脫細(xì)胞真皮基質(zhì)在口腔科的臨床應(yīng)用研究▲

王鳳瓊

(廣西醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院暨廣西柳州市工人醫(yī)院口腔科，廣西柳州市 545005)

【提要】 脫細(xì)胞真皮基質(zhì)(ADM)是人或動(dòng)物皮膚經(jīng)脫細(xì)胞處理后制備而成的生物材料，其特點(diǎn)為具有低抗原性，且具有較好的組織相容性，最早用于燒傷治療中。隨著臨床上對(duì)ADM制備技術(shù)的深入研究，ADM逐漸被應(yīng)用到其他學(xué)科領(lǐng)域中。在口腔科的應(yīng)用包括創(chuàng)面覆蓋、腮腺手術(shù)中預(yù)防畸形和并發(fā)癥、引導(dǎo)組織再生等。探討ADM的生物學(xué)特性、作用機(jī)制和體內(nèi)轉(zhuǎn)歸的研究成果，可為ADM在口腔科的臨床應(yīng)用與推廣等提供參考。

脫細(xì)胞真皮基質(zhì)(acellular dermal matrix，ADM)是一種生物材料，其通過(guò)采用人或動(dòng)物皮膚，使用物理、化學(xué)方法完全脫去表皮和真皮中引起排斥反應(yīng)的成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等成分，僅保留低抗原性細(xì)胞外基質(zhì)以及規(guī)則的三維網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)，具有良好的生物相容性[1]。ADM植入受體后，隨著自體組織的生成和移行而完成創(chuàng)面覆蓋、軟組織缺損填充、引導(dǎo)組織再生等作用，近年在口腔軟組織缺損、牙周組織再生和牙種植術(shù)中的應(yīng)用逐步得到推廣，現(xiàn)就其在口腔科的應(yīng)用研究進(jìn)展作一綜述。

1 ADM的研究概況

ADM是由國(guó)外興起的一種新型真皮替代物，其借助多種特殊方法去除皮膚內(nèi)的細(xì)胞成分，僅留下真皮內(nèi)含有膠原網(wǎng)狀支架的細(xì)胞外基質(zhì)成分。ADM的研發(fā)及技術(shù)發(fā)展起源于燒傷科學(xué)。Heck等[2]將人類(lèi)異體真皮作為自體皮膚移植的載體，應(yīng)用于控制瘢痕增生和創(chuàng)面修復(fù)術(shù)取得了較好的效果。隨后Wainwright[3]進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)異體皮膚移植引起排斥反應(yīng)的抗原主要來(lái)自成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、表皮細(xì)胞，該研究促進(jìn)了異體真皮去細(xì)胞化研究的開(kāi)展。目前，國(guó)內(nèi)外已研發(fā)出商品化ADM，且應(yīng)用到皮膚和黏膜缺損治療中[4-5]。ADM應(yīng)用于燒傷整形科、神經(jīng)外科、耳鼻咽喉和頭頸外科、眼科、口腔頜面外科手術(shù)中，尤其是皮膚和黏膜軟組織缺損修補(bǔ)術(shù)、乳房等器官再造、腹股溝疝修補(bǔ)術(shù)、神經(jīng)組織工程等[6-9]。在口腔科的研究范疇中，ADM可用于修補(bǔ)腭裂缺損、腮腺涎瘺和預(yù)防Frey綜合征、牙齦缺損不足、牙周組織再生、黑色素沉著、頰舌腫瘤切除后的軟組織缺損和種植體周?chē)浗M織不足等[10-11]。

2 ADM的獲取

ADM根據(jù)來(lái)源的不同分為兩種：同種異體ADM和異種ADM。為了降低排斥反應(yīng)，需要去除真皮中所有細(xì)胞成分并保留完整的真皮膠原支架，常用方法有高滲鹽水法、酶消化法、去垢劑法、凍融法等。學(xué)者們經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和總結(jié)，用上述方法組合改進(jìn)。溫春泉等[12]對(duì)比了改良-80 ℃低溫冰箱和液氮兩種低溫方法進(jìn)行反復(fù)凍融制作的大張羊ADM，脫細(xì)胞程度和其他生物學(xué)性能無(wú)明顯差異，但完整性前者明顯優(yōu)于后者，更適合臨床應(yīng)用。

目前可行的ADM制備方法主要有Dispase Ⅱ-Triton法、高滲鹽液-SDS法、高滲鹽水-酶消化法、NaOH銷(xiāo)蝕法等。Sarkozyova等[13]報(bào)道將供體皮膚置于胰蛋白酶和乙二胺四乙酸混合液中，使表皮層與完整的基底膜分離，通過(guò)機(jī)械刮擦去除表皮殘留物，隨后將無(wú)表皮的真皮浸入低滲溶液中(無(wú)菌蒸餾水浴)，逐步裂解殘留的真皮細(xì)胞，重復(fù)漂洗至留下完整的無(wú)細(xì)胞真皮膠原彈性蛋白基質(zhì)結(jié)構(gòu)體。目前國(guó)內(nèi)外已有獲得生物材料生產(chǎn)許可證的多款產(chǎn)品提供給臨床手術(shù)使用。

3 ADM的生物學(xué)特性和對(duì)細(xì)胞的作用機(jī)制

ADM存在基底膜與真皮兩個(gè)面，Livesey等[14]發(fā)現(xiàn)基底膜面與移植于其表面的皮片緊密貼合，引導(dǎo)表皮細(xì)胞的生長(zhǎng)和成熟，對(duì)改善移植皮的外觀(guān)以及功能恢復(fù)起著重要的作用；真皮面促使正常膠原纖維的形成以及新生血管和上皮形成。

Pabst等[15]將豬ADM植入裸鼠皮下后顯示出與周?chē)M織的良好整合以及其膠原蛋白結(jié)構(gòu)的明顯血運(yùn)重建。在光學(xué)顯微鏡下， 發(fā)現(xiàn)ADM真皮面呈鱗片狀結(jié)構(gòu)，牙齦成纖維細(xì)胞在組織面生長(zhǎng)良好；基底膜面結(jié)構(gòu)致密，很少有受體新生細(xì)胞穿透全層長(zhǎng)入另一面，這體現(xiàn)了其屏障功能。陳武等[16]將ADM膜與牙周膜細(xì)胞共同培養(yǎng)，電子顯微鏡下觀(guān)察顯示，5 d時(shí)ADM的光滑面有密集的熒光染色，而粗糙面只有少量的熒光染色，即牙周膜細(xì)胞在A(yíng)DM的表面黏附、增殖性能較好，而基底膜面細(xì)胞增殖少，說(shuō)明ADM影響牙齦成纖維細(xì)胞黏附、增殖及對(duì)牙齦成纖維細(xì)胞有屏障作用，ADM在植入受體后可形成物理屏障，基底膜面和真皮面引導(dǎo)相應(yīng)的細(xì)胞生長(zhǎng)。

ADM植入生物體后，因其成分和結(jié)構(gòu)與正常細(xì)胞生長(zhǎng)所需微環(huán)境相似，可作為皮膚和黏膜替代物用于軟組織創(chuàng)傷的缺損修復(fù)，并具有誘導(dǎo)周?chē)?xì)胞爬行生長(zhǎng)、促進(jìn)細(xì)胞增殖和血管再生，且利于組織重建的作用。

4 ADM在體內(nèi)的轉(zhuǎn)歸

ADM植入受區(qū)給創(chuàng)面提供修復(fù)所需的真皮組織，形成一個(gè)生物支架，其在體內(nèi)與受體組織的生長(zhǎng)和重建過(guò)程的研究較為困難，目前發(fā)現(xiàn)隨著機(jī)體自身的血管長(zhǎng)入和成纖維細(xì)胞遷移其中，ADM逐步進(jìn)行改建。

對(duì)于A(yíng)DM在受體內(nèi)的改建過(guò)程，學(xué)術(shù)界持有兩種觀(guān)點(diǎn)：一部分學(xué)者研究[17-18]發(fā)現(xiàn)受體新生膠原纖維與ADM原有膠原支架并存，ADM被視為自體組織；更多學(xué)者[19-21]認(rèn)為ADM在受體內(nèi)隨著組織的生長(zhǎng)逐漸被降解和替代，最終被自體組織完全替換，這一過(guò)程持續(xù)的時(shí)間呈現(xiàn)個(gè)體差異，影響因素尚待進(jìn)一步研究[22]。

劉道峰等[23]發(fā)現(xiàn)，ADM植入受體后，血小板激活系統(tǒng)觸發(fā)生長(zhǎng)因子和其他形態(tài)生成素的釋放，使其沉積于膠原纖維之間。ADM內(nèi)含的大量精氨酸-甘氨酸-天門(mén)冬氨酸三肽序列引導(dǎo)特殊的細(xì)胞黏附蛋白(可被成纖維細(xì)胞表面的整合素受體識(shí)別)進(jìn)入支架。在微環(huán)境的多種因素作用下，成纖維細(xì)胞重塑支架，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榕c原始組織具有同樣功能的組織。ADM并不是僅停留于基質(zhì)狀態(tài)，而是隨應(yīng)用部位不同被改建為適宜的組織。

ADM真皮面可引導(dǎo)新生血管長(zhǎng)入，短時(shí)間內(nèi)形成血管網(wǎng)。Henn等[24]研究表明，在異種脫細(xì)胞真皮移植模型中，ADM促進(jìn)血管生成和1型膠原的產(chǎn)生而沒(méi)有引起明顯的纖維化反應(yīng)。這些發(fā)現(xiàn)可能有助于深入了解ADM修復(fù)傷口和組織再生的有益效果。

5 ADM在口腔科的應(yīng)用

5.1 口腔創(chuàng)面覆蓋 口腔創(chuàng)面缺乏充足的自體黏膜覆蓋是口腔頜面外科手術(shù)面臨的難題。臨床上常用的解決方法是利用自體皮片進(jìn)行修復(fù)，但汗腺、毛發(fā)等因皮片自身組織特點(diǎn)產(chǎn)生的缺點(diǎn)與供區(qū)創(chuàng)傷問(wèn)題為臨床醫(yī)師帶來(lái)諸多困擾，致使部分治療工作無(wú)法有效開(kāi)展。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外諸多研究表明，ADM為黏膜缺損的最佳替代物之一。Rhee等[25]報(bào)道了在異位口腔腫瘤切除術(shù)后29例患有口腔黏膜缺損(舌、口底、上頜、下頜、硬腭、軟腭、嘴唇和扁桃體)的患者中使用同種異體真皮，總體成功率達(dá)到90%，在4周內(nèi)的臨床評(píng)估中發(fā)現(xiàn)完全上皮化。居國(guó)平等[26]對(duì)ADM移植重建的36例口腔黏膜缺損患者進(jìn)行了至少6個(gè)月的隨訪(fǎng)，觀(guān)察移植物修復(fù)、傷口愈合時(shí)間、攣縮、顏色、感染、疼痛、免疫反應(yīng)、移植物質(zhì)地和臨床過(guò)程，成功地獲得了新的黏膜樣組織替代物(94.4%)，7例嘴唇或頰側(cè)缺損的患者發(fā)生了輕度的移植物收縮，尤其是在重建手術(shù)后3～5周時(shí)，顯示ADM移植治療口腔黏膜缺損是安全有效的。

ADM的愈合方式主要分為上皮愈合與附著愈合。術(shù)后上皮愈合有顯著片狀浸潤(rùn)，自體組織由不同方向朝ADM生長(zhǎng)而完成愈合；附著愈合可出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)狀活組織，并不斷對(duì)ADM進(jìn)行浸潤(rùn)，最后整體相連完成愈合。ADM成活后會(huì)被自體組織取代，新生組織顏色、耐磨性與周?chē)M織類(lèi)似，可有效承受義齒基托壓力。

5.2 腮腺手術(shù)預(yù)防畸形和并發(fā)癥 腮腺腫瘤是一種嚴(yán)重的頭頸疾病，嚴(yán)重影響顏面的美觀(guān)和功能，其中相當(dāng)一部分屬于惡性腫瘤，手術(shù)是重要的治療手段。然而，在手術(shù)后存在許多并發(fā)癥，包括面部瘢痕、凹陷性畸形、Frey綜合征等，這些并發(fā)癥會(huì)嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。Frey綜合征是腮腺腫瘤手術(shù)后最常見(jiàn)的并發(fā)癥，主要表現(xiàn)為手術(shù)區(qū)域出汗、發(fā)熱和紅腫，通常在手術(shù)后1年內(nèi)出現(xiàn)。其發(fā)病機(jī)制可能是耳顳神經(jīng)的損傷。同時(shí)，還可發(fā)生錯(cuò)位吻合并導(dǎo)致交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)之間的相互干擾。植入ADM時(shí)，面部皮膚皮瓣和腮腺手術(shù)部位之間會(huì)形成生物屏障，控制腮腺神經(jīng)的吻合生長(zhǎng)被切斷，錯(cuò)誤的神經(jīng)傳導(dǎo)停止，這是ADM移植預(yù)防Frey綜合征的原理。Lee等[27]認(rèn)為對(duì)于腮腺腫瘤高?；颊邞?yīng)考慮常規(guī)的預(yù)防干預(yù)措施，使用ADM可有效預(yù)防味覺(jué)出汗綜合征(95%有效率)，幫助術(shù)后腮腺部凹陷畸形修復(fù)。Irvine等[28]報(bào)道ADM可用于部分或全腮腺切除術(shù)后重建，可顯著提高患者滿(mǎn)意度，是目前腮腺切除術(shù)后軟組織缺損最好的處理方法。

5.3 根面覆蓋 牙齦退縮導(dǎo)致的牙根暴露若未能得到有效的根面覆蓋，將會(huì)使牙周病進(jìn)一步發(fā)展，最終骨組織吸收、退縮，牙齒松動(dòng)脫落。ADM作為根面覆蓋材料，在改善牙齦退縮方面的臨床效果得到了諸多學(xué)者的證實(shí)。Shirakata等[29]研究豬ADM單獨(dú)或聯(lián)合釉質(zhì)基質(zhì)衍生物治療犬實(shí)驗(yàn)性牙齦退縮缺損的效果，在研究的各組中，均獲得了不同程度的根面覆蓋，豬ADM很好地并入了牙齦結(jié)締組織中。Cosgarea等[30]評(píng)估改良隧道法結(jié)合豬ADM治療多個(gè)相鄰的Ⅰ型和Ⅱ型不連續(xù)性牙齦退縮患者的長(zhǎng)期臨床療效，在治療后1年時(shí)78.05%的牙齦退縮顯示出牙根覆蓋，而在治療后4年時(shí)仍有68.29%顯示牙根覆蓋。為改良隧道法聯(lián)合豬ADM治療上頜和下頜多個(gè)相鄰的Ⅰ型和Ⅱ型牙齦退縮提供了有價(jià)值的治療選擇。Lu等[31]總結(jié)治療牙周病患者牙周組織退縮的療效，ADM在根部覆蓋手術(shù)方面具有與自體組織相當(dāng)?shù)呐R床療效，并具有良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。但是，對(duì)于軟組織充盈，ADM與游離牙齦移植物相比，術(shù)后3～6個(gè)月的結(jié)局較差，與結(jié)締組織移植物相比，角化組織寬度的長(zhǎng)期穩(wěn)定性較差。但是，基于A(yíng)DM的牙周整形手術(shù)可以改善美學(xué)效果，減少手術(shù)并發(fā)癥，并有助于治療牙本質(zhì)過(guò)敏癥。

5.4 引導(dǎo)組織再生 種植體周?chē)凶銐虻能浗M織和硬組織是牙種植術(shù)成功的基本條件。近年來(lái)，諸多學(xué)者報(bào)道ADM在牙周和種植手術(shù)方面的成功應(yīng)用。通常情況下，ADM作為屏障膜能誘導(dǎo)多種類(lèi)型組織細(xì)胞于雙側(cè)生長(zhǎng)而互不影響。臨床實(shí)踐證明[32-33]，ADM可有效重建種植體周?chē)M織，同時(shí)獲得軟組織和硬組織的再生，手術(shù)便捷、不良反應(yīng)少。 Momen-Heravi等[34]在上頜前牙種植體骨缺損區(qū)域使用蜂窩狀A(yù)DM作為屏障，有效阻止了上皮細(xì)胞的長(zhǎng)入，獲得了足夠的軟組織和硬組織再生，實(shí)現(xiàn)牙齦的生物型轉(zhuǎn)化。近期Mahn[35]采用改良的隧道技術(shù)和雙層ADM治療多顆牙齒和種植體，觀(guān)察3～5年，取得了良好的結(jié)果。葛菲等[36]對(duì)15例拔牙后行即刻種植的患者進(jìn)行觀(guān)察研究，在骨組織引導(dǎo)再生術(shù)中使用異體ADM，結(jié)果發(fā)現(xiàn)6個(gè)月后所有患者均完成最終修復(fù)，無(wú)感染及明顯并發(fā)癥。說(shuō)明異體ADM作為屏障膜能有效引導(dǎo)骨組織再生， 降低術(shù)中關(guān)閉創(chuàng)口的難度，可以推廣應(yīng)用。

6 總結(jié)和展望

生物材料應(yīng)具有良好的生物相容性、生物安全性、生物降解性等。ADM主要從捐獻(xiàn)者皮膚獲取，也可來(lái)自異種生物體如豬、牛等哺乳動(dòng)物。不同供體的ADM作用機(jī)理類(lèi)似，臨床效果也接近。受區(qū)皮片和黏膜愈合后質(zhì)地好，外觀(guān)平整，攣縮輕，功能恢復(fù)良好。雖然同種異體ADM在臨床上的應(yīng)用效果較好，但也存在著不可忽視的問(wèn)題：(1)異體皮供體來(lái)源有限；(2)可能傳播疾??；(3)存在著倫理問(wèn)題；(4)需低溫保存，運(yùn)輸和存儲(chǔ)不方便。異種ADM的來(lái)源充足，可以為患者創(chuàng)造多次手術(shù)機(jī)會(huì)，不存在倫理問(wèn)題，采用凍干工藝，常溫存儲(chǔ)，有效期長(zhǎng)，運(yùn)輸方便。

ADM在臨床中的應(yīng)用已有20余年，材料制備方法和工藝已經(jīng)有較大的改善，在性能方面也使其抗原性大大降低，與受體組織更易于結(jié)合，適應(yīng)證也擴(kuò)大到口腔臨床各專(zhuān)業(yè)的手術(shù)中，但是仍需要更多的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究與臨床研究進(jìn)行長(zhǎng)期觀(guān)察，進(jìn)一步完善其實(shí)用功能，提高其應(yīng)用價(jià)值。