人羊膜敷料在傷口治療中的研究進(jìn)展

江敏君 張 菊 賴(lài)旦輝

深圳市龍崗中心醫(yī)院燒傷整形科，廣東深圳 518116

羊膜 （amniotic membrane，AM） 是胎膜最內(nèi)層，富含生長(zhǎng)因子，細(xì)胞因子和結(jié)構(gòu)蛋白。這些生物學(xué)因素賦予AM 獨(dú)特的功能，例如抗菌作用，抗炎活性，抗瘢痕形成和抗纖維化， 因此AM 在組織工程和再生醫(yī)學(xué)等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛[1]。 AM 生物敷料是Winter 在20 世紀(jì)60 年代初提出的創(chuàng)傷修復(fù) “濕潤(rùn)愈合”理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，主要從保持愈合環(huán)境濕潤(rùn)、酶學(xué)清創(chuàng)功能、低氧或無(wú)氧微酸環(huán)境、緩解疼痛等方面促進(jìn)傷口愈合，具有良好的組織相容性、可降解性、保濕性等優(yōu)勢(shì)[2]。 人羊膜（human amniotic membrane，HAM）具有抗微生物、抗腫瘤、抗纖維化和抗血管生成的特點(diǎn)，并且具有可接受的機(jī)械性能，它還能夠減輕疼痛和炎癥，抑制瘢痕形成，幾乎沒(méi)有免疫原性， 在增強(qiáng)傷口愈合和上皮形成中能產(chǎn)生巨大效果[3]。目前AM/HAM 已被研究用于治療燒傷，糖尿病足潰瘍， 瘺管， 眼部缺損和靜脈小腿潰瘍等傷口。 本文就近年來(lái)國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)表關(guān)于AM 敷料的相關(guān)研究， 對(duì)AM 生物輔料及其作用、 應(yīng)用進(jìn)行綜述， 以期為臨床醫(yī)護(hù)人員選擇AM 敷料提供思路及理論依據(jù)。

1 AM 生物敷料的介紹

1910 年，Davis 首先將 AM 敷料用于皮膚移植，開(kāi)創(chuàng)了AM 敷料臨床應(yīng)用的先河[4]。 AM 上皮和間充質(zhì)細(xì)胞具有多功能干細(xì)胞的特征，具有分化為三個(gè)胚層的能力；AM 細(xì)胞還產(chǎn)生不同的生長(zhǎng)因子， 血管調(diào)節(jié)性細(xì)胞因子，抗菌肽和多種抗炎物質(zhì)，最終加速傷口愈合；此外，AM 基質(zhì)通過(guò)各種類(lèi)型的細(xì)胞外蛋白（例如膠原蛋白，層粘連蛋白等）表現(xiàn)出理想的支架和皮膚替代物的特性，在傷口愈合過(guò)程中這些蛋白可作為細(xì)胞附著和增殖的錨點(diǎn)[5]。由于AM 缺乏免疫原性，因此可以在同種異體移植或異種移植中使用。 由于AM組織具有促進(jìn)上皮形成、抗炎特性、抗纖維化特性、抗菌特性和抗血管生成特性等特點(diǎn)，因此成為燒傷和各種傷口愈合的理想材料[6]。

