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背景: 炎症、外伤、肿瘤切除等原因造成皮肤缺损在临床上十分常见,对患者生理和心理造成严重的危害。组织创伤及缺损的修复在未来仍将是一个重大的医疗问题,特别是慢性创伤,常常导致组织器官功能障碍或缺失。目前,自体组织移植术仍是皮肤缺损修复的主要手术方式。但作为“拆东墙、补西墙”的方法不仅增加了手术时间,也增大了患者手术创伤,同时对供区形态和功能也造成一定程度的破坏。若术后出现皮片或皮瓣坏死,供皮区域组织的感染等并发症将给患者造成更为严重的伤害。近年来,人工修复材料越来越多地应用于临床,已经成为皮肤缺损修复材料的重要来源,主要包括生物制备材料和人工合成材料,为较大面积的皮肤缺损修复带来了切实可行的治疗选择。人工合成材料结构与人体组织结构存在较大差异,虽然在空间上能代替缺损区组织,但要实现与活体组织的生物学融合是非常困难的。生物材料的出现弥补了这一缺点,因为具备与活体组织相似的结构,在修复过程中毛细血管和各类营养因子更容易渗入,加速组织修复。目前真皮替代物是修复皮肤缺损中应用最具前景的生物材料。同自体组织移植相比.真皮替代物在重建外科领域显示了独特的性能与广阔的前景。但存在创基血管延迟或难以长入真皮的缺陷,在修复大面积缺损时因血供不足,最终导致手术失败仍然是目前外科医生面临的一大难题。组织修复是一种多细胞、多因子、多水平调控的过程,脱细胞真皮应用的报道较多,但其促进皮肤愈合的机制研究很少。本研究以猪脱细胞真皮基质(Porcine Acellular Derual Matrix,PADM)为研究对象,探索其在兔皮肤缺损修复过程中的作用机制,特别是血管化进程方面,为进一步改进PADM在皮肤缺损修复中的效果提供理论依据。 目的: (1)利用新西兰大白兔背部皮肤缺损模型,观察用不同材料修复后,创面愈合速度。 (2)用免疫组织化学技术检测修复后不同时间点缺损区周围血管数目的变化情况以及血小板源性生长因子(Platelet-Derived GrowthFactor,PDGF)的表达情况,探索PADM修复皮肤缺损的部分机制。 方法: 本实验选取25只新西兰大白兔为研究对象。通过外科手术方式,在每只兔右背侧皮肤区域制作3个3cm×2cm大小面积的全层皮肤缺损区。从前向后每个缺损区依次归为空白组、阳性对照组、PADM组。空白组伤口不覆盖任何材料;阳性对照组伤口表面覆盖口腔修复膜;PADM组伤口表面覆盖PADM材料,用可吸收线将覆盖的生物材料与皮下组织缝合在一起。 在术后3、7、14、21、28天每个时间点分别处死5只兔用于取材。取材时,用相机采集伤口图片,用于计算伤口愈合率;取下的组织通过HE染色观察伤口愈合情况,通过免疫组织化学技术检测比较3个组的血管数目、PDGF蛋白表达情况。通过各组的蛋白表达差异,推测PADM促进皮肤缺损修复的可能机制。 结果: (1)术后各组别皮肤缺损区域伤口恢复速度存在明显差异。PADM组和阳性对照组在术后恢复速度明显快于空白对照组。术后第3天时,三者的愈合率无差异(p>0.05)。术后第7天时,PADM组和阳性对照组的愈合率分别为23.5%、21.4%,明显高于空白对照组的10.2%(p<0.05)。术后14天到21天期间,缺损区域愈合速率明显快于其他时间段。PADM组的愈合率从14天的52.3%增加到21天的88.7%;阳性对照组的愈合率从14天的44.9%增加到21天的85.6%;空白对照组的愈合率从14天的25.9%增加到21天的58%;空白对照组的愈合率仍然低于另外两组(p<0.05)。PADM组和阳性对照组在术后28天时,缺损区愈合率分别为99.7%、99.9%,而空白对照组的愈合率仅仅达到82.5%,前两者的愈合率明显高于后者(p<0.05)。整个过程中,PADM组有高于阳性对照组的趋势,但无统计学差异。 (2)免疫组织化学检测结果显示,三个组的皮肤缺损区周围血管数目不断增加。本实验中用CD31标记血管,并计数血管数目。术后第3天时,计数皮肤缺损区周围每个高倍镜视野的平均血管数目(个/视野),空白组、阳性对照组、PADM组血管数目分别是19.7、21.9、23.1,组间无统计学差异;术后第7天,PADM组血管数达到28.9,明显多于其余两组(p<0.05);术后14天,21天,28天,PADM组血管数皆多于空白组和阳性对照组(p<0.05);术后3天到术后28天,空白组血管数目从19.7增加到25.6,阳性对照组血管数目从21.9增加到32.2,PADM组血管数从23.1增加到46.8。 (3) PDGF在细胞中的表达 在正常皮肤组织中,PDGF蛋白未见明显表达。术后3天,空白组、阳性对照组、PADM组的PDGF蛋白表达明显增强。术后第7天时,PDGF表达继续增加,空白组的阳性细胞数目增加至37.5,阳性对照组的阳性细胞数增加至58.5,PADM组的阳性细胞数增加至65.5,PADM组的增长率为46.2%,阳性细胞数明显高于空白对照组(p<0.05)。术后第14天,21天,PDGF阳性细胞数与第7天的水平保持一致,没有明显增加。术后第28天时,各组别的PDGF表达量开始明显下降,空白对照组的PDGF阳性细胞数从7天的37.5降至36.5,阳性对照组从58.5降至53.9,PADM组从21天的80.9降至74.2,但PADM组的表达水平仍然最高,明显高于其余两个组(p<0.05)。 (4)血管数目、PDGF阳性细胞数、皮肤缺损愈合率三者之间的相关分析。血管数目与皮肤缺损愈合率之间呈高度正相关关系(p<0.05,相关系数r=0.91),血管数目与PDGF之间呈正相关关系(p<0.05,相关系数r=0.87)。 结论: (1)PADM能加快皮肤缺损的修复,无明显排异反应。 (2)PADM可能通过增加皮肤缺损区周围的新生血管数量来促进损伤修复,PDGF在这个过程中起着重要作用。