微粒皮移植術(shù)及其移植后的生物敷料覆蓋物的研究進(jìn)展

王士強(qiáng)，陳遠(yuǎn)征，李梁，吳燦，付妍婕

1濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院（臨床醫(yī)學(xué)院），山東 濰坊 261000；2臨沂市人民醫(yī)院燒傷整形外科；3臨沂市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)美容中心

作為抵御外界環(huán)境傷害的第一道屏障，皮膚具有保護(hù)和維護(hù)機(jī)體內(nèi)環(huán)境的重要生理功能［1］。燒傷及創(chuàng)傷形成的大面積皮膚缺損，使機(jī)體暴露于外源病原微生物中，擾亂了體溫調(diào)節(jié)，增加了水、電解質(zhì)的丟失，甚至危及生命。因此，及時(shí)封閉創(chuàng)面至關(guān)重要，其中應(yīng)用最廣泛的方法是自體皮膚移植［2］。然而，對(duì)于大面積創(chuàng)面，自體皮源缺乏一直是修復(fù)創(chuàng)面治療的首要難題。北京積水潭醫(yī)院張學(xué)明等在1985年根據(jù)以往的臨床實(shí)踐，率先提出自體微粒皮移植術(shù)［3］。但微粒皮覆蓋物的選擇關(guān)系到微粒皮的成活和創(chuàng)面修復(fù)的有效性，因此，尋找一種綜合效果高的微粒皮覆蓋物是目前臨床上面臨的一個(gè)難題?，F(xiàn)就微粒皮移植術(shù)及其移植后的生物敷料覆蓋物，如異種皮、異體皮、自體痂皮、人羊膜以及羅非魚皮等研究進(jìn)展綜述如下。

1 微粒皮移植術(shù)研究現(xiàn)狀

北京積水潭醫(yī)院張明良等于1985年首次應(yīng)用微粒皮移植術(shù)對(duì)8例大面積燒傷患者進(jìn)行治療，微粒皮片的拓展比例在1∶5～1∶15，覆蓋面積為2.5%～44%，其中7例患者植皮區(qū)在術(shù)后22～45 d內(nèi)完全愈合［3］。微粒皮的制備最初是用剪刀手工將自體皮膚剪成大?。? mm2的自體微粒皮片，再采用直接撒布法或間接撒布法移植至燒傷創(chuàng)面，再以異體皮進(jìn)行覆蓋［2-3］。在此之后，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)微粒皮移植術(shù)進(jìn)行了廣泛研究和應(yīng)用，并加以改進(jìn)。如：北京積水潭醫(yī)院1、2、3代剪皮機(jī)，江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院醫(yī)用碎皮機(jī)等。實(shí)現(xiàn)了微粒皮由手工切剪到制皮機(jī)械化的階段，克服了人工剪皮花費(fèi)時(shí)間長、效率低的缺點(diǎn)。在移植方法上，研究者發(fā)明了鹽水漂浮法和絲綢轉(zhuǎn)移法，保證了微粒皮在創(chuàng)面移植后密度均勻和方向一致，從而提高了微粒皮移植存活率［3］。