2 HAM 在治療傷口中的作用

2.1 促進(jìn)上皮細(xì)胞生長(zhǎng)，加速創(chuàng)面愈合

HAM 富含生長(zhǎng)因子和各種膠原蛋白， 以及獨(dú)特的抗炎和抗菌特性是促進(jìn)傷口組織愈合的基礎(chǔ)。Campelo 等[7]將36 只大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組和HAM 治療組，進(jìn)行外科手術(shù)損傷的誘導(dǎo)，并評(píng)價(jià)傷口區(qū)域的宏觀演變和皮膚傷口的組織學(xué)特征。 結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，HAM 治療組傷口面積的消退更大，HAM治療組的炎癥浸潤(rùn)明顯減少且HAM 治療組在14 d和 21 d 的成纖維細(xì)胞增殖顯著增加（P＜0.05）。 關(guān)于成熟膠原蛋白纖維的沉積，HAM 治療組中Ⅰ型膠原蛋白對(duì)Ⅲ型膠原蛋白的替代增加（P＜0.05）。 利用HAM 治療，可減少傷口愈合時(shí)間和炎癥反應(yīng)，增加成纖維細(xì)胞的增殖，并誘導(dǎo)較高濃度的成熟膠原纖維生成，加速創(chuàng)面愈合。

AM 在血管重建中的臨床應(yīng)用常常受到可加工性差，生物降解迅速和血液相容性不足的限制[8]。水凝膠具有良好的生物相容性，柔韌性和與天然細(xì)胞外基質(zhì)的相似性，因此適用于角質(zhì)形成細(xì)胞和成纖維細(xì)胞培養(yǎng)和遞送的載體[9]。 AM 水凝膠和AM 粉治療可顯著且迅速地治愈傷口，主要是由新的上皮形成和組織收縮導(dǎo)致。 組織學(xué)分析表明，這些治療促進(jìn)了具有與健康皮膚相似組成的成熟表皮和真皮的形成。在大型動(dòng)物模型中使用AM 水凝膠和AM 粉治療可產(chǎn)生積極的皮膚再生結(jié)果，進(jìn)一步證明了AM 對(duì)人類(lèi)傷口治療的潛在轉(zhuǎn)化價(jià)值[10]。 此外，以AM 和膠原蛋白為基礎(chǔ)的混合凝膠在覆蓋薄膜時(shí)提供了治療皮膚傷口的替代方法， 這可以克服與現(xiàn)代治療產(chǎn)品相關(guān)的局限性，例如成本高，制造時(shí)間長(zhǎng)，復(fù)雜性，儲(chǔ)存性和生物材料的存在[11]。因此，AM 衍生品不僅可以克服AM 應(yīng)用相關(guān)局限性，還可以與其他敷料結(jié)合，使利用價(jià)值最大化，從而加速上皮細(xì)胞生長(zhǎng)，促使創(chuàng)面快速愈合。

2.2 減少創(chuàng)面感染

AM 具有抗菌活性，能夠產(chǎn)生天然抗微生物分子（β-防御素）， 而β-防御素是由上皮細(xì)胞表達(dá)并形成免疫系統(tǒng)不可或缺的主要抗菌肽[12]，可以保護(hù)上皮表面免受微生物定植。 AM 還可以產(chǎn)生分泌性白細(xì)胞蛋白酶抑制劑和彈性蛋白[13]，白細(xì)胞蛋白酶抑制劑和彈性蛋白除了具有抗炎特性外還具有抗微生物作用，還是免疫系統(tǒng)的組成部分，可提供抗感染的保護(hù)。此外，乳鐵蛋白和白介素-I 受體拮抗劑對(duì)AM 的治療具有抗菌和消炎作用[14]。綜上所述，AM 自帶的抗菌功能可以阻止白細(xì)胞浸潤(rùn)，抑制多種蛋白酶的活性，從而減輕炎癥程度、縮短炎癥持續(xù)時(shí)間，其在傷口治療中的應(yīng)用優(yōu)于其他工業(yè)敷料，可以在重度燒傷和大面積創(chuàng)傷中使用。

2.3 排斥反應(yīng)小，減輕全身反應(yīng)

