干細(xì)胞對皮膚瘢痕的治療作用

張文博 孫善全

以成纖維細(xì)胞過度增生和細(xì)胞外基質(zhì)過度聚集為基本病理特征的皮膚瘢痕形成，是皮膚損傷愈合后最常見的并發(fā)癥之一，通常是真皮損傷后組織異常修復(fù)的結(jié)果。皮膚瘢痕主要表現(xiàn)為增生性瘢痕或（和）瘢痕疙瘩，常伴有瘙癢、疼痛、感染、甚至導(dǎo)致功能障礙，特別是出現(xiàn)在面部的瘢痕，嚴(yán)重影響美觀，給患者的身心帶來極大傷害。皮膚瘢痕的治療，目前多采用手術(shù)切除，皮質(zhì)類固醇、抗代謝藥、免疫抑制劑，放射、激光治療以及冷凍、加壓療法，硅膠凝膠膜外貼，咪喹莫特外用等的綜合治療等，但效果不夠理想，復(fù)發(fā)率極高，成為長期困擾整形外科、皮膚科的難題。

干細(xì)胞由于具有調(diào)節(jié)免疫、抗炎、抗纖維化等作用，其在皮膚瘢痕防治中的作用，越來越受到人們的重視[1-3]，肯定、良好的治療效果使人們備受鼓舞[4-7]，但目前的研究，多集中在干細(xì)胞促進(jìn)皮膚傷口愈合、減少疤痕形成方面，干細(xì)胞對已經(jīng)形成的皮膚瘢痕治療效果的研究相對較少，而干細(xì)胞對皮膚瘢痕的治療作用，更是臨床的迫切需求。

為評估干細(xì)胞對皮膚瘢痕的治療作用，探索皮膚疤痕的有效治療方法，本文對干細(xì)胞對皮膚瘢痕的治療作用進(jìn)行綜述。

一、干細(xì)胞治療皮膚瘢痕的實驗研究

1.兔自體脂肪源性干細(xì)胞（adipose-derived mesenchymal stem cells，ADSCs）抑制早期增生性瘢痕進(jìn)展：Chen 等[8]將取自腹股溝區(qū)的ADSCs，以5×106個/ml的濃度，每3天1次、共3次，注射在新西蘭兔耳腹側(cè)面、直徑6 mm皮膚缺損25 d后、形成的增生性瘢痕（hyperplastic scar）處，實驗結(jié)果見，ADSCs治療使增生性瘢痕變得小、扁平、柔軟、色素淺，膠原密度顯著下降、排列規(guī)律，Ⅰ型膠原蛋白、Ⅲ型膠原蛋白含量減少，轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）1表達(dá)顯著降低，證明，自體ADSCs移植，可以抑制增生性瘢痕早期階段的進(jìn)展。張琪等[9]將新西蘭兔ADSCs，以2×107個/ml濃度，環(huán)形注射在兔耳1 cm損傷形成的疤痕處，發(fā)現(xiàn)ADSCs瘢痕內(nèi)注射可以降低α-SMA、CollagenⅠ基因表達(dá)，改善瘢痕內(nèi)膠原堆積，改善瘢痕增生情況。卞媛媛等[10]實驗亦證實，5×106個/ml濃度的ADSCs，對兔耳增生性瘢痕的發(fā)展有抑制作用。

2.人ADSCs通過刺激早期增生性瘢痕重建，發(fā)揮對瘢痕的治療作用：Yun等[11]將人抽脂術(shù)分離、培養(yǎng)的ADSCs，以1×106個/ml濃度，注射在約克郡豬背部3 cm×3 cm全厚度皮膚缺陷50 d后形成的早期皮膚瘢痕的皮下組織處，間隔10天1次、共3次。實驗結(jié)果見，人ADSCs治療，可使皮膚瘢痕變小、柔軟、顏色接近瘢痕周圍的正常皮膚；疤痕組織肥大細(xì)胞減少、膠原蛋白排列更成熟；早期的TGF-β3、MMP1表達(dá)增高，晚期α-SMA和MMP1組織抑制劑表達(dá)減低?？梢?，人ADSCs局部治療，通過減少肥大細(xì)胞的活性、抑制纖維化形成，積極刺激了疤痕的重建，從而發(fā)揮對皮膚瘢痕的治療作用。