由于MEEK植皮術(shù)等新技術(shù)的開展、微粒皮移植術(shù)自身缺點(diǎn)等因素，導(dǎo)致微粒皮移植術(shù)在臨床治療和基礎(chǔ)研究的熱度稍有降低，但仍是特大面積燒傷患者，尤其是Ⅲ度燒傷面積＞80%TBSA患者的最佳選擇之一［3］，因其自體皮擴(kuò)展比例高。以1 mm×1 mm的微粒皮為例，理論上可拓展100倍。在微粒皮移植術(shù)報(bào)道初期，臨床使用比例已達(dá)1∶10～1∶20，并取得良好療效［3］。隨著精細(xì)化技術(shù)的不斷進(jìn)展，微粒皮制備亦得到進(jìn)一步精細(xì)化。據(jù)BOCCHIOTTI等［4］報(bào)道的Xpansion技術(shù)，采用帶有24組平行旋轉(zhuǎn)切割盤的制備裝置，將皮片手動(dòng)縱橫各切一刀，可獲得0.8 mm×0.8 mm的微粒皮，創(chuàng)造出亞毫米的移植皮，后將微粒皮以1∶100的拓展比例移植至實(shí)驗(yàn)用豬的創(chuàng)面上，糖尿病豬及健康豬的創(chuàng)面14 d內(nèi)完全上皮化。后來FUCHS等［5］提出的像素移植，運(yùn)用Xpansion技術(shù)將皮片制備成0.3 mm×0.3 mm的微粒皮。2015年，有學(xué)者提出利用Rigenera技術(shù)將皮片切割成直徑小于50μm的組織，通過涂抹或局部注射治療創(chuàng)面。此外，BOCCHIOTTI等［4］將Rigenera技術(shù)分別用涂抹和注射的方式治療Fournier's壞疽，第7天時(shí)，創(chuàng)面面積縮小15%，70 d完全愈合，新生組織的彈性、柔韌性與大張皮移植效果相似。2016年，F(xiàn)UCHS等［5］通過自體微型皮柱移植技術(shù)，獲得了包含全層皮膚、附屬器在內(nèi)的直徑0.5 mm的微型皮柱，結(jié)果發(fā)現(xiàn)微型皮柱對(duì)創(chuàng)面愈合中多個(gè)環(huán)節(jié)有積極影響，最終實(shí)現(xiàn)供體區(qū)及移植區(qū)創(chuàng)面更快、更高質(zhì)量的愈合。

盡管微粒皮移植術(shù)已研究數(shù)十年，但移植后的微粒皮成活率仍不穩(wěn)定，據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)微粒皮成活率僅約50%［6］。微粒皮移植的方向性、均勻性影響到微粒皮的成活，進(jìn)而影響創(chuàng)面修復(fù)的成敗。據(jù)HACKL等［4］指出，當(dāng)微粒皮小于0.8 mm×0.8 mm時(shí)，微粒皮的方向性不會(huì)對(duì)微粒皮成活有所影響，但目前這方面的研究有限。由我國學(xué)者首創(chuàng)的鹽水漂浮法和綢緞轉(zhuǎn)移法有效地改善了微粒皮的方向性及均勻分散性［3］。GAO等［7］提出Cellutome技術(shù)，即通過加熱與負(fù)壓技術(shù)獲取微表皮移植物，使用3M敷料將移植表皮轉(zhuǎn)移到創(chuàng)面上，保證了移植方向性和均勻性。有研究者通過制備三明治納米纖維支架，將微型皮限制在其微孔中，進(jìn)行均勻移植至創(chuàng)面，提高微型皮的“取用率”［8］。這些研究為今后微粒皮移植方向性及均勻性的探索提供了基礎(chǔ)和思路。此外，微粒皮移植后需加以覆蓋物進(jìn)行保護(hù)，雖臨床以及文獻(xiàn)中報(bào)道的覆蓋物眾多，但至今尚未找到理想的材料。

2 微粒皮覆蓋物的研究進(jìn)展

自微粒皮移植術(shù)應(yīng)用于臨床后，其覆蓋物的問題一直是人們研究的焦點(diǎn)。微粒皮覆蓋物有兩個(gè)主要作用：①保護(hù)移植后的微粒皮，為微粒皮成活提供環(huán)境和時(shí)間；②對(duì)裸露的創(chuàng)面進(jìn)行保護(hù)，減少感染［5］。因此，理想的微粒皮覆蓋物應(yīng)具有以下特點(diǎn)：①有良好的貼附性；②有抗感染性；③占位性弱，不影響微粒皮的拓展；④抗原性弱，覆蓋時(shí)間長；⑤易獲取、易制備、易儲(chǔ)存、費(fèi)用低；⑥無病原傳染性；⑦符合倫理法規(guī)。如最早期的普通敷料（紗布、油紗等）；生物敷料（異種皮及同種異體皮、羊膜、膠原膜等）；合成敷料（膠原、透明質(zhì)酸等高分子材料）；永久性 皮 膚 代 替 物（Alloderm?、Integra?、Dermagraf?）［3，7-8］。目前臨床中常用微粒皮敷料多為生物敷料。

