皮膚移植物及皮膚組織庫的發(fā)展現(xiàn)狀

梁昭，畢博文，王政祿（天津市第一中心醫(yī)院生物樣本庫，天津市器官移植臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津 300192）

燒（創(chuàng)）傷或先天性發(fā)育異常造成的皮膚組織缺損或畸形需要大量的皮膚組織移植修復(fù)重建，改善其結(jié)構(gòu)與功能［1］。對(duì)于治療大面積燒傷患者而言，由于健康皮膚較少，很難實(shí)現(xiàn)自體皮膚移植，異體皮膚移植成為治療首選方案。異體皮膚移植術(shù)包括同種異體移植和異種異體移植，其中異種移植排異現(xiàn)象嚴(yán)重，因此，同種異體移植治療成為首選方案［2］。同種異體皮膚由于來源受到限制，而且沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，致使來源充足且成本相對(duì)低廉的異種皮膚得到加速開發(fā)。異種皮膚只是單純具有臨時(shí)敷料的作用，并不能替代同種異體皮膚的功能。目前皮膚替代物的研究熱點(diǎn)是組織工程皮膚［3］。

1 皮膚組織庫的發(fā)展現(xiàn)狀

皮膚組織庫是指規(guī)范化儲(chǔ)存人體皮膚組織的儲(chǔ)存庫，采用深低溫儲(chǔ)藏組織以保持其活力，供移植使用。規(guī)范化的皮膚組織庫可對(duì)具有活力的新鮮異體皮膚、生物材料及非生物材料進(jìn)行長(zhǎng)期儲(chǔ)存，燒（創(chuàng)）傷治療具有重大的實(shí)際意義。儲(chǔ)存高質(zhì)量的皮膚組織是治療燒傷患者的關(guān)鍵因素。同種異體移植的皮膚主要來源于死亡6～8小時(shí)的捐獻(xiàn)者，但異體移植常受限于捐獻(xiàn)者數(shù)量少，故建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的皮膚組織庫規(guī)范儲(chǔ)存同種異體皮膚具有重大意義［4］。

1.1 國外皮膚組織庫發(fā)展現(xiàn)狀：日本從2001年開始建立統(tǒng)一的組織庫網(wǎng)絡(luò)，下屬五個(gè)分中心包括一個(gè)皮膚庫、兩個(gè)心臟瓣膜庫及兩個(gè)骨庫，對(duì)器官組織進(jìn)行統(tǒng)一采獲和分配使用，面對(duì)全國進(jìn)行科研和臨床使用，每年至少為300例患者提供了異體皮膚治療，并由此提高了患者生存率［5］。直到2002年巴西才正式建立了唯一的皮膚庫，每年的異體皮膚使用量由原來的每年4～5例上升至每年近百例［6］。澳大利亞僅有一個(gè)皮膚組織庫，但使用量較大，而且還向澳洲以外地區(qū)提供供應(yīng)，皮量供不應(yīng)求，發(fā)展迅速。芬蘭皮膚庫每年提供至少115例供體的皮源。意大利皮膚庫每年提供至少130例供體的皮源［7］。

美國的Alloderm和Strattice均為L(zhǎng)ifeCell公司產(chǎn)品，是一種脫細(xì)胞的真皮組織，是將尸體皮膚去掉表皮，并去除真皮中的抗原性細(xì)胞成分，通常Alloderm使用前會(huì)再種上患者的自體角化細(xì)胞形成表皮，表皮-Alloderm結(jié)構(gòu)可用于燒傷愈合［8］。Alloderm采用的是NaCl-SDS脫細(xì)胞處理法，細(xì)胞去除徹底并保留了基底膜成分，臨床使用中證實(shí)Alloderm移植后能夠與創(chuàng)面基底整合，并可以長(zhǎng)期存活而不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)［9］。

1.2 我國國內(nèi)皮膚組織庫的發(fā)展現(xiàn)狀：我國每年由于燒傷和潰瘍等導(dǎo)致皮膚缺損患者約為975萬例，其中需要進(jìn)行皮膚移植的患者在320萬例以上，我國每年燒燙傷人數(shù)超過650萬例，約20萬例需大面積使用皮膚替代材料，按國際統(tǒng)計(jì)平均每人5000 cm2計(jì)算，總需要量近109cm2［10］。全球組織工程產(chǎn)品需求量?jī)r(jià)值7000億美元，中國組織工程產(chǎn)品需求量約2000億～3000億元人民幣，因此，組織工程皮膚具有廣闊的市場(chǎng)前景。國內(nèi)已有組織工程化皮膚產(chǎn)品問世，但其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能取代同種異體皮的功能［11］。

由于我國異體皮膚管理始終沒有明確的規(guī)定，因此，同種異體皮膚尚無公開數(shù)據(jù)也沒有精確的統(tǒng)計(jì)。國內(nèi)4家部隊(duì)醫(yī)院燒傷中心都進(jìn)行了皮膚組織庫或皮膚組織方面的深入研究：解放軍總醫(yī)院（三〇一醫(yī)院）、第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院、第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院和第二軍醫(yī)大學(xué)長(zhǎng)海醫(yī)院均設(shè)有皮膚組織庫。目前，全國近80%醫(yī)院的皮膚由燒傷與整形外科儲(chǔ)存，以-80℃超低溫冰箱和-196℃液氮罐為主要保存容器［12-13］。