3.人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（bone marrow derived mesenchymal stem cells，BMSCs）條件培養(yǎng)基通過旁分泌的方式發(fā)揮抗瘢痕的作用：Fang 等[12]以BMSCs條件培養(yǎng)基，分別處理培養(yǎng)正常皮膚成纖維細(xì)胞（normal skin fi broblasts，NFs）、增生性瘢痕成纖維細(xì)胞（hypertrophic scar fi broblasts，HSFs）、萎縮性瘢痕成纖維細(xì)胞（matured scar fi broblasts，MSFs）、和瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞（keloid fi broblasts，KFs），發(fā)現(xiàn)，人BMSCs條件培養(yǎng)基抑制HSFs和KFs增殖、遷移，抑制細(xì)胞外基質(zhì)、羥脯氨酸合成，抑制促纖維化表型相關(guān)基因和蛋白、Ⅱ型膠原和纖連蛋白的表達(dá)；但不影響HSFs和KFs的凋亡；并且促進(jìn)HSFs和KFs抗纖維化表型相關(guān)基因和蛋白表達(dá)。表明，BMSCs可能通過旁分泌的方式發(fā)揮抗瘢痕作用[12]。

4.人BMSCs條件培養(yǎng)基對人增生性瘢痕成纖維細(xì)胞具有顯著抑制作用：武艷等[13]用人BMSCs條件培養(yǎng)基，處理培養(yǎng)6例住院患者手術(shù)切除的增生性瘢痕組織的成纖維細(xì)胞，研究發(fā)現(xiàn)，BMSCs條件培養(yǎng)液對增生性瘢痕成纖維細(xì)胞TGF-β的分泌、膠原的合成有顯著抑制作用，并明顯增強(qiáng)TGF-β/Smad信號通路中關(guān)鍵抑制性蛋白Smad7基因的表達(dá)，表明BMSCs條件培養(yǎng)液對增生性瘢痕成纖維細(xì)胞具有顯著抑制作用。

5.人真皮間充質(zhì)干細(xì)胞（human dermis derived mesenchymal stem cells，hDMSCs）抑制增生性瘢痕成纖維細(xì)胞活性：張文奪等[14]利用hDMSCs與人瘢痕形成6個月、1年、2年的增生性瘢痕成纖維細(xì)胞非接觸式共培養(yǎng)的方法，研究了hDMSCs對HSFs的α-SMA和細(xì)胞外基質(zhì)組成成分核心蛋白多糖（decorin，DCN）表達(dá)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，hDMSCs通過下調(diào)HSFs的α-SMA mRNA和蛋白，及上調(diào)DCN mRNA和蛋白的表達(dá)，發(fā)揮抗瘢痕形成作用，特別對早期HSFs的作用明顯。

二、干細(xì)胞治療皮膚瘢痕的臨床研究

1.羊膜干細(xì)胞移植治療皮膚瘢痕：2014年，Hemphill等[15]首次報道了羊膜干細(xì)胞治療胸部瘢痕的臨床嘗試。一例73歲白人男性患者，因多次心室輔助裝置植入，出現(xiàn)手術(shù)切口處瘢痕，疤痕組織周圍嚴(yán)重的疼痛，導(dǎo)致睡眠困難和生活質(zhì)量下降。在進(jìn)行多次手術(shù)之前，患者每天行走4英里，由于疤痕疼痛和相關(guān)的呼吸困難，行走減少到每天1英里。傳統(tǒng)的治療方法未能緩解疼痛。200萬個人羊膜干細(xì)胞和羊膜基質(zhì)的混合物直接注入疤痕周圍的上、下、內(nèi)側(cè)和外側(cè)部分后，患者疼痛顯著減輕，在6周內(nèi)能夠堅持每天鍛煉。30 d后，再次給予羊膜干細(xì)胞治療，患者完全消除了疼痛，鍛煉水平提高到基線水平?？梢?，干細(xì)胞促進(jìn)了疤痕的重塑（圖1），并完全緩解了患者的疼痛。作者認(rèn)為，羊膜干細(xì)胞可作為治療瘢痕的一種新穎有效的治療方法。