2.1 異種（豬）皮豬皮首次被當(dāng)作生物敷料治療燒傷創(chuàng)面可以追溯到19世紀(jì)60年代。由于豬皮價(jià)格低廉、易于獲得、與人體皮膚結(jié)構(gòu)相似等特點(diǎn)，在上世紀(jì)的燒傷創(chuàng)面治療領(lǐng)域，新鮮豬皮被廣泛應(yīng)用。但研究發(fā)現(xiàn)，新鮮豬皮作微粒皮覆蓋物覆蓋創(chuàng)面時(shí)，因其抗原性過強(qiáng)，導(dǎo)致豬皮在2周左右脫落，覆蓋時(shí)間短，影響微粒皮的成活，對(duì)創(chuàng)面愈合不利。此外，由于其未經(jīng)處理，易傳染病原微生物，如：豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒（PERV）、豬巨細(xì)胞病毒（PCMV）和豬圓環(huán)病毒（PCV）等，安全性低，目前臨床已極少應(yīng)用。上世紀(jì)末，改良的輻照豬皮、凍干豬皮、戊二醛豬皮以及基因轉(zhuǎn)染豬皮接替了新鮮豬皮在臨床中的應(yīng)用。但以上幾種改良豬皮敷料僅僅在抗原性、滅菌等方面有改善，其余缺點(diǎn)仍存在明顯［9］，不足以代替異體皮作微型皮片的覆蓋敷料。

近年來，脫細(xì)胞異種（豬皮）真皮基質(zhì)在臨床中應(yīng)用較廣泛，通過去除細(xì)胞及可溶性蛋白技術(shù)極大地降低了豬皮的免疫原性，使之具有良好的生物相容性、生物降解性、生物活性及對(duì)滲出液的吸附能力，可在微粒皮移植創(chuàng)面上保留較長時(shí)間，有利于微粒皮在創(chuàng)面上拓展融合，不僅能促進(jìn)微粒皮成活，還降低護(hù)理強(qiáng)度和減輕患者的換藥痛苦［10］。隨著豬脫細(xì)胞真皮的發(fā)展，有學(xué)者注意到，可將脫抗原豬腹膜作為微粒皮載體修復(fù)創(chuàng)面。與異種皮和異體皮相比，脫抗原豬腹膜呈半透明狀，更便于觀察創(chuàng)面和微粒皮情況，而部分研究者進(jìn)行回顧性分析，對(duì)比異體皮與脫抗原豬腹膜作微粒皮覆蓋物的效果，發(fā)現(xiàn)兩組治療效果十分接近，甚至脫抗原豬腹膜作微粒皮載體在感染率和微粒皮成活率等方面更優(yōu)于異體皮組［11］。

2.2 異體皮1870年5月，POLLOCK首次成功將皮膚移植術(shù)用于治療燒傷患者，利用患者腹部皮膚修復(fù)下肢燒傷創(chuàng)面，6周后，移植皮膚生長良好。1881年GIRDNER從尸體上取下皮片移植到燒傷創(chuàng)面，然而異體皮最終壞死脫落［12-14］。自此之后，同種異體皮膚移植一直被用于醫(yī)學(xué)，異體皮最常從新鮮尸體（異體尸體移植）或活體親屬供體中獲得。這種移植物會(huì)被接受者的免疫系統(tǒng)排斥，因此只能做臨時(shí)敷料。異體皮主要分為兩大類：有活性的異體皮和無活性的異體皮。有活性的異體皮包括新鮮異體皮、冷凍異體皮、0℃以上儲(chǔ)存的異體皮，在臨床中的新鮮異體皮多為親屬皮移植，未經(jīng)冷凍和甘油等處理，活性好，但傳染病風(fēng)險(xiǎn)高。研究者為了解決有活性的異體皮儲(chǔ)存問題，建立皮膚保存中心，探究出異體皮液氮處理和深低溫冰箱儲(chǔ)存的方法，并于1987年應(yīng)用異體皮速凍玻璃化法對(duì)異體皮進(jìn)行處理，活性損失可控制在處理前的30%～40%［14］，冷凍異體皮在儲(chǔ)存時(shí)經(jīng)多次檢疫，降低了傳染病感染率，經(jīng)冷凍處理后，異體皮抗原性隨之降低［12］。為了增加已失活異體皮的使用率和長期儲(chǔ)存異體皮，研究者們通過甘油、戊二醛、甲醛等溶液處理，雖然保持了大部分皮膚原有結(jié)構(gòu)，降低了異體皮抗原性，但以上溶液致使皮膚活性丟失，創(chuàng)面覆蓋時(shí)間縮短，并且皮膚屏障功能減弱，易發(fā)生感染，導(dǎo)致植皮失敗［12-13］。另外，為降低異體皮和同種皮的病毒感染，研究者發(fā)明了物理法（如輻照法、熱滅活法）和化學(xué)法（乙醇滅活法、過氧乙酸/乙醇法、過氧化氫滅活法等），其中應(yīng)用較多的過氧乙酸/乙醇法在處理異體皮及異種皮時(shí)，時(shí)間越長異體皮的性能越差［15］。

近年來，由于倫理法規(guī)、衛(wèi)生宣教等方面的影響，導(dǎo)致國內(nèi)新鮮異體皮匱乏，而進(jìn)口異體皮和國內(nèi)凍存皮質(zhì)量良莠不齊，治療效果不佳。申傳安創(chuàng)新性地利用新鮮親屬頭皮膠連成大張異體皮，聯(lián)合微粒皮移植治療燒傷患者，取得較好治療效果［12］。蔡建華等［16］在探究膠連新鮮親屬頭皮做微粒皮覆蓋物治療燒傷創(chuàng)面時(shí)，發(fā)現(xiàn)親屬頭部供皮區(qū)在術(shù)后10 d內(nèi)愈合，術(shù)后4個(gè)月無禿發(fā)和瘢痕等異常。但膠連異體頭皮制備過程尚不精簡，健康供皮者存在來源缺乏問題；另外，新鮮異體頭皮治療綜合治療效果和機(jī)制還需進(jìn)一步深入研究。

2.3 自體燒傷痂皮早期切痂植皮是治療大面積深度燒傷的重要手段，有研究者將燒傷焦痂下組織液培養(yǎng)健康供體的淋巴細(xì)胞，結(jié)果是淋巴細(xì)胞對(duì)有絲分裂原和特異性抗原的增殖反應(yīng)完全減弱，反映了潛在的免疫抑制反應(yīng)［15-16］。因此，盡早清除焦痂，可從根本上阻斷燒傷毒素的吸收，減少感染途徑，提高治愈率。21世紀(jì)初，馬東順等在總結(jié)了個(gè)人臨床經(jīng)驗(yàn)后，首次在全國燒傷會(huì)議中報(bào)道將自體焦痂作微粒皮覆蓋物用于修復(fù)大面積燒傷創(chuàng)面的方法，即對(duì)燒傷患者進(jìn)行切痂的同時(shí)，對(duì)切下的痂皮進(jìn)行沖洗、消毒等制備，再將制備好的微粒皮均勻涂抹至焦痂內(nèi)面，最后固定于創(chuàng)面上。之后研究者對(duì)33例燒傷患者進(jìn)行回顧性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)自體焦痂回植組相比于新鮮豬皮組覆蓋時(shí)間更長，微粒皮成活率更高，創(chuàng)面愈合時(shí)間明顯縮短［16-17］。黃靜等［17］將自體焦痂和異種（豬）脫細(xì)胞真皮作微粒皮覆蓋物進(jìn)行臨床對(duì)照研究，發(fā)現(xiàn)自體焦痂回植組微粒皮成活率和創(chuàng)面愈合率均優(yōu)于異種（豬）脫細(xì)胞真皮。有研究者通過自體焦痂作微粒皮移植覆蓋物修復(fù)重度燒傷創(chuàng)面與同種異體皮作微粒皮覆蓋物進(jìn)行臨床對(duì)比治療，發(fā)現(xiàn)自體焦痂回植組燒傷創(chuàng)面愈合時(shí)間較同種異體皮組更短［17-18］。另外，MONSUUR等［18］從燒傷焦痂和活性組織之間提取了燒傷創(chuàng)面提取物（BWE），并表明BWE對(duì)真皮和脂肪組織內(nèi)皮細(xì)胞、真皮成纖維細(xì)胞和脂肪來源間充質(zhì)細(xì)胞（ASC）活性均有影響：BWE可刺激內(nèi)皮細(xì)胞炎性細(xì)胞因子（CXCL8、IL-6和CCL2）的分泌和遷移，而對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞增殖和血管生成無影響，反而抑制了堿性成纖維生長因子誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞增殖和萌發(fā)，相反，刺激成纖維細(xì)胞和ASC的增殖和遷移。可見，燒傷焦痂的存在可以防止過度肉芽組織的形成，焦痂因子可為減少增生性瘢痕提供治療方向。