由于AM 上皮細(xì)胞表面缺乏人類(lèi)白細(xì)胞抗原（hu man leukocyte antigen，HLA）和 DR 抗原（human leukocyte antigen DR，HLA-DR）且結(jié)構(gòu)中無(wú)血管、淋巴和神經(jīng)，使得AM 具有細(xì)胞生物相容性。 此外，AM 具有與細(xì)胞外基質(zhì)蛋白組成的正常皮膚非常相似的結(jié)構(gòu)，可以為正常傷口愈合提供各種生長(zhǎng)因子，并提供抗菌作用[15]，在避免移植物排斥反應(yīng)中起到至關(guān)重要的作用。 因此，AM 的生物學(xué)特點(diǎn)利于其在各種創(chuàng)傷皮膚的治療中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)推動(dòng)生物敷料在創(chuàng)傷治療領(lǐng)域發(fā)展具有重要意義。

2.4 減少瘢痕形成

AM 在減少瘢痕形成方面的作用主要是通過(guò)下調(diào)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β 及其受體表達(dá)來(lái)降低纖維化風(fēng)險(xiǎn)，在治療傷口過(guò)程中可以促進(jìn)傷口愈合而不造成瘢痕[16]。 Momeni 等[17]探討了一種新型 AM 基殼聚糖凝膠敷料作為潛在的創(chuàng)傷修復(fù)基質(zhì)的可能性，以含AM提取物的殼聚糖/PVP 凝膠（chitosan/PVP gel containing human amniotic membrane extract，AME-Gel）為基礎(chǔ)制備AM 凝膠，研究其對(duì)大鼠燒傷創(chuàng)面愈合和瘢痕預(yù)防的作用。 結(jié)果表明，AME-Gel 通過(guò)肉芽組織的形成、成纖維細(xì)胞增殖的增強(qiáng)以及毛細(xì)血管形成的改善，能在較短的時(shí)間內(nèi)誘導(dǎo)大鼠燒傷皮膚的表皮和真皮的再生。 因此，AME-Gel 可以被認(rèn)為是一種簡(jiǎn)單易用的生物敷料，可用于治療任何類(lèi)型的淺表燒傷創(chuàng)面和愈合瘢痕。 但目前關(guān)于AME-Gel 的研究多集中在動(dòng)物模型，缺乏針對(duì)患者的大樣本多中心研究，在今后臨床試驗(yàn)中，還應(yīng)積極探討AME-Gel 的應(yīng)用效果。

2.5 減輕疼痛

AM 對(duì)手術(shù)傷口的附著和神經(jīng)末梢的覆蓋，是其能夠減輕患者的疼痛的基礎(chǔ)。 Ragazzo 等[18]進(jìn)行了一項(xiàng)病例對(duì)照研究， 研究對(duì)象為藥物相關(guān)頜骨壞死（medication-related osteonecrosis of the jaw，MRONJ）患者，將49 位MRONJ 患者隨機(jī)分為兩組，一組接受切除手術(shù)并使用HAM 貼片（A 組），另一組僅接受切除術(shù)（B 組）。 研究在干預(yù)前、術(shù)后 7、30 d 進(jìn)行疼痛測(cè)量并觀察愈合情況。 結(jié)果顯示，A 組有2 例患者表現(xiàn)出持續(xù)的骨骼暴露；B 組有5 例患者表現(xiàn)出手術(shù)傷口愈合不良；與B 組相比，A 組患者術(shù)后疼痛明顯較輕，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。 該研究認(rèn)為 HAM 能刺激軟組織愈合， 減少術(shù)后疼痛感， 手術(shù)切除和使用HAM 可能是治療MRONJ 的有效方法，但該研究樣本量較少，在頜骨壞死大樣本研究中，還需進(jìn)一步驗(yàn)證HAM 的積極作用。

