皮瓣移植神經功能重建的研究進展

魏在榮，陳　偉

(遵義醫(yī)學院附屬醫(yī)院 燒傷整形外科，貴州 遵義　563099)

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專家論壇

皮瓣移植神經功能重建的研究進展

魏在榮，陳偉

(遵義醫(yī)學院附屬醫(yī)院 燒傷整形外科，貴州 遵義563099)

[摘要]皮瓣的神經重建仍然是臨床上的一大難題。皮瓣移植神經重建的傳統(tǒng)方法有帶神經蒂的轉移、游離直接吻合、自體或異體神經移植橋接等，而組織工程化的神經導管橋接、神經植入、干細胞及雪旺氏細胞等的替代治療越來越受到重視。目前重建皮瓣感覺功能最理想的方法是帶神經蒂的皮瓣移植，但該方法對供區(qū)損害較大而受到限制。組織工程化的神經導管在修復短距離神經缺損方面越來越受重視，而干細胞、雪旺氏細胞移植仍停留在動物實驗階段，其臨床應用仍有待進一步研究。

[關鍵詞]外科皮瓣；周圍神經；雪旺氏細胞；干細胞

由于對皮瓣血供模式認識和顯微外科技術發(fā)展，皮瓣移植術后成活率越來越高，但是其神經重建即感覺功能重建仍然是皮瓣外科的難題。目前對于失神經支配皮瓣在外觀、厚度等方面有較大改進，但是失神經支配皮瓣的血管舒縮紊亂，并能導致組織水腫，造成皮膚抗感染能力低下，皮瓣易感染等問題尚無解決辦法；失神經支配皮瓣因缺乏神經營養(yǎng)而變薄、易磨損破潰、外觀干燥無光澤、麻木等，尤其是在手掌、足底、口腔等部位，由于失去最基本的保護性感覺而易燙傷、誤傷、形成壓瘡等。因此皮瓣移植術后神經(感覺)重建對病員意義重大。本文就皮瓣移植神經功能重建的臨床應用及其相關的組織工程技術作一綜述。

1皮瓣移植神經功能重建臨床常用方法

皮瓣移植神經重建的核心是感覺功能的重建，臨床應用廣泛。最需要進行感覺功能重建的部位有手足部、乳房、會陰部及口腔等重要功能部位。

1.1帶神經蒂轉移的皮瓣神經功能重建郭松華等[1]報道采用帶橈神經淺支的示指背側鄰指皮瓣修復拇指指腹缺損，重建后指腹顏色、質地和彈性接近于正常手指，更重要的是感覺功能得到了良好的恢復；Mutaf 等[2]采用指固有神經血管蒂皮瓣修復指腹缺損獲得較好的外形及精細兩點辨別覺和實體覺；筆者等[3-4]報道采用帶隱神經蒂或足底內側神經蒂皮瓣修復足跟及其周圍缺損，也獲得較好的外形及對側足部皮瓣供區(qū)相似的兩點辨別覺。

1.2直接吻合皮瓣內神經的皮瓣神經功能重建Chen等[5-6]使用帶雙側指固有神經背側支的同指背側島狀皮瓣，通過神經吻合術將皮瓣神經與受指指固有神經吻合行手指指腹缺損的感覺重建，術后皮瓣獲得較好的感覺恢復；對于指腹缺損重建，有學者采用了吻合神經血管蒂趾部皮瓣修復[7]，由于趾部與指部具有發(fā)育同源性，術后移植皮瓣能獲得精細感覺及較佳外形的重建；手掌部大小魚際區(qū)、手掌前側缺損應宜用耐磨、帶神經、血供豐富的組織重建[8]，特別是體力勞動者，多采用帶神經的足底內側皮瓣修復。對于全手掌缺損病員的修復，選擇合適的皮瓣重建比較困難。Cao等[9]將股外側皮神經置于旋股外側動脈穿支皮瓣的皮下預制帶感覺皮瓣修復足跟部創(chuàng)面，隨訪1年，皮瓣感覺達到S3，兩點辨別覺為22~27 mm(平均24.3 mm)，患者可以正常行走或負重，足跟的外觀及功能恢復效果滿意。

足跟區(qū)皮膚缺損也有文獻報道采用吻合神經方式重建皮瓣感覺。有人報道應用游離髂骨皮瓣修復足跟部復合組織缺損，并通過皮瓣攜帶神經與受區(qū)神經直接吻合，術后外形較好，且獲得保護性感覺[10]；Lykoudis 等[11]報道了用帶神經的游離足底內側皮瓣修復對側足底前側皮膚軟組織缺損，皮瓣神經與第一足趾神經端側吻合，隨診足底可辨別銳痛、輕壓和深壓覺，以及震動覺；同樣筆者等[12]采用帶隱神經足底內側動脈蒂聯合皮瓣修復對側足底前跖區(qū)皮膚軟組織缺損獲得了良好的兩點辨別覺和足底紋理。