圖1 胸廓瘢痕羊膜細(xì)胞治療前后對比

2.自體BMSCs移植治療痤瘡瘢痕：Ibrahim等[16]利用自體BMSCs治療痤瘡萎縮性瘢痕的初步研究。14例中度至重度萎縮疤痕的患者，在骨髓抽吸前給予5 μg/（kg·d）粒細(xì)胞集落刺激因子（G-CSF）皮下注射，連續(xù)2 d。所有患者均接受一次性的自體BMSCs治療，干細(xì)胞溶液注射到每一個瘢痕皮內(nèi)。在治療前、后，患者接受卡迪夫痤瘡殘疾指數(shù)（CADI）的評估。結(jié)果見，在自體BMSCs治療6個月后，定性評分、定量評分和CADI評分，所有類型的疤痕都有顯著的改善，且任何患者中都沒有出現(xiàn)顯著的副作用，從而認(rèn)為，自體BMSCs是一種安全有效的治療方法，可用于治療各種類型的萎縮性面部痤瘡疤痕。

3.自體脂肪干細(xì)胞源性脂肪細(xì)胞移植治療皮膚疤痕：Kim等[17]進(jìn)行了自體ADSCs源性脂肪細(xì)胞治療凹陷性皮膚瘢痕的效果及安全性研究。年齡大于19歲、凹陷性疤痕少于5 ml的36例患者參加了研究，其中34例接受了腹部抽脂手術(shù)，31例接受了ADIPOCELL治療。在接受ADIPOCELL治療的病例中，凹陷性疤痕分布在前額（n=8）、臉頰（n= 9）、眉間（n= 4）、太陽穴（n= 3）、下巴（n= 2）、和其他部位（n= 5），細(xì)胞以1×108個/ml濃度，按凹陷性疤痕體積3/8劑量，注射在疤痕真皮下。在注射后的12周時痊愈率為74.6%，隨訪1年，效果可以維持，且沒有嚴(yán)重的不良事件發(fā)生（圖2）。作者認(rèn)為，自體ADIPOCELL是一種安全、有效、可長期維持的治療凹陷性疤痕的方法。

4.ADSCs條件培養(yǎng)基聯(lián)合二氧化碳激光治療面部萎縮性痤瘡疤痕：Zhou等[18]觀測了ADSCs條件培養(yǎng)基（ADSCCM）聯(lián)合二氧化碳激光治療面部萎縮性痤瘡疤痕的效果及副作用。13名受試者在接受了3次二氧化碳激光治療后，給予ADSC-CM進(jìn)行治療，治療后1周、1個月時進(jìn)行評估。結(jié)果見，一次治療后，增加了對皮膚的滿意程度、彈性、皮膚含水量和皮膚彈性，減少了皮膚水分喪失、痘痕、粗糙程度和黑色素指數(shù)，組織學(xué)分析顯示，增加皮膚膠原密度，彈性蛋白密度，并按順序排列，從而認(rèn)為，ADSC-CM聯(lián)合二氧化碳激光是一種治療萎縮性痤瘡疤痕的良好組合療法。

5.脂肪移植治療皮膚疤痕：脂肪移植是近年來開展的一項治療皮膚瘢痕的新方法，一般認(rèn)為是脂肪中存在的干細(xì)胞發(fā)揮的效應(yīng)[19]。

2008年，Klinger等[19]初步觀察了脂肪組織移植對肥厚性疤痕的治療效果。選擇3例在2 ～ 13年前因嚴(yán)重?zé)齻a(chǎn)生面部肥厚性疤痕的成年患者，利用腹部皮下提取的脂肪組織，移植注射到面部肥厚性疤痕皮下，治療6個月后臨床表現(xiàn)和患者主觀感覺表明，自體脂肪組織治療后，皮膚紋理、柔軟度、厚度和彈性等方面都有明顯的改善，組織學(xué)檢查顯示，新組織的膠原沉積、局部血管增生和真皮增生的模式，與原組織有很高的一致性。認(rèn)為，脂肪組織移植對肥厚性疤痕重建、減小的新觀點。

圖2 接受自體ADIPOCELL治療的3例患者

2013年，Klinger等[20]總結(jié)了6年時間內(nèi)，脂肪組織移植治療16 ～ 62歲，平均38.3歲的694例患者皮膚瘢痕的結(jié)果。這些患者，均有反復(fù)的疤痕疼痛和涉及關(guān)節(jié)正常日?；顒拥南拗?，包括376名燒傷、54名道路創(chuàng)傷，92名家庭事故及172名手術(shù)原因?qū)е碌陌毯?，他們利用腹部和（或）轉(zhuǎn)子區(qū)域抽取的脂肪組織進(jìn)行了移植治療，患者和觀察者疤痕評估量表（POSAS，醫(yī)生對瘢痕血管分布、色素沉著、厚度、凹凸程度、柔軟度、表面范圍和總體評價進(jìn)行評分，患者對疼痛、瘙癢、顏色、硬度、厚度、形狀和總體評價精心評估、并用硬度計進(jìn)行測量），發(fā)現(xiàn)，在所有治療的疤痕中均減少或完全消除了疼痛、增加了疤痕彈性、硬度指標(biāo)明顯下降、治療的區(qū)域恢復(fù)了與正常皮膚相似的特征，從美學(xué)和功能的角度來看，都有質(zhì)的改善。