2.4 人羊膜人羊膜是位于胎盤最內(nèi)層的半透明薄膜，無血管、神經(jīng)、肌肉和淋巴管，由五層組成：上皮層、基底膜、緊密層、成纖維細(xì)胞層和海綿狀層［19］。早在人羊膜未被用于醫(yī)療之前，人們將人羊膜作為迷信占卜的依據(jù)。出生時(shí)胎兒身上出現(xiàn)羊膜，可預(yù)測孩子一生幸運(yùn)，可免除巫術(shù)和水災(zāi)之禍。20世紀(jì)初，約翰·霍普金斯醫(yī)院的THORNTON首先提出，胎膜、羊膜和絨毛膜可能對(duì)創(chuàng)面愈合有益。之后，人羊膜被用于燒傷、慢性潰瘍、角膜修復(fù)等多個(gè)方面。

在20世紀(jì)，研究發(fā)現(xiàn)人羊膜可減少換藥疼痛、創(chuàng)傷，減輕污染和液體流失，且具有無抗原性的重要特點(diǎn)，因此人羊膜在燒傷治療中推廣應(yīng)用［20］。SUBRAHMANYAM報(bào)告了18例深度燒傷患者，他們接受了由新鮮羊膜覆蓋微型皮片對(duì)燒傷創(chuàng)面的移植手術(shù)。在所有病例中，羊膜覆蓋的微型皮片均實(shí)現(xiàn)了15倍的擴(kuò)張，到術(shù)后第9天，75%的燒傷創(chuàng)面完全愈合［20-21］。另外，研究發(fā)現(xiàn)，人羊膜包含200多個(gè)涉及愈合和炎癥調(diào)節(jié)的生長因子和趨化因子［21］，且羊膜已被證明是一種可行的干細(xì)胞來源，在組織工程和再生醫(yī)學(xué)中有較大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.5 羅非魚皮羅非魚皮治療燒傷的提出是基于羅非魚的皮膚形態(tài)結(jié)構(gòu)與人類皮膚相似［22］，它的微生物群是非傳染性的，并且羅非魚皮中含有ω-3多不飽和脂肪酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸等生物活性成分，其被證明具有抗菌、抗病毒的特性［23-24］，還可以調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和生化特性，有研究甚至證明了羅非魚皮膚移植物在治療創(chuàng)面中要優(yōu)于其他敷料，如人羊膜和絨毛膜以及豬小腸黏膜［24］。有研究表明，羅非魚皮對(duì)小鼠燒傷創(chuàng)面具有良好的附著性，對(duì)愈合過程有積極作用［26］。巴西研究者將羅非魚皮用于臨床治療，在兒童和成人等燒傷患者的治療中均取得良好效果［27］。研究發(fā)現(xiàn)，雙層魚膠原膜在創(chuàng)面愈合效果上接近同種異體皮作覆蓋物［28］。

綜上所述，微粒皮移植術(shù)已在燒傷救治特別是大面積燒傷患者治療中廣泛應(yīng)用。但微粒皮移植術(shù)在應(yīng)用時(shí)存在同種異體皮太稀缺的問題，而其余覆蓋物良莠不齊，嚴(yán)重影響微粒皮成活率。隨著組織工程和生物材料技術(shù)的飛速發(fā)展，生物敷料問題成為各種創(chuàng)面治療的研究熱點(diǎn)，膠原及其衍生物、真皮支架、復(fù)合人工皮等逐漸應(yīng)用于臨床，相信隨著研究的深入，可構(gòu)建出替代同種異種皮的敷料，使微粒皮移植技術(shù)更好地應(yīng)用于大面積燒傷創(chuàng)面治療。