3 AM 敷料的應(yīng)用

3.1 慢性傷口

新鮮的生物膜具有抗炎、 抗菌和保濕的作用，可用于創(chuàng)傷和燒傷，但是不利用獲取和保存。 脫水人羊膜（dehydrated human amniotic membrane，dHAM）的制備為慢性傷口提供了一種易于使用、可靠的替代方法。dHAM 可降低AM 的治療成本，減少并發(fā)癥，通常用于難以治愈的傷口，并保持了AM 的絕大多數(shù)的生物學(xué)特性[19]。 AM 能夠在無(wú)法上皮的慢性傷口中誘導(dǎo)上皮化， 并誘導(dǎo)幾種與細(xì)胞遷移和/或增殖有關(guān)的信號(hào)通路。此外，通過(guò)修飾轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β 誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞的遺傳程序，AM 能夠選擇性拮抗轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β 的抗增殖作用。 AM 對(duì)角質(zhì)形成細(xì)胞的綜合作用，促進(jìn)細(xì)胞增殖/遷移和拮抗生長(zhǎng)因子-β 的作用完美的組合，可使慢性傷口脫離其非愈合狀態(tài)并發(fā)展為上皮形成[20]。

Lullove 等[21]在對(duì) 20 例接受 dHAM 治療的患者的評(píng)價(jià)中，發(fā)現(xiàn) dHAM 能夠在大約 9.9 周（69.3 d）內(nèi)有效閉合所有類(lèi)型的傷口。 糖尿病足潰瘍平均在11.8周（82.6 d）內(nèi)閉合，靜脈曲張潰瘍?cè)?9.2 周（64.4 d）內(nèi)平均閉合。 研究尚未發(fā)現(xiàn)應(yīng)用dHAM 有任何不良事件發(fā)生，dHAM 是一種安全有效的治療方法， 在下肢傷口的治療中具有一定的臨床借鑒作用。

陳昱穎等[22]進(jìn)行了一項(xiàng)meta 分析，研究共納入了9 項(xiàng)研究，涉及595 例糖尿病足潰瘍患者。 Meta 分析結(jié)果顯示，與常規(guī)治療相比，HAM 治療在愈合率、愈合時(shí)間和縮小潰瘍面積方面優(yōu)于常規(guī)治療（P＜0.05），提示HAM 治療糖尿病足潰瘍有較好的療效及安全性。但在納入的研究中，未見(jiàn)報(bào)道應(yīng)用HAM 治療相關(guān)的副作用或并發(fā)癥，今后隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)應(yīng)考慮現(xiàn)有研究的局限性，為HAM 的應(yīng)用提供更多證據(jù)。

3.2 嚴(yán)重?zé)齻?/h3>

經(jīng)處理的dHAM 已被證明含多種生長(zhǎng)因子、趨化因子、細(xì)胞因子和其他調(diào)節(jié)蛋白，在組織愈合和再生中發(fā)揮重要作用， 可以吸引干細(xì)胞到組織損傷區(qū)域，增強(qiáng)愈合過(guò)程[23]。 在眾多生物因子的作用下，最終實(shí)現(xiàn)治療燒傷的目標(biāo)。

Oba 等[24]開(kāi)發(fā)全干性羊膜（hyperdry human amniotic membrane，HD-AM），并在小鼠身上創(chuàng)建三度燒傷模型，將小鼠分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，每組4~6 只小鼠，實(shí)驗(yàn)組傷口用HD-AM 進(jìn)行覆蓋，而對(duì)照組僅使用聚氨酯泡沫敷料覆蓋， 分別在術(shù)后第1、4、7 d 進(jìn)行評(píng)估。 評(píng)估轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β-1，血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子等組織化學(xué)因子的表達(dá)，并研究生長(zhǎng)因子，細(xì)胞遷移趨化因子以及血管生成和炎癥標(biāo)志物的基因表達(dá)。結(jié)果顯示HD-AM 組在全層皮膚切除部位的肉芽組織顯示出明顯的早期和定性良好生長(zhǎng)，HD-AM 能夠促進(jìn)肉芽組織中的早期炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，成纖維細(xì)胞遷移和血管生成。