Pallua等[21]報道了26例患者的35處面部疤痕接受自體脂肪填充治療的效果。POSAS、照片記錄、激光多普勒光譜（O2C）測量見，自體脂肪填充治療后，所有疤痕的疼痛、顏色、硬度、不規(guī)則性、色素沉著和柔軟度都得到了改善；在最后的隨訪檢查中，患者的滿意率達(dá)到了很高的水平。證明，自體脂肪填充是治療面部疤痕的一項有價值的技術(shù)。鑒于脂肪組織移植對皮膚瘢痕的良好治療效果及安全性，近年來臨床進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用，均取得了較為滿意的結(jié)果，其脂肪組織中干細(xì)胞的作用得到充分肯定[22-24]。

Azzam等[25]比較了二氧化碳激光和脂肪移植治療痤瘡疤痕的效果，這項研究中包括20例患者，10例接受了3次二氧化碳激光治療，10例接受了脂肪移植。所有患者隨訪3個月，結(jié)果由3名醫(yī)生組成的委員會進(jìn)行評估，結(jié)果見，脂肪移植比二氧化碳激光治療更有效。

三、干細(xì)胞治療皮膚瘢痕的展望

干細(xì)胞是近年來生命科學(xué)領(lǐng)域的前沿和研究熱點，對多種疾病，特別是對目前臨床尚無較好治療措施疾患的治療，進(jìn)行了大量研究。皮膚瘢痕亦是臨床頑疾之一，特別在人們追求美觀的今天，積極探索干細(xì)胞治療皮膚瘢痕的方法，具有重要的臨床和社會意義?？上驳氖且褕蟮赖呐R床多種干細(xì)胞治療皮膚疤痕，均取得了較為肯定的治療效果，這為臨床皮膚瘢痕的治療提供了一種新的治療方法。但是，從整體水平觀察，還處于初步探索階段，實驗研究較為粗淺。

干細(xì)胞治療皮膚瘢痕的研究目前尚存在如下問題：（1）已報道的實驗和臨床研究，探討了多種干細(xì)胞，干細(xì)胞選取有較大隨意性；僅觀測了使用干細(xì)胞的治療效果，沒有和其他干細(xì)胞的治療效果相比較；（2）對干細(xì)胞治療皮膚瘢痕的治療機(jī)制缺乏深入探討，特別應(yīng)搞清楚干細(xì)胞是對疤痕進(jìn)展期起作用，還是對穩(wěn)定期的瘢痕起作用；（3）目前的臨床研究，多屬初步觀測，尚缺乏多中心系統(tǒng)的規(guī)范研究。

對干細(xì)胞治療皮膚瘢痕研究，應(yīng)積極開展不同種類干細(xì)胞對不同種類皮膚瘢痕類型的治療效果比較研究，以確定最理想的干細(xì)胞種類；積極進(jìn)行干細(xì)胞治療皮膚瘢痕機(jī)制的研究，搞清楚干細(xì)胞對皮膚疤痕什么期具有治療效果，以確定干細(xì)胞治療皮膚瘢痕的適應(yīng)證；積極進(jìn)行干細(xì)胞體內(nèi)演變過程的研究，搞清干細(xì)胞在瘢痕微環(huán)境下的演變規(guī)律；應(yīng)積極開展干細(xì)胞治療皮膚瘢痕的多中心系統(tǒng)規(guī)范研究，搞清適應(yīng)癥、給藥途徑、干細(xì)胞濃度、劑量、安全性等問題，以及干細(xì)胞治療皮膚瘢痕的客觀效果。

目前已報道的干細(xì)胞治療皮膚瘢痕的基礎(chǔ)、實驗研究結(jié)果，初步證明了干細(xì)胞治療各種皮膚瘢痕的有效性，值得進(jìn)行臨床廣泛的開展和深入研究。

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