細胞數(shù)顯著多于增生期，并與FB總數(shù)的減少呈負相關，說明在HS退行性變的成熟消退過程中，細胞數(shù)量的減少亦是通過凋亡來介導的。由此認為MFB凋亡不足導致HS產(chǎn)生，其凋亡增加導致HS消退。

Kischer等曾假設在瘢痕疙瘩從肉芽組織向成熟瘢痕組織轉(zhuǎn)化的過程中細胞的進行性減少可能由凋亡引起。Lan等證實了這種假設，他們發(fā)現(xiàn)在瘢痕疙瘩組織中同時存在細胞增生、壞死和凋亡，瘢痕疙瘩的真皮和表皮中存在大量的凋亡細胞，而且其數(shù)量和分布越靠近病灶連緣越少，同時還在真皮中發(fā)現(xiàn)少量的血管內(nèi)皮細胞凋亡。Messadi等研究發(fā)現(xiàn)正常皮膚FB凋亡率較瘢痕疙瘩高兩倍，凋亡相關基因表達也下降。以上實驗結(jié)果說明病理性瘢痕形成過程中細胞數(shù)量增多，凋亡不足是重要原因，而瘢痕成熟過程中細胞的減少主要是由細胞凋亡引起的。盡管在病理性瘢痕形成過程中存在著凋亡現(xiàn)象，但在體外培養(yǎng)的瘢痕組織原代細胞中，即使在無血清培養(yǎng)的條件下也不出現(xiàn)凋亡，說明其凋亡與體內(nèi)多種因子協(xié)同作用有密切關系。在HS退行性變過程中出現(xiàn)的大量細胞凋亡，是繼發(fā)于正常創(chuàng)傷愈合過程中的凋亡不足(即凋亡延遲)，還是由新的刺激物引起凋亡的重新啟動尚不清楚。在HS形成過程中，不僅含有過度的細胞構(gòu)成，而且伴有大量的微血管再生。這些微血管隨著瘢痕的不斷增厚與收縮，逐漸進入閉塞或半閉塞狀態(tài)，阻礙了血管內(nèi)的氧向周圍組織擴散，組織低氧刺激FB產(chǎn)生大量膠原(耗氧過程)，進一步降低組織中含氧量，如此惡性循環(huán)，最后導致組織缺氧，而缺氧能引起細胞凋亡發(fā)生。與增生期相比，成熟期的HS組織中ICE(interleukin－1βconverting enzyme)表達增強，Bcl－2表達降低，前者能誘導FB凋亡，后者與之相反，具有阻斷成纖維細胞凋亡的能力。以上研究表明，在HS退行性變成熟過程中出現(xiàn)的細胞凋亡與缺氧、凋亡相關基因表達水平改變等因素有關。(2)FB細胞凋亡相關調(diào)控基因與HS退行性變:參與HS退行性變的FB調(diào)控相關基因主要包括ICE酶系家族、TNF受體家族、myc、p53、Bcl－2 家族等。ICE 酶系家族與HS退行性變:ICE是一種半胱氨酸蛋白酶，在人類基因組數(shù)據(jù)庫中至少發(fā)現(xiàn)10個ICE同源基因，編碼相應的ICE樣蛋白(caspase)，ICE家族基因的過度表達可誘導細胞凋亡的發(fā)生，是直接導致凋亡細胞解體的蛋白酶系統(tǒng)，在細胞凋亡機制網(wǎng)絡中居中心地位。caspase解體細胞的方式大致有3種:①酶解滅活凋亡抑制物;②酶解細胞結(jié)構(gòu)蛋白;③酶解分離有酶活性的蛋白分子的凋節(jié)區(qū)和催化區(qū)并使其失活。Wassermann等對燒傷后HS的細胞凋亡進行研究發(fā)現(xiàn)，其FB的caspase－1水平是降低的。Wang等也用實驗證實處于增生期的HS其caspase－1水平明顯比退變期低。Fas與HS退行性變:TNF受體家族以Fas(CD95 Apo－1)系統(tǒng)研究最多。這類受體是跨膜蛋白，膜外是富含絲氨酸的功能區(qū)，膜內(nèi)部分含有被稱為DD(dead domain)傳遞細胞死亡信號的同源功能區(qū)。Fas和FasL是一對參與細胞凋亡信號傳遞的蛋白分子，F(xiàn)as受體與其配體結(jié)合后通過蛋白死亡區(qū)激活一系列信號蛋白及相關酶，引起多種底物降解，從而導致細胞凋亡。Fas是促死亡受體，但并非在所有情況下，F(xiàn)as介導的信號都能引起細胞死亡。Freiberg等報告Fas寡聚體形成后，能啟動皮膚FB的增殖與凋亡雙重信號程序，最終結(jié)局是依賴于細胞表面的Fas交聯(lián)程度，即Fas低水平表達時，刺激FB增殖，F(xiàn)as高表達時，則啟動FB凋亡。Wassermann等研究發(fā)現(xiàn)體外培養(yǎng)HS成纖維細胞Fas分子水平是降低的。HS退行變過程中Fas水平變化尚未見詳細報道。c－myc與HS退行性變:c－myc的重要功能是促進細胞分裂。當c－myc表達受到抑制時，培養(yǎng)細胞的增殖可被阻抑。c－myc在調(diào)節(jié)細胞凋亡方面的作用表現(xiàn)為c－myc過表達促進細胞凋亡。c－myc過表達即促進細胞增殖又促進細胞凋亡可能原因是，轉(zhuǎn)錄激活c－myc的同時啟動了細胞增殖和凋亡兩種狀態(tài)，另有信號參與決定細胞選擇何種狀態(tài)，如在IGF－1等細胞活性因子存在時，凋亡被排除而選擇增殖。胡振富等研究發(fā)現(xiàn)HS的成纖維細胞c－myc基因表達水平明顯高于正常皮膚FB，并認為c－myc和c－fos等原癌基因高表達與FB異常增殖有密切關系。Desmouliere等報告，c－myc通過增強野生型p53的表達來誘導FB凋亡。Evan等研究表明，c－myc蛋白誘導無血清培養(yǎng)FB的凋亡。陳偉等用RT－PCR法檢測不同時期HS中凋亡相關基因轉(zhuǎn)錄的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在成熟期的瘢痕中，Bax和Bcl－2基因表達顯著升高，說明HS退行性過程中細胞凋亡增多，bax、c－cmy和p53基因表達增強與HS退行性變達到成熟狀態(tài)有關。癌基因與HS退行性變:FB中的腫瘤抑制基因及癌基因的失活、缺失、突變等也可能是HS退行性變發(fā)生的重要機制，其中研究最為深入的是腫瘤抑制基因p53。p53基因有野生型和突變型兩種亞型，是細胞DNA損傷的感受器和細胞內(nèi)凋亡信號的傳遞者，定位于17號染色體，編碼由393個氨基酸的核磷蛋白，起轉(zhuǎn)錄因子的作用，能啟動WAF/cip基因表達，而WAF/cip基因編碼p21蛋白，后者能抑制CDK活性，從而阻止細胞周期的進程。野生型p53是最重要的細胞周期與細胞凋亡的調(diào)控基因之一，參與維持細胞周期的正常進行，是G1～S期和G2～M期限制點的檢查點。動物實驗表明，野生型 p53過度表達將導致FB的大量凋亡。p53通過轉(zhuǎn)錄依賴性和非依賴性兩種機制來誘導細胞凋亡，機制的選擇取決于細胞類型和凋亡刺激種類?；蛲蛔兪莗53功能失活的最主要方式，Sae用PCR－SSCP和DNA測序方法在K組織及其培養(yǎng)的FB中均檢測出p53在第4、5、6外顯子有突變。Teofoli研究發(fā)現(xiàn)，p53在HS的FB中呈低表達。但在HS退行性變過程中是否存在p53基因的突變尚不明確。Bcl－2與HS退行性變:Bcl－2是一個多基因家族成員，包括抑制凋亡的 Bcl－2、Bcl－xl、Bcl－BAD 等及促進凋亡的Bax、Bcl－xs、Bak等，該家族同源蛋白在進化過程中高度保守。Bcl－2亞細胞定位存在于線粒體外膜、核膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，可阻止許多不同類型細胞中多種不同凋亡刺激引起的凋亡，對多種刺激因子誘導的細胞凋亡都能產(chǎn)生拮抗作用。這些刺激因子包括生長因子撤除、營養(yǎng)因子撤除、c－myc過度表達、p53調(diào)控、Fas誘導和糖皮質(zhì)激素作用等。在哺乳動物，目前已鑒定出15種Bcl－2相關基因，所有這些家族成員都具有相互作用、構(gòu)成同二聚體或異二聚體的能力。Bcl－2激動劑與拮抗劑之間比值決定細胞對各種凋亡刺激物的敏感性。Teofoli用免疫組化方法發(fā)現(xiàn)Bcl－2蛋白在HS的FB中有較高的著色，而在正常皮膚未見。Wang等也證實HS處于增殖期時其Bcl－2的水平比退變期明顯高。說明Bcl－2水平持續(xù)降低與HS退行性變有關。