Puyana 等[25]回顧性分析了AM 皮膚替代品在治療成人和小兒面部燒傷中的安全性，研究共納入77例成年人和13 例小兒面部燒傷患者， 所有患者均接受dHAM 治療，并接受為期12 個(gè)月的隨訪，以檢測(cè)可能發(fā)生的并發(fā)癥， 結(jié)局指標(biāo)包括皮膚完全愈合時(shí)間、增生性瘢痕發(fā)生率、色素沉著發(fā)生率及感染發(fā)生率。 分析結(jié)果顯示，與兒童相比，使用AM 治療成人面部燒傷，其色素沉著發(fā)生率明顯較低（P＜0.05），其余指標(biāo)無(wú)差異（P＞0.05）。 所有患者在術(shù)后第二周均有完整的上皮化，經(jīng)過(guò)處理的dHAM 被證明可以刺激各種與愈合和修復(fù)相關(guān)的細(xì)胞增殖，研究支持使用AM 治療所有年齡組面部燒傷的安全性。

3.3 骨折愈合

AM 除了對(duì)促進(jìn)皮膚黏膜傷口具有良好的愈合效果外，對(duì)骨折部位骨再生也有積極的作用。 在Sar1等[26]的研究中，對(duì)28 只大鼠中創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的脛骨干骨折，將動(dòng)物分為兩組：一半的動(dòng)物僅使用克氏針進(jìn)行髓內(nèi)固定治療[HAM（-）組]，而另一半則通過(guò)K 線髓內(nèi)固定和HAM 包裹治療脛骨周?chē)鶾HAM（+）組]。術(shù)后第3、6 周，HAM（+）組的組織學(xué)評(píng)分和愈傷組織直徑均較高。 HAM（+）組的這些結(jié)果表明，低溫保存的HAM 支持愈傷組織的形成和成熟， 從而加速了骨骼的再生，并且這種作用在愈合過(guò)程的初期更加突出。

3.4 口腔手術(shù)

從1969 年起HAM 就被用于口腔和頜面外科領(lǐng)域，它具有免疫學(xué)上的優(yōu)勢(shì)，并且具有自發(fā)吸收、減輕疼痛，抗微生物，機(jī)械和側(cè)面依賴(lài)性的粘合或抗粘合特性。目前用于口腔軟硬組織再生的可吸收膜和不可吸收膜都有一定的局限性，與HAM 相比，不可吸收膜常與通過(guò)軟組織的口腔暴露有關(guān)，通常需要第二次手術(shù)去除膜；可吸收膜具有較低的機(jī)械強(qiáng)度，其降解可在術(shù)后愈合階段誘導(dǎo)強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)，HAM 的力學(xué)和生物學(xué)特性為口腔和牙周外科提供了新的生物膜選擇。 Gulameabasse 等[27]評(píng)價(jià)了絨毛膜（chorionic membrane，CM）或羊膜/絨毛膜（amnion/chorion membrane，ACM）用于口腔組織再生的應(yīng)用效果，研究共納入21項(xiàng)研究，涉及375 名患者，包含CM 或ACM 在口腔和牙周手術(shù)中的7 個(gè)臨床應(yīng)用：牙齦萎縮治療、骨內(nèi)和分叉缺損治療、牙槽骨保存、種植體周?chē)腔例l增寬術(shù)、上頜竇膜修復(fù)、大面積骨缺損重建。雖然部分研究支持使用CM 和ACM 作為牙周和口腔軟組織再生技術(shù)的有效替代方法，但仍需要進(jìn)一步多中心大樣本研究來(lái)增加證據(jù)水平， 必要時(shí)還應(yīng)考慮CM 和ACM 的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 眼部創(chuàng)傷