軀干部器官再造神經重建一般采用吻合神經方式。Puonti等[13]用游離橫行腹直肌肌皮瓣行乳房再造，通過隨訪觀察到把皮瓣神經與受區(qū)神經進行吻合者，再造乳房感覺明顯較優(yōu)，與Blondeel等[14]研究一致。Ma等[15]利用游離前臂縱向瓣再造陰莖，觀察到吻合神經組在皮瓣近端及遠端部分均獲得較好的溫度覺及靜態(tài)兩點辨別覺。Boyd等[16]利用小腿外側腓腸外側皮神經和腓淺神經返支共同支配區(qū)切取復合組織瓣，修復下顎，重建口腔感覺，提高患者生活質量。Longo等[17]用股前外側穿支皮瓣行全舌再造，一期將皮瓣內神經與舌神經或舌咽神經行端端吻合重建皮瓣感覺，術后所有皮瓣均恢復了精細觸覺、本體感覺及皮膚的原始感覺。當然也有作者提出不同的意見，Sinis等[18]報道術中把皮瓣內神經與受區(qū)吻合，術后皮瓣感覺功能恢復欠佳。

1.3自體或異體神經移植術重建皮瓣神經功能Chen等[19]應用帶血管蒂指固有神經背側支或用非血管化的自體神經移植修復拇指指固有神經創(chuàng)傷性缺損，結果表明用血管化的神經移植修復神經缺損可獲得較好的感覺恢復。對于周圍神經缺損的修復，自體神經移植肯定是最佳選擇，當自體神經供給困難時可選擇其替代品。Elkwood等[20]用異體神經移植修復臂叢神經損傷，進行大約1年免疫抑制治療，術后未發(fā)生移植排斥反應，可觀察到神經再生跡象，表現為感覺和運動功能的恢復以及神經移植后的Tinel氏征(Tinel’s sign)。Guo等[21]使用脫細胞異體神經移植修復30 mm以內的指固有神經缺損，術后隨訪觀察到平均兩點辨別覺為6 mm，說明脫細胞異體神經移植修復節(jié)段性神經缺損可獲得良好效果。

1.4組織工程化的神經導管橋接重建皮瓣神經功能組織工程化的神經導管是根據人體神經再生的生物學特性，使用具有良好生物相容性的材料單獨使用或負載某種神經生長因子或有活性的種子細胞，橋接于神經斷端，支持和引導神經再生。Reid等[22]利用聚ε-己內酯(PCL)合成導管橋接大鼠坐骨神經約10 mm缺損， 18個周后PCL導管修復獲得與自體神經移植相似的再生軸突數量及有髓鞘的軸突數量。Barmpitsioti等[23]用神經生長因子(NGF)聯合神經導管橋接兔坐骨神經干上10 mm左右缺損，13周后實驗組有髓神經軸突平均數、纖維成熟度及肌電圖結果均明顯優(yōu)于自體神經移植組。Félix等[24]應用纖維蛋白膠粘合或在膠原管內粘合神經殘端或吻合神經殘端的神經套管技術修復大鼠坐骨神經缺損，證實纖維蛋白膠在神經修復中通過直接縫合或套管技術的應用是一種替代傳統(tǒng)的縫合修復的方法，特別是用于小尺寸的神經重建。還有作者認為用膠原導管橋接小于6 mm神經缺損時，術后感覺功能恢復優(yōu)于直接神經端端吻合，但是對于神經缺損修復時間延遲達6月時，應該采用直接吻合神經的方式[25]。

1.5神經植入重建皮瓣神經功能切取皮瓣時皮瓣內沒有確切的較粗大神經干時，皮瓣內神經無法與受區(qū)神經吻合，此時可采用神經植入皮瓣內重建其感覺。首先是感覺神經植入以恢復皮瓣的感覺功能已得到了實驗研究[26]的充分肯定：證實了植入神經可再生神經末梢支配皮瓣，使失神經支配皮瓣重獲感覺功能。其次也有作者報道了在移植面積較大的無神經支配皮瓣修復足跟部巨大缺損，同時在皮瓣內植入感覺神經，術后足跟部足跟部均恢復保護性感覺，兩點辨別覺為16～24 mm(平均18.6 mm)[27]。