在HS增殖期FB大量增生，而其凋亡受到抑制，F(xiàn)B數(shù)目明顯高于退變期的水平，導致MFB的比例異常。微環(huán)境中各種細胞因子大量產(chǎn)生(主要是自分泌性因子)，尤其是 TGF－β1、PDGF和 IGFs。它們誘導細胞合成大量膠原蛋白，使基質(zhì)中膠原過度沉積。同時，瘢痕組織中的FB對各生長因子的敏感性也明顯增高［3，4］。目前研究表明，細胞凋亡不足或延遲不僅導致HS形成，而且阻礙HS的成熟消退等退行性變過程。因此，從分子、細胞、組織/器官三級水平來誘導或調(diào)控FB凋亡可能是促進HS退行性變的一條快速、有效途徑。

二、細胞外基質(zhì)與增生性瘢痕退行性變

HS組織生長到一定階段后會自行停止并逐漸吸引消退，此退行性變的過程快慢程度因人而異，個體之間差異很大，可延續(xù)半年、數(shù)年甚至數(shù)十年。而細胞外基質(zhì)(ECM)的吸收與HS退行性變的關系尤為密切。ECM由FB合成，是HS組織的主要結(jié)構(gòu)成分，主要包括Ⅰ型和Ⅲ型膠原，還包括黏多糖(mucopolyaccharide)、氨基葡聚糖(glycosaminoglycan，GAG)、糖蛋白(mucoprotein)以及彈性成分。其中主要的糖蛋白是纖維黏連蛋白(fibronectin，F(xiàn)N)。(1)酸性黏多糖與HS退行性變:HS退行性變過程中ECM成分的改變主要包括FN和黏多糖。FN在HS早期含量豐富，而在發(fā)生退行性變的成熟瘢痕組織中含量很少。黏附分子是細胞與細胞、細胞與基質(zhì)間相互作用的橋梁，主要包括5大類:①免疫球蛋白基因超級家族(immnoglobulin gene superfamily);②選擇素家族(selectin);③整合素家族(integrin);④Cadherin家族;⑤軟骨連接蛋白家族。目前已知，整合素在HS退行性變的瘢痕重塑過程中起重要作用，F(xiàn)N的作用通過其受體整素介導。組織化學研究證實HS中的酸性粘多糖和硫酸軟骨素的含量較成熟瘢痕明顯增高，其中GAG明顯高于成熟瘢痕，它可包裹膠原，阻礙膠原酶對膠原的降解作用，導致膠原降解減少而過度沉積。新近研究表明，HS退行性變后發(fā)生的瘢痕軟化主要表現(xiàn)在黏多糖減少，造成基質(zhì)粘合斷裂，膠原松動伸展，而膠原纖維本身變化并不明顯。在增殖期的HS中，基質(zhì)成分相對增多，尤以酸性黏多糖增多最明顯，主要表現(xiàn)在硫酸軟骨素A和透明質(zhì)酸(hyaluronic acid，HA)的增多。而HS發(fā)生退性變過程的不同時期粘多糖成分呈逐漸減少趨勢，退行變的成熟HS組織僅含微量的硫酸軟骨素。越靠近瘢痕邊緣，其黏多糖值越低，說明瘢痕退變軟化吸收從邊緣向中心進行，正常組織對瘢痕可能有吸收作用，這與臨床觀察一致。Bertheim等研究證實，增殖期的HS組織HA呈窄條樣分布，隨著瘢痕程度增加，真皮組織，尤其是乳頭層中的HA含量明顯減少，而HS退行性變后，成熟瘢痕組織中HA染色強度類似正常皮膚，真皮乳頭層HA呈濃染，但染色層厚度相對較薄。(2)膠原與HS退行性變:膠原是HS組織ECM中的主要高分子物質(zhì)，是在結(jié)構(gòu)上既具有共同特點又具有差別的一組蛋白質(zhì)，又稱膠原家族(collagen family)。膠原根據(jù)其體內(nèi)分布和功能特點可分為三大類:①間質(zhì)膠原;②基膜膠原;③細胞外周膠原，其中間質(zhì)膠原與HS退行性變關系最為密切。膠原的合成與分解是HS退行性變過程的決定性事件。HS組織中的膠原成分基本上與真皮組織相同，主要為Ⅰ型膠原，其次為Ⅲ型膠原，二者之間的比例可以反映HS組織成熟和退行性變的程度。有研究指出，在新形成以及增生比較活躍的瘢痕組織，Ⅲ型膠原所占的比例比成熟穩(wěn)定的瘢痕為大。增殖期HS中膠原酶的活性升高，膠原分解速度增加，但因膠原合成的速度遠大于膠原分解，導致膠原膠原過度沉積，而HS在退行變過程中膠原合成減少分解增多。發(fā)生退行性變的HS與增殖期HS的重要區(qū)別是膠原纖維排列的異常，后者膠原纖維呈弧狀或漩渦狀無序排列，后排列相對平等整齊，意味HS的消退和治愈。

2．MMPs和TIMPs與HS退行性變:HS退行性變過程中，膠原的合成減少，而降解增加，ECM的降解主要依靠基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)。作為降解ECM的重要物質(zhì)，MMPs在HS退行性變過程中的作用不可忽視，其中報道較多的有MMP－1(間質(zhì)膠原酶)、MMP－2(明膠酶 A)、MMP－3(基質(zhì)溶素1)、MMP－7(基質(zhì)溶素)和MMP－9(明膠酶B)。組織中存在 TIMP－1和 TIMP－2兩種MMPs的特異性組織金屬蛋白酶抑制因子(tissue inhibitor of metalloproteinase，TIMP)，前者主要抑制間質(zhì)膠原酶、基質(zhì)溶素1和明膠酶B的活性，而后者主要抑制明膠酶A活性。楊勇等應用免疫組化和原位雜交技術對MMPs和TIMPs在不同時期HS中的動態(tài)變化進行分析研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MMP－1主要出現(xiàn)在HS形成的早期，且染色較淡，中晚期HS發(fā)性退行性變，MMP－1基本消失。MMP－2和MMP－3長期存在于HS組織中，早期的瘢痕組織中即可見明顯染色，中期MMP－3染色強度有所加強，而MMP－3保持不變，HS發(fā)生退行性變后，MMP－2和MMP－3染色均有不同程度減弱，以MMP－2減弱的程度更為明顯。HS中MMP－2和MMP－3的分布和變化規(guī)律提示二者在HS退行性變過程中發(fā)揮重要作用，前者與HS早期的ECM分解代謝關系密切，后者與HS晚期的表皮增厚、乳突層重建和血管改建等退行性變有關。TIMP－1和TIMP－2在晚期退行性變的HS中減少或消失，主要分布在FB和表皮細胞周圍，這與MMP－2的分布及變化規(guī)律極為相似，由此推斷MMP－2和TIMP－2這一對因素的平衡關系直接影響HS退行性變及轉(zhuǎn)歸。

多種生長因子及細胞因子可以改變膠原基因的表達，如 TGF－β、IGF－1、IGF－2、IL－1、TNF－α 以及IFN－γ等。MMPs基因的表達和酶的合成受許多因素的調(diào)控，其中最重要的是生長因子。多數(shù)生長因子都可促進酶的表達與合成，包括EGF、bFGF、TNF－α、IL－1α和PDGF。如TNF－α和IL－1α在創(chuàng)傷愈合中誘導MMP－1的表達，EGF刺激MMP－3的表達;相反TGF－β抑制MMP－1和MMP－3的表達與合成，但促進MMP－2和TIMP的表達，表明TGF－β對MMPs不同成員有不同的作用，這種不同的調(diào)節(jié)作用可能有利于HS的退行性變。

體內(nèi)許多細胞既能合成MMP，又能合成TIMP，而且很多影響MMP表達和合成的生長因子也能影響TIMP的表達及合成，這可能反映了機體對MMP的一種精確的調(diào)控機制。例如TGF－β一方面抑制MMP－1的表達，另一方面則促進TIMP－1的表達。在培養(yǎng)于膠原膜的內(nèi)皮細胞培養(yǎng)液中加入TIMP抗體后，膠原的降解明顯增加，說明TIMP是調(diào)控膠原降解及HS退行性變的重要因素。目前尚不清楚生長因子、ECM和細胞骨架對體內(nèi)MMPs和TIMPs基因轉(zhuǎn)錄、表達和酶活性調(diào)控的機制及其在HS退行性變中的作用。

