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瘢痕动物模型的研究进展
作者:T-MAC     来源:本站整理     发布时间:2005-11-09 17:43:09

组织创伤修复包括再生和瘢痕愈合两种形式,其中再生一般只发生在低等生物和胚胎早期的创伤,成人组织创伤修复一般通过瘢痕愈合。 瘢痕又包括不高出于正常皮肤的非病理性瘢痕(又称正常瘢痕,Normal Scar)和高出正常皮肤的病理性瘢痕(又称异常瘢痕,Abnormal Scar)其中多数伤口愈合后表现为病理性瘢痕,后者又包括增生性瘢痕和瘢痕疙瘩。不论何种类型的瘢痕增生都可能影响外貌与功能,是整形外科临床上最常见的疾病。 研究瘢痕增生机制,探索有效的防治方法对于减轻或消除瘢痕造成的各种畸形具有十分重要的意义。瘢痕研究一般包括细胞培养、动物模型和临床观察三种方式。其中瘢痕动物模型的复制非常困难,一直是该研究领域的学者们努力的一个方向,近年来,在该领域有一些新的进展,本文在复习文献的基础上予以综述如下。

 1.裸鼠瘢痕移植模型

以往大量的研究发现,动物伤口愈合后一般形成非增生性的正常瘢痕,而罕见瘢痕增生的现象,在动物皮肤上复制病理性瘢痕的努力一直难以有大的突破,因此,有学者受动物荷瘤模型的启发,将人类的增生性瘢痕和瘢痕疙瘩移植到没有免疫力的裸鼠身上,进行关于瘢痕的发生机制及防治方法的研究。

1985年,Shetlar等首次将未经处理的人瘢痕疙瘩组织切成5-10mm长的小块,移植到裸鼠背部皮下,术后1周到2个月内不同时间取出植入组织检查,光镜检查提示:所有植入瘢痕均保持原有的活性和组织学特性, 没有细胞变性和炎性浸润,无一排斥或死亡,此举在没有合适的瘢痕动物模型条件下,为瘢痕的研究开辟了一条新的途径。Esrem将瘢痕疙瘩切成1µm厚的薄片,并培养来源于人瘢痕疙瘩组织的成纤维细胞,然后分别移植到裸鼠皮下,发现大约2周后都生成皮下硬块,镜下可见该硬块有特征性的较宽的折射性嗜伊红胶原带,类似人体瘢痕,而植入的成纤维细胞可保持原有性状,细胞能继续增殖!并有胶原沉积,呈现异常瘢痕的结构

由于移植的瘢痕块较小,使其研究受到局限。为此Kischer等人将移植的人增生性瘢痕和瘢痕疙瘩组织块增大到5mm*5mm*8mm移植到裸鼠的皮下,留置时间延长到246天仍未发生排斥,所有植入体均保持原有组织学特性且不随时间延长而改变,每一个体均保持其原有的典型结节,通过扫描电镜植入瘢痕血管闭塞的数量和程度同原来的瘢痕相比无明显差异, 后来他又注入钡剂来显示宿主与植入体间微循环的联系,并通过DNA-Hoechst染色的方法检测鉴定人和鼠细胞成分,发现移植后8天,鼠的微血管伸向移植体周围,16 天后两者之间有血管的吻接,但还未发现有明显的血管进入或穿过植入的瘢痕组织.

为了尽量模拟人类皮肤受损后生长的瘢痕特点,Robb将人的正常皮肤组织移植到裸鼠身上,1个月后给予深2度烧伤,连续观察3-6 个月后,发现移植的正常皮肤的存活及烧伤创面的愈合过程,在大体和电镜下与人体相比没有明显不同,而移植的黑人皮肤烧伤愈合后瘢痕形成比移植的白人皮肤更为显著,这一点与增生性瘢痕的流行病学特征相一致。他还将正常皮肤制成网状皮肤进行移植,结果收缩非常明显,而这与临床特点也相吻合。