2 組織工程復(fù)合皮膚

2.1 組織工程復(fù)合皮膚（tissue engineering composite skin，TECS）主要是將培養(yǎng)的角質(zhì)形成細(xì)胞（keratinoyte，KC）膜片和不同的真皮基質(zhì)在體外或體內(nèi)構(gòu)建成為具備全層結(jié)構(gòu)的皮膚，以達(dá)到修復(fù)創(chuàng)面、減少攣縮和瘢痕增生、改善修復(fù)后外觀和提高生理功能的目的［14］。TECS的研制以Apligraf為代表，是將異體成纖維細(xì)胞（fibro-blast，F(xiàn)b）接種于牛Ⅰ型膠原中并覆蓋異體KC膜片，但由于排斥反應(yīng)，只能作為暫時(shí)皮膚替代物。臨床應(yīng)用TECS移植修復(fù)創(chuàng)面常采用兩步法，即先將真皮支架移植于創(chuàng)面，3周左右待完全血管化后再移植自體刃厚皮片或KC膜片，可以有效提高移植成功率［15］。

2.2 理想的組織工程皮膚應(yīng)當(dāng)具有正常皮膚的特征與功能，其細(xì)胞成分、表皮分化程度、蛋白質(zhì)表達(dá)情況以及皮脂成分等應(yīng)與正常人類皮膚相似，表面應(yīng)具有角化多層鱗狀結(jié)構(gòu)，皮膚中應(yīng)具有附屬器結(jié)構(gòu)，有柔韌性和一定的機(jī)械強(qiáng)度，移植到創(chuàng)面后很快即與創(chuàng)面良好貼附；安全、不攜帶病毒；易于運(yùn)輸和包裝；如果用做篩選模型，所得數(shù)據(jù)需與正常人體皮膚得到的數(shù)據(jù)一致［16］。雖然近年來組織工程皮膚已取得可喜的進(jìn)步并初步應(yīng)用于臨床，但組織工程皮膚的韌性及機(jī)械性能與正常人體皮膚仍有較大差距，且沒有正常皮膚的毛囊、血管、汗腺以及黑色素細(xì)胞、朗格罕細(xì)胞等成分，因此會(huì)引起移植皮膚愈合較慢、容易失敗和耗時(shí)較長(zhǎng)等問題［17］。因此，未來創(chuàng)傷愈合、體外皮膚模型構(gòu)建的發(fā)展方向應(yīng)該是用皮膚干細(xì)胞再生出含有毛囊、皮脂腺及汗腺等附屬結(jié)構(gòu)的完整人皮膚。有研究者在免疫缺陷鼠上再生的完整人皮膚組織結(jié)構(gòu)與正常皮膚幾乎無差別，且能自發(fā)愈合傷口，生成的毛發(fā)具備正常的循環(huán)周期。

2.3 我國已經(jīng)開始推進(jìn)組織工程化皮膚產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。國內(nèi)市場(chǎng)上已有多種皮膚產(chǎn)品，包含可角化復(fù)層鱗狀上皮的表皮層和含成纖維細(xì)胞的真皮組織，既可以用于皮膚缺損修復(fù)，還可以用于藥物和化妝品的檢測(cè)和篩選［18］。無菌聚合生物載體創(chuàng)面覆蓋物也已用于臨床治療燒燙傷。研究人員利用天然蠶絲絲素為原料，生產(chǎn)了一種絲蛋白創(chuàng)面敷料，輔料下層為以天然蠶絲絲素蛋白為原料制成的微孔材料，上層為醫(yī)用硅橡膠膜，可用于燒傷創(chuàng)面的修復(fù)治療，這兩種產(chǎn)品都是人工皮膚，不屬于真正的組織工程皮膚。組織工程類皮膚包含由羥聚基乙酸、成纖維細(xì)胞和基質(zhì)蛋白組成的真皮層和位于真皮層之上的表皮層，可修復(fù)全層皮膚缺損。還有以二甲基亞砜為低溫保護(hù)劑、降溫速率為1℃/min的組織工程皮膚低溫保存技術(shù)，復(fù)蘇后細(xì)胞存活率可達(dá)72.8%～ 78.0%［19］。

3 表皮替代物

表皮替代物是將約2～5 cm2的活檢皮膚組織的表皮部分剝離出來，并分離出角化細(xì)胞，培養(yǎng)于滅活的成纖維細(xì)胞滋養(yǎng)層上面形成表皮膜片。利用角化細(xì)胞做成的真皮可用于燒傷治療［8］。表皮替代物的優(yōu)點(diǎn)是可迅速恢復(fù)皮膚的屏障作用，并獲得良好的功能和美學(xué)效果，但也有缺點(diǎn)，細(xì)胞膜片較薄易碎，難以操作；愈合后創(chuàng)面易收縮、易起皰、易破潰且不適用于深度面。此類產(chǎn)品在國內(nèi)臨床已有應(yīng)用［20］。

4 總 結(jié)

皮膚損傷及修復(fù)是臨床工作者面臨的重大難題，自體皮膚移植因供體不足而受限，而異體皮膚移植則面臨免疫排斥反應(yīng)等問題。利用組織工程技術(shù)制作組織工程皮膚因而成為有效的解決途徑。隨著種子細(xì)胞和支架材料等的不斷完善，組織工程皮膚的基礎(chǔ)研究將更加豐富［21］。皮膚組織庫規(guī)范化保存皮膚輔料及表皮替代物，建設(shè)和管理標(biāo)準(zhǔn)化的皮膚組織庫是各燒傷治療單位的責(zé)任及使命，皮膚移植物及皮膚組織庫的發(fā)展前景將更加廣闊。