三、問題與展望

HS退行性變的相關影響因素涉及眾多，除FB和ECM兩種主要成分外，肥大細胞、巨噬細胞、表皮細胞、樹突狀細胞(dendritic cell，DC)、淋巴細胞、內(nèi)分泌、激素、活性多肽等其他成分也可能與HS退行性變有關，其根本原因尚有待研究。HS退行性變是一個復雜的病理生理過程，受諸多基因和信號轉(zhuǎn)導途徑調(diào)控，隨著對瘢痕產(chǎn)生機制的研究向基因和分子水平深入，尋找HS發(fā)生退行性變的特異相關基因顯得十分必要。人類基因組計劃的完成以及基因芯片等生物新技術的出現(xiàn)為HS退行變特異相關基因群的篩選提供了有力研究工具。Tsou和馬兵等相繼將基因芯片技術用于瘢痕研究，發(fā)現(xiàn)在4096種基因中，增生性瘢痕和患者自身正常皮膚組織間存在差異表達基因128條，其中包括細胞骨架和運動基因、免疫相關基因、細胞凋亡基因、原癌和抑癌基因以及成纖維細胞、膠原代謝相關基因。應用基因芯片技術有可能篩選出HS退行性變特異相關的調(diào)控基因，在基因水平從一個新的角度來認識瘢痕成纖維細胞增殖－凋亡失衡的機制，并有望針對其可能機制從分子水平制訂相應的生物學治療策略，以促使HS盡快成熟穩(wěn)定，縮短HS退行性變的時間，減輕患者痛苦，為臨床治療提供嶄新思路。

1 Niessen FB，Spauwen PHM，Schalkwijk，et al．On the nature of hypertrophic scars and keloids:a review［J］．Plast Reconstr Surg，1999，104:1435－1458

2 Sidgwick GP，Bayat A．Extracellular matrix molecules implicated in hypertrophic and keloid scarring［J］．JEur Acad Dermatol Venereol，2011:12

3 Ogawa R．Mechanobiology of scarring［J］．Wound Repair Regen，2011，19(1):2－9

4 Sarrazy V，Billet F，Micallef L，et al．Mechanisms of pathological scarring:role of myofibroblasts and current developments［J］．Wound Repair Regen，2011，19(1):10－15

5 Varkey M，Ding J，Tredget EE．Differential collagen－glycosaminoglycan matrix remodeling by superficial and deep dermal fibroblasts:Potential therapeutic targets for hypertrophic scar［J］．Biomaterials，2011，32(30):7581－7591

6 Chipev CC，Simman R，Hatch G，et al．Myofibroblast phenotype and apoptosis in keloid and palmar fibroblasts in vitro［J］．Cell Death Differ，2000，7:166 －176

7 Tuan TL，Nichter LS．The molecular basis of keloid and hypertrophic scar formation［J］．Mol Med Today，1998，4(1):19 －24

8 Wang R，Ghahary A，Shen Q，et al．Hypertrophic scar tissues and fibroblasts produce more transforming growth factor－beta1 mRNA and protein than normal skin and cells［J］．Wound Repair Regen，2000，8(2):128－137

9 Chin D，Boyle GM，Parsons PG，et al．What is transforming growth factor－beta(TGF －beta)?［J］．Br J Plast Surg，2004，57(3):215－221

10 Chodon T，Sugihara T，Igawa HH，et al．Keloid－derived fibroblasts are refractory to Fas－mediated apoptosis and neutralization of autocrine transforming growth factor－ β1can abrogate this resistance［J］．Am JPathol，2000，157(5):1661－1669

11 Haverstock BD．Hypertrophic scars and keloids［J］．Clin Podiatr Med Surg，2001，18(1):147－159

12 Nedelec B，Shankowsky H，Scott PG，et al．Myofibroblasts and apotosis in human hypertrophic scars:the effec to finterferon－alpha 2b［J］．Surgery，2001，130(5):798 －808

13 汪琴，吳宗耀．肌成纖維細胞凋亡與肥厚性瘢消退的關系［J］．第三軍醫(yī)大學學報，1999，21(3):190－192

14 Shin D，Minn KW．The effect of myofibroblast on contracture of hypertrophic scar［J］．Plast Reconstr Surg，2004，113(2):633 － 640

15 Gabriel V．Hypertrophic scar［J］．Phys Med Rehabil Clin N Am，2011，22(2):301－310

16 Messadi DV，Le A，Berg S，et al．Expression of apoptosis associated gene by human dermal scar fibroblasts［J］．Wound Repair Regen，1999，7(6):511－517

17 Wang Q，Wu Z．A study on the detection of apoptosis of hypertrophic scar and its related modulating factors［J］．Zhonghua Shaoshang Zazhi，2001，17(1):5－28

18 Hu Z，Lou L，Luo S．Experimental study of the expression of c －myc，c－fos and proto－oncogenes on hypertrophic scars［J］．Zhonghua Zhengxing Waike Zazhi，2002，18(3):165－167

19 陳偉，付小兵，王海濱，等．增生性瘢痕中凋亡相關基因轉(zhuǎn)錄的變化［J］．中華實驗外科雜志，2005，22(2):235－237