制造模型的目的就是要寻求治疗瘢痕的方法,为此Waki等首次利用人瘢痕疙瘩和增生性瘢痕植入裸鼠模型,通过病灶内注射,腹腔内注射或口服等不同的方法给药,比较青素胺、乙酰半胱胺酸、秋水仙碱以及皮质类固醇对瘢痕的影响,发现前两者可促进其降解,皮质类固醇可阻止其生长,而秋水仙碱却无明显作用。Wolfort等将免疫结合的光敏剂连接的单克隆抗体与人的肌成纤维细胞(PR2D3) 结合。将人体增生性瘢痕组织块植入裸鼠,经过15天,植入块可增大至20 倍。在植入后第4 天, 将上述免疫结合剂注入移植体内,再过24h 开始用激光(630nm,120J/cm²对移植体照射,与对照组比较,可以明显地抑制植入人瘢痕组织的生长(p<0.05)镜下可见实验组有大量脂质小体,表明有大量细胞损害。Shetlar等对接受人瘢痕组织移植的裸鼠用PFD喂食,每克食物中含2.75mg。此量对鼠无害,但植入组织量明显低于对照组, 说明PFD 可使瘢痕疙瘩组织降解、吸收。

为延长移植的瘢痕组织存活时间,1998 年,Polo 等将人的86块增生性瘢痕组织植入带有血管蒂的裸鼠皮瓣中。12 个月后,瘢痕组织的成纤维细胞及上皮组织均保持原有性状,瘢痕组织内有高水平的人3型前胶原的表达,其微血管发现有两层基底膜,但其内层未查出人的第8因子,提示有鼠的血管长入,与原有的增生性瘢痕相比,植入的增生性瘢痕的成纤维细胞在培养时呈现较弱的增殖能力.

我国对于瘢痕模型的研究起步较晚, 且大都是重复实验。1994年,我国第三军医大学的刘宏亮进行了增生性瘢痕移植至裸鼠的病理学观察,发现90%的移植瘢痕有活性,移植瘢痕成活在50-120 天不等,光镜、电镜观察和胶原含量的测定均符合人类自身增生性瘢痕的特点,其后,同济医科大学的辛时林,中山医科大学的祁少海等也做了相关的研究后认为,建立增生性瘢痕裸鼠模型是可行的,移植的增生性瘢痕在六七周内能保持原有的结构特征,适用于各种治疗研究。

裸鼠模型的建立,虽然为一些瘢痕防治药物的对比研究提供了一种方法,但毕竟不是动物自身产生的瘢痕,且裸鼠缺乏胸腺和淋巴细胞,因此无法研究增生性瘢痕与瘢痕疙瘩的产生、发展及转归的内在规律,同时,植的瘢痕组织在出现有限度的生长之后,很快转入萎缩过程,最终均吸收消失,这与瘢痕在人体的增生,特别是瘢痕疙瘩的持续增生有很大的不同,因此,这一模型有很大的局限性,难以在瘢痕研究中得到广泛应用。

 2. 动物增生性瘢痕模型

由于绝大多数动物伤口愈合的结果与人类有很大的不同,动物皮肤创伤后出现瘢痕增生的现象极其罕见。 因此,有很多学者在很早以前就得出了动物不长病理性瘢痕的结论,但是,仍然有学者报道用马或别的动物制作的动物模型,还有少数学者在该领域进行不断的探索,并取得了一些结果,特别是近年来在兔耳腹侧复制的模型,与人体增生性瘢痕有许多相似之处,有望成为瘢痕研究的动物模型使用。

Moriss报道1995年曾有人通过对兔皮肤注射卡介苗二氏杆菌以引起瘢痕疙瘩, 由于其他人不能重复其试验,未予以认可。Davidson于1996年曾描述动物气管损伤后可出现类似增生性瘢痕样的改变,但其与皮肤的增生性瘢痕有无相似之处尚不清楚。还有一些关于在马、猪等动物身上出现增生性瘢痕的报道。

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