化學(xué)/熱燒傷后的角膜緣間質(zhì)慢性炎癥導(dǎo)致角膜緣干細(xì)胞缺乏， 早期應(yīng)用非保留羊膜移植（amniotic membrane transplantation，AMT）可能有助于抑制炎癥浸潤(rùn)， 并可能縮短炎癥的持續(xù)時(shí)間和程度， 通過(guò)對(duì)AM 進(jìn)行加工和改造，逐漸適用于眼科治療。 Ucakhan等[28]對(duì)急性化學(xué)性燒傷和陳舊性化學(xué)性燒傷繼發(fā)的角膜緣干細(xì)胞缺乏的7 例患者進(jìn)行了伴或不伴角膜緣自體移植（limbal autograft transplantation，LAT）的AMT 研究發(fā)現(xiàn)，AMT 可以促進(jìn)上皮的愈合， 減少表面炎癥，增加患者的舒適度，并減少急性化學(xué)性燒傷患者血管形成的程度和嚴(yán)重性， 單獨(dú)使用AMT 或與LAT 結(jié)合使用AMT 有助于眼表重建。 一項(xiàng)回顧性研究[29]分析了AMT 治療在化學(xué)和熱損傷中眼表重建中的效果，研究涉及69 例患者的72 只眼，其中24 例為急性病例，48 例為慢性病例，結(jié)局指標(biāo)為眼部表面重建的成功率，即恢復(fù)角膜和結(jié)膜上皮，炎癥減少，疤痕組織減少或復(fù)發(fā)減少。 分析結(jié)果顯示，急性病例的總體成功率為87.5%， 慢性病例的總體成功率為72.9%，AMT 有助于眼表重建， 促進(jìn)上皮快速愈合并部分恢復(fù)角膜緣干細(xì)胞功能。

4 研究困境

目前AM 已經(jīng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛用作眼科、腹部和整形外科的生物敷料， 相關(guān)研究表明AM 對(duì)眼部創(chuàng)傷、慢性傷口、燒傷等有良好的治療效果，但將其納入常規(guī)臨床使用仍存在一些困難。首先是AM 需要被處理為不易折疊或撕裂的薄片，在使用過(guò)程中需要用縫合線或粘合劑將其固定在傷口上， 需要與傷口吻合，對(duì)醫(yī)生的操作技術(shù)有較高要求。其次是AM 的供體較為缺乏，機(jī)械性能較差，生物降解率較高。有了供體之后，還需要對(duì)AM 細(xì)胞組織進(jìn)行處理，需要在無(wú)菌條件下進(jìn)行制備，需要經(jīng)歷分離、清潔、提純、固定和冷凍保存等復(fù)雜的環(huán)節(jié)[30]，其運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本也會(huì)相應(yīng)增加，限制了AM 的臨床應(yīng)用規(guī)模。 最后，AM 雖然缺乏免疫原性， 可以在同種異體移植或異種移植中使用，但是在異體移植中，可能存在人類(lèi)免疫缺陷病毒，肝炎和皰疹病毒等潛在污染，一定程度限制了AM 的應(yīng)用。目前AM 的應(yīng)用領(lǐng)域還有一部分停留在動(dòng)物模型，研究結(jié)果也是基于動(dòng)物模型得出，缺乏人類(lèi)研究相關(guān)數(shù)據(jù)，還需要大量臨床研究支撐。 因此，要使得AM 的廣泛且有效應(yīng)用，還需要臨床工作人員及科研人員積極合作，將臨床問(wèn)題與科研發(fā)現(xiàn)結(jié)合，不斷突破AM 的各種限制， 有效將AM 與其他生物敷料結(jié)合，推動(dòng)AM 在更多領(lǐng)域應(yīng)用。

5 總結(jié)

本文主要介紹了AM 的特點(diǎn)，AM 在傷口治療中的不同作用，以及AM 在不同臨床領(lǐng)域中的應(yīng)用。AM具有眾多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還存在一些缺點(diǎn)，使其在臨床的廣泛應(yīng)用受到限制。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，AM制備工藝將會(huì)不斷完善，根據(jù)臨床需要，會(huì)研制出更多的AM 相關(guān)復(fù)合材料和衍生材料，以此克服AM 自身缺陷及應(yīng)用局限，使得AM 在臨床傷口治療領(lǐng)域得到有效運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙贏。