脫細胞真皮基質在口腔科的臨床應用研究▲

王鳳瓊

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

【提要】 脫細胞真皮基質(ADM)是人或動物皮膚經(jīng)脫細胞處理后制備而成的生物材料，其特點為具有低抗原性，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ADM制備技術的深入研究，ADM逐漸被應用到其他學科領域中。在口腔科的應用包括創(chuàng)面覆蓋、腮腺手術中預防畸形和并發(fā)癥、引導組織再生等。探討ADM的生物學特性、作用機制和體內(nèi)轉歸的研究成果，可為ADM在口腔科的臨床應用與推廣等提供參考。

脫細胞真皮基質(acellular dermal matrix，ADM)是一種生物材料，其通過采用人或動物皮膚，使用物理、化學方法完全脫去表皮和真皮中引起排斥反應的成纖維細胞、血管內(nèi)皮細胞等成分，僅保留低抗原性細胞外基質以及規(guī)則的三維網(wǎng)狀框架結構，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中的應用逐步得到推廣，現(xiàn)就其在口腔科的應用研究進展作一綜述。

1 ADM的研究概況

ADM是由國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)的細胞成分，僅留下真皮內(nèi)含有膠原網(wǎng)狀支架的細胞外基質成分。ADM的研發(fā)及技術發(fā)展起源于燒傷科學。Heck等[2]將人類異體真皮作為自體皮膚移植的載體，應用于控制瘢痕增生和創(chuàng)面修復術取得了較好的效果。隨后Wainwright[3]進行了深入研究，發(fā)現(xiàn)異體皮膚移植引起排斥反應的抗原主要來自成纖維細胞、內(nèi)皮細胞、表皮細胞，該研究促進了異體真皮去細胞化研究的開展。目前，國內(nèi)外已研發(fā)出商品化ADM，且應用到皮膚和黏膜缺損治療中[4-5]。ADM應用于燒傷整形科、神經(jīng)外科、耳鼻咽喉和頭頸外科、眼科、口腔頜面外科手術中，尤其是皮膚和黏膜軟組織缺損修補術、乳房等器官再造、腹股溝疝修補術、神經(jīng)組織工程等[6-9]。在口腔科的研究范疇中，ADM可用于修補腭裂缺損、腮腺涎瘺和預防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圍軟組織不足等[10-11]。

2 ADM的獲取

ADM根據(jù)來源的不同分為兩種：同種異體ADM和異種ADM。為了降低排斥反應，需要去除真皮中所有細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。學者們經(jīng)過反復的實驗和總結，用上述方法組合改進。溫春泉等[12]對比了改良-80 ℃低溫冰箱和液氮兩種低溫方法進行反復凍融制作的大張羊ADM，脫細胞程度和其他生物學性能無明顯差異，但完整性前者明顯優(yōu)于后者，更適合臨床應用。

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銷蝕法等。Sarkozyova等[13]報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，通過機械刮擦去除表皮殘留物，隨后將無表皮的真皮浸入低滲溶液中(無菌蒸餾水浴)，逐步裂解殘留的真皮細胞，重復漂洗至留下完整的無細胞真皮膠原彈性蛋白基質結構體。目前國內(nèi)外已有獲得生物材料生產(chǎn)許可證的多款產(chǎn)品提供給臨床手術使用。

3 ADM的生物學特性和對細胞的作用機制

ADM存在基底膜與真皮兩個面，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，引導表皮細胞的生長和成熟，對改善移植皮的外觀以及功能恢復起著重要的作用；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圍組織的良好整合以及其膠原蛋白結構的明顯血運重建。在光學顯微鏡下， 發(fā)現(xiàn)ADM真皮面呈鱗片狀結構，牙齦成纖維細胞在組織面生長良好；基底膜面結構致密，很少有受體新生細胞穿透全層長入另一面，這體現(xiàn)了其屏障功能。陳武等[16]將ADM膜與牙周膜細胞共同培養(yǎng)，電子顯微鏡下觀察顯示，5 d時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，即牙周膜細胞在ADM的表面黏附、增殖性能較好，而基底膜面細胞增殖少，說明ADM影響牙齦成纖維細胞黏附、增殖及對牙齦成纖維細胞有屏障作用，ADM在植入受體后可形成物理屏障，基底膜面和真皮面引導相應的細胞生長。

ADM植入生物體后，因其成分和結構與正常細胞生長所需微環(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，并具有誘導周圍細胞爬行生長、促進細胞增殖和血管再生，且利于組織重建的作用。

4 ADM在體內(nèi)的轉歸

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

對于ADM在受體內(nèi)的改建過程，學術界持有兩種觀點：一部分學者研究[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；更多學者[19-21]認為ADM在受體內(nèi)隨著組織的生長逐漸被降解和替代，最終被自體組織完全替換，這一過程持續(xù)的時間呈現(xiàn)個體差異，影響因素尚待進一步研究[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-天門冬氨酸三肽序列引導特殊的細胞黏附蛋白(可被成纖維細胞表面的整合素受體識別)進入支架。在微環(huán)境的多種因素作用下，成纖維細胞重塑支架，使其轉變?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狀態(tài)，而是隨應用部位不同被改建為適宜的組織。

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

5 ADM在口腔科的應用

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面臨的難題。臨床上常用的解決方法是利用自體皮片進行修復，但汗腺、毛發(fā)等因皮片自身組織特點產(chǎn)生的缺點與供區(qū)創(chuàng)傷問題為臨床醫(yī)師帶來諸多困擾，致使部分治療工作無法有效開展。近年來國內(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]報道了在異位口腔腫瘤切除術后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，總體成功率達到90%，在4周內(nèi)的臨床評估中發(fā)現(xiàn)完全上皮化。居國平等[26]對ADM移植重建的36例口腔黏膜缺損患者進行了至少6個月的隨訪，觀察移植物修復、傷口愈合時間、攣縮、顏色、感染、疼痛、免疫反應、移植物質地和臨床過程，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，尤其是在重建手術后3～5周時，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。術后上皮愈合有顯著片狀浸潤，自體組織由不同方向朝ADM生長而完成愈合；附著愈合可出現(xiàn)紅色斑點狀活組織，并不斷對ADM進行浸潤，最后整體相連完成愈合。ADM成活后會被自體組織取代，新生組織顏色、耐磨性與周圍組織類似，可有效承受義齒基托壓力。

5.2 腮腺手術預防畸形和并發(fā)癥 腮腺腫瘤是一種嚴重的頭頸疾病，嚴重影響顏面的美觀和功能，其中相當一部分屬于惡性腫瘤，手術是重要的治療手段。然而，在手術后存在許多并發(fā)癥，包括面部瘢痕、凹陷性畸形、Frey綜合征等，這些并發(fā)癥會嚴重影響患者的生活質量。Frey綜合征是腮腺腫瘤手術后最常見的并發(fā)癥，主要表現(xiàn)為手術區(qū)域出汗、發(fā)熱和紅腫，通常在手術后1年內(nèi)出現(xiàn)。其發(fā)病機制可能是耳顳神經(jīng)的損傷。同時，還可發(fā)生錯位吻合并導致交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)之間的相互干擾。植入ADM時，面部皮膚皮瓣和腮腺手術部位之間會形成生物屏障，控制腮腺神經(jīng)的吻合生長被切斷，錯誤的神經(jīng)傳導停止，這是ADM移植預防Frey綜合征的原理。Lee等[27]認為對于腮腺腫瘤高?；颊邞紤]常規(guī)的預防干預措施，使用ADM可有效預防味覺出汗綜合征(95%有效率)，幫助術后腮腺部凹陷畸形修復。Irvine等[28]報道ADM可用于部分或全腮腺切除術后重建，可顯著提高患者滿意度，是目前腮腺切除術后軟組織缺損最好的處理方法。

5.3 根面覆蓋 牙齦退縮導致的牙根暴露若未能得到有效的根面覆蓋，將會使牙周病進一步發(fā)展，最終骨組織吸收、退縮，牙齒松動脫落。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者的證實。Shirakata等[29]研究豬ADM單獨或聯(lián)合釉質基質衍生物治療犬實驗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締組織中。Cosgarea等[30]評估改良隧道法結合豬ADM治療多個相鄰的Ⅰ型和Ⅱ型不連續(xù)性牙齦退縮患者的長期臨床療效，在治療后1年時78.05%的牙齦退縮顯示出牙根覆蓋，而在治療后4年時仍有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相鄰的Ⅰ型和Ⅱ型牙齦退縮提供了有價值的治療選擇。Lu等[31]總結治療牙周病患者牙周組織退縮的療效，ADM在根部覆蓋手術方面具有與自體組織相當?shù)呐R床療效，并具有良好的長期穩(wěn)定性。但是，對于軟組織充盈，ADM與游離牙齦移植物相比，術后3～6個月的結局較差，與結締組織移植物相比，角化組織寬度的長期穩(wěn)定性較差。但是，基于ADM的牙周整形手術可以改善美學效果，減少手術并發(fā)癥，并有助于治療牙本質過敏癥。

5.4 引導組織再生 種植體周圍有足夠的軟組織和硬組織是牙種植術成功的基本條件。近年來，諸多學者報道ADM在牙周和種植手術方面的成功應用。通常情況下，ADM作為屏障膜能誘導多種類型組織細胞于雙側生長而互不影響。臨床實踐證明[32-33]，ADM可有效重建種植體周圍組織，同時獲得軟組織和硬組織的再生，手術便捷、不良反應少。 Momen-Heravi等[34]在上頜前牙種植體骨缺損區(qū)域使用蜂窩狀ADM作為屏障，有效阻止了上皮細胞的長入，獲得了足夠的軟組織和硬組織再生，實現(xiàn)牙齦的生物型轉化。近期Mahn[35]采用改良的隧道技術和雙層ADM治療多顆牙齒和種植體，觀察3～5年，取得了良好的結果。葛菲等[36]對15例拔牙后行即刻種植的患者進行觀察研究，在骨組織引導再生術中使用異體ADM，結果發(fā)現(xiàn)6個月后所有患者均完成最終修復，無感染及明顯并發(fā)癥。說明異體ADM作為屏障膜能有效引導骨組織再生， 降低術中關閉創(chuàng)口的難度，可以推廣應用。

6 總結和展望

生物材料應具有良好的生物相容性、生物安全性、生物降解性等。ADM主要從捐獻者皮膚獲取，也可來自異種生物體如豬、牛等哺乳動物。不同供體的ADM作用機理類似，臨床效果也接近。受區(qū)皮片和黏膜愈合后質地好，外觀平整，攣縮輕，功能恢復良好。雖然同種異體ADM在臨床上的應用效果較好，但也存在著不可忽視的問題：(1)異體皮供體來源有限；(2)可能傳播疾病；(3)存在著倫理問題；(4)需低溫保存，運輸和存儲不方便。異種ADM的來源充足，可以為患者創(chuàng)造多次手術機會，不存在倫理問題，采用凍干工藝，常溫存儲，有效期長，運輸方便。

ADM在臨床中的應用已有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合，適應證也擴大到口腔臨床各專業(yè)的手術中，但是仍需要更多的基礎實驗研究與臨床研究進行長期觀察，進一步完善其實用功能，提高其應用價值。