當然皮瓣內沒有適宜神經與受區(qū)吻合時，臨床大量病例均未特殊處理，經過隨訪也獲得了部分感覺功能。此時一般認為皮瓣神經纖維再生是通過皮瓣周緣和受植床進入皮瓣的,神經再生的程度與皮瓣厚度和受區(qū)的感覺功能有關，皮瓣周圍的瘢痕可能阻礙神經生長[28]；術后可使用多種神經生長因子以促進皮瓣感覺功能恢復，效果顯著[29]。

綜上所述，皮瓣移植后感覺功能重建，最佳選擇是帶神經蒂直接轉移，術后可獲得與原供區(qū)一致的兩點辨別覺、甚至實體覺。其次是直接吻合皮瓣蒂部神經，對于伴有短距離缺損(≤6 mm)時采用膠原導管橋接也可獲得較好的感覺功能恢復；當神經缺損時，血管化的神經移植修復術后獲得的感覺恢復較單純自體神經移植好[19]。對于皮瓣神經缺損≤30 mm時可采用脫細胞異體神經修復, 當皮瓣神經較長缺損(≥30 mm)時，可采用自體神經移植。當皮瓣內沒有適宜神經與受區(qū)吻合時，皮瓣的神經再生可通過基底及周邊生長進入，可恢復部分感覺功能[30]；也可采用神經植入的方式重建皮瓣感覺，其感覺恢復效果較沒有神經支配者明顯[31]。皮瓣移植術后使用多種神經生長因子也可促進皮瓣神經再生。

2皮瓣移植神經功能重建新的研究方向

皮瓣移植術后神經重建過程復雜，神經再生受多種因素影響及限制，隨著近年來生物工程技術的不斷發(fā)展，皮瓣移植術后神經功能重建方式將來可能增加如下的選擇。

2.1雪旺氏細胞(Schwann cells，SCs)SCs是周圍神經系統(tǒng)的膠質細胞，也是髓鞘形成細胞。周圍神經系統(tǒng)損傷后，SCs進行自發(fā)性的再生及修復，最終完成神經功能的恢復。Madduri 等[32]認為，在周圍神經損傷后，SCs發(fā)生去分化而重新獲得分裂和增殖功能，并再生出新的細胞形成Bünger帶，為軸突再生提供適宜的微環(huán)境，并且包繞新生軸突形成髓鞘。di Summa等[33]利用大鼠坐骨神經缺損模型，在神經纖維導管內接種原代SCs，通過對再生神經形態(tài)學特性及功能研究表明，SCs接種后再生神經的髓鞘形成和纖維平均直徑均有明顯提高。Lloyd等[34]研究發(fā)現：在神經損傷的早期，SCs從神經殘端向“神經橋”遷移并形成不連續(xù)的細胞帶，新生的神經軸突緊隨SCs的遷移路徑進入“神經橋”；聚集在SCs周圍的成纖維細胞(Fibroblast, Fb)通過直接接觸的方式決定SCs的活動行為；Fb通過Ephrin/Eph-Sox2-Ncadherin信號途徑調控SCs形成簇群，從而介導神經的再生。這項研究首次揭示了SCs在周圍神經再生中的分子機制，清晰描述了周圍神經再生的路徑和所發(fā)生的分子事件，對指導神經再生的實踐研究將產生深遠影響。最近研究發(fā)現，神經調節(jié)蛋白1(Neuregulin-1，NRG1)通過NRG1-erbB-FAK信號通路加快SCs遷移可明顯促進神經再生[35]。上述一系列研究表明，SCs對周圍神經再生起到至關重要的作用。然而，SCs的來源問題阻礙了其臨床應用，如何獲取足夠數量的SCs成為皮瓣及周圍神經修復和再生的關鍵環(huán)節(jié)。近年來隨著對干細胞研究的進一步深入，有研究表明，多種干細胞具有向SCs分化的潛能，表明干細胞可作為SCs的替代來源，為皮瓣神經再生帶來了新的希望。

2.2脂肪源性干細胞(Adipose-derived stem cells， ASCs)ASCs具有易于獲取、在脂肪組織中含量豐富、增殖迅速、免疫原性低等優(yōu)點，是SCs較理想的替代物之一[36]。ASCs分化的雪旺氏細胞樣細胞(SC-like cells differentiated from ASCs ,dASCs)可通過分泌神經營養(yǎng)因子如神經生長因子(Nerve Growth Factor，NGF)、腦源性神經營養(yǎng)因子(Brain-derived neurotrophic factor, BDNF)促進皮瓣周圍皮膚軸突再生及其釋放的NGF誘導鄰近組織中未受損的軸突發(fā)芽兩種機制促進大鼠腹股溝島狀皮瓣的神經再支配[37]。Liu等[38]通過建立大鼠坐骨神經損傷模型，移植入同種異體脂肪源性干細胞，12周后，通過電生理分析顯示，實驗組較對照組表現為較高的神經傳導速度和峰值振幅及較短的潛伏期，表明脂肪源性干細胞移植可促進大鼠周圍神經修復。

2.3間充質干細胞(Mesenchymal stem cells，MSCs)Peng等[39]觀察到人臍帶血來源的MSCs具有向SCs分化的潛能，提示其在神經修復臨床應用中可作為SCs的替代物。骨髓間充質干細胞在β-巰基乙醇(BME)和維甲酸(RA) 的順序誘導下可使其恢復到未分化狀態(tài)，在福司克林(FSK)、bFGF等的進一步誘導下可分化為雪旺氏細胞樣細胞[40]。上述現象表明MSCs以其較強的自我更新、迅速增殖能力及多向分化的潛能，可能成為治療周圍神經損傷較有前途的策略之一。

3展望

皮瓣移植作為臨床上皮膚軟組織缺損的一種重要修復方式，如何解決皮瓣移植后失神經支配而引起的一系列并發(fā)癥一直是整形外科醫(yī)生的重點研究方向。盡管目前皮瓣通過帶神經蒂轉移、直接吻合、神經橋接、組織工程導管橋接等方式進行皮瓣神經重建，獲得較好的感覺功能。然而，目前臨床上皮瓣移植大部分病例皮瓣內較少有適宜吻合的神經，此時獲得的感覺功能有限，且傳統(tǒng)手術方法在重建皮瓣神經的同時也會造成供區(qū)感覺功能的損傷。因此，尋找促進皮瓣神經再生新方式對于完善功能性重建顯得尤為重要，隨著研究的不斷深入，組織工程技術在皮瓣神經重建中將顯示出廣闊的應用前景。使用組織工程化的神經導管及神經導管與神經再生的種子細胞(SCs、ASCs、MSCs等)、神經生長因子等有機結合而引導及促進皮瓣神經再生將是研究重點，目前神經導管及細胞治療在基礎研究方面已獲得較好的效果，但是廣泛應用于臨床還需深入研究。

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[收稿2015-10-12;修回2015-11-17]

(編輯：譚秀榮)

Advances in the research of nerve reconstruction of flap transplantation

WeiZairong,ChenWei

(Department of Burns and Plastic Surgery, The Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi Guizhou, 563099, China)

[Abstract]The nerve reconstruction of flap is still a challenge in clinical practice. There are several conventional approaches of nerve reconstruction of flap transplantation including nerve pedicled flap transplantation, microsurgical anastomosis, autologous and allogeneic nerve transplantation, et al.Moreover, the replacement therapies such as tissue engineered nerve conduits, stem cells and Schwann cells (SCs) have attracted more attention. Currently, the most widely used and the optimal approach to reconstruct the sensory function of flap is the nerve pedicled flap transplantation. However, its application is limited due to large damage to donor area. The tissue engineered nerve conduits display as a promising way to nerve defect repairing in short distance, while stem cells, Schwann cell transplantation remains in the animal experimental stage, their clinical application values need further research.

[Key words]surgical flap; peripheral nerve; schwann cells; stem cells

[中圖法分類號]R622

[文獻標志碼]A

[文章編號]1000-2715(2016)01-0001-05

[通信作者]魏在榮，男，主任醫(yī)師，碩士生導師，遵義醫(yī)學院附屬醫(yī)院整形燒傷外科(國家臨床重點?？平ㄔO單位)，科室主任，貴州省第9批優(yōu)秀青年科技人才培養(yǎng)對象。長期堅持對皮瓣外科的基礎和臨床應用進行研究，獲得了豐碩成果：對穿支血管進行了分級、對皮瓣內血供進行了分類、同時對皮瓣進行了分類與命名；創(chuàng)新設計切取了20多類皮瓣，擴大了皮瓣的切取范圍，對特殊部位(足底、足跟、手掌等)的功能性重建進行了深入探討；對皮瓣的感覺功能重建進行了深入研究。主持科研項目5項，發(fā)表論文100多篇，主編、副主編及參編專著各1部。獲省級科技進步二等獎1項、三等獎2項,省教育廳科技進步二等獎1項。目前擔任中國解剖學會臨床解剖學分會等3家國家級社會團體的副主任委員，貴州省醫(yī)學會手外科分會等兩家省級社會團體的主任委員，并擔任《遵義醫(yī)學院學報》《中國修復重建外科雜志》等6種學術期刊編委。E-mail:zairongwei@sina.com。

[基金項目]國家自然科學基金資助項目(NO: 81360295)；國家臨床重點?？平ㄔO項目(NO:國衛(wèi)辦醫(yī)函[2013]544)；貴州省優(yōu)秀青年科技人才培養(yǎng)對象專項資金項目(NO: 黔科合人字[2013]12)。