第四節(jié) 燒傷創(chuàng)面皮膚原位再生復原機制
作者:徐榮祥 出版社:中國科學技術(shù)出版社 發(fā)行日期:2009年7月燒傷創(chuàng)面皮膚的原位再生復原需要具備三個條件:一是燒傷創(chuàng)面生理濕潤環(huán)境的形成;二是原位培養(yǎng)皮膚角蛋白19型干細胞的再生物質(zhì)和組織學基礎;三是規(guī)范的皮膚原位再生復原技術(shù)。
一、燒傷創(chuàng)面生理濕潤環(huán)境的形成
在應用燒傷皮膚原位再生療法使燒傷創(chuàng)面壞死組織液化排除的過程中,創(chuàng)面已經(jīng)形成了生理濕潤環(huán)境。壞死組織液化排除基本完成之后,在創(chuàng)面的表面形成一層透明膜。這層膜的存在是證明燒傷創(chuàng)面生理濕潤環(huán)境形成的標志,也是原位干細胞再生皮膚組織器官的生命保護膜,保護好纖維隔離膜是燒傷創(chuàng)面皮膚生理再生修復的保證。
實驗證明,具有MEBO和纖維隔離膜保護的燒傷創(chuàng)面,組織水分蒸發(fā)量與正常皮膚相近似,說明它已替代了正常皮膚組織的保護和呼吸功能,既不出現(xiàn)因創(chuàng)面干燥暴露而發(fā)生的大量水分丟失,也不發(fā)生類似于凡士林完全封閉創(chuàng)面所造成的組織窒息和浸漬。
1纖維隔離膜的成分與形成
MEBO與燒傷創(chuàng)面滲出物的相容性較強,在創(chuàng)面壞死組織液化過程中所形成的纖維隔離膜,其成分是MEBO在促使壞死組織液化過程中,經(jīng)過系列生化反應所產(chǎn)生的酯類物質(zhì)和創(chuàng)面滲出血漿蛋白形成的酯-蛋白結(jié)合物。該膜緊密貼覆于創(chuàng)面表層,保持創(chuàng)面的生理濕潤環(huán)境,實現(xiàn)創(chuàng)面的再生復原。但是,只有規(guī)范地應用MEBT/MEBO方能在創(chuàng)面上形成纖維隔離膜。
2纖維隔離膜的特性與功能
由于纖維隔離膜由特殊成分組成,使其具有半透膜的特性與功能。該膜形成于創(chuàng)面與MEBO之間,能使隔離膜兩側(cè)的水相(創(chuàng)面組織)和油相(MEBO)之間形成滲透梯度,使各種物質(zhì)成分以離子對流方式發(fā)生交換,創(chuàng)面的代謝產(chǎn)物可通過滲透作用排泄到隔離膜的外表層。同理,MEBO中的營養(yǎng)成分和具有生物活性的藥物成分也會通過隔離膜滲透到創(chuàng)面深層,充分發(fā)揮其促進皮膚組織再生復原的生理和藥理作用(圖1-4-20)。
3 纖維隔離膜的臨床意義
燒傷創(chuàng)面皮膚原位再生復原的全過程是在纖維隔離膜的保護下和規(guī)范應用MEBT/MEBO過程中完成的,只有在纖維隔離膜存在的狀態(tài)下,創(chuàng)面深層的微循環(huán)結(jié)構(gòu)才能以生理的毛細血管樹的架構(gòu)形態(tài)再生,以保障為原位干細胞再生形成的原始皮膚胚胎基和“皮島”輸送營養(yǎng),使其發(fā)育擴展愈合創(chuàng)面。所以,在進行創(chuàng)面的換藥、清理等操作過程中,要特別注意保護好纖維隔離膜的完整性,以持續(xù)供藥方式始終保持創(chuàng)面的生理濕潤狀態(tài),切忌干燥或浸漬。這也是堅持“三不損傷”和“三不積留”原則治療與護理創(chuàng)面的緣由所在。
二、皮膚干細胞的原位培養(yǎng)
燒傷創(chuàng)面皮膚原位再生的組織學基礎是潛能再生細胞和原位干細胞培植再生復原技術(shù)的應用。原位再生皮膚器官的潛能再生細胞主要是皮下組織細胞分化的角蛋白19型干細胞(K19表達陽性的干細胞)。深達骨骼的燒傷也可將骨髓細胞通過原位骨鉆孔引出,分化為角蛋白19型干細胞,實現(xiàn)原位再生復原創(chuàng)面。
在正常人體組織器官新陳代謝的生命過程中,組織細胞會不斷的凋亡、退化、損傷、壞死,同時又有新生的細胞增殖補充,以維持其組織器官的架構(gòu)和生理功能。機體恢復所喪失的局部組織細胞的過程稱為再生,生理性再生是指正常細胞的新老更換。應用原位干細胞培植再生復原技術(shù),使燒傷創(chuàng)面皮膚原位再生的源頭是潛能再生細胞。這一生命規(guī)律的揭示,為燒傷皮膚再生療法中創(chuàng)面的生理性再生修復作出了科學的詮釋。
(一)潛能再生細胞(Potential Regenerative Cells, PRCs)的定義
潛能再生細胞是與組織細胞在一起的、有潛能的、靜態(tài)的、原位性的和有干細胞再生功能的成體細胞(圖1-4-21)。
體細胞在分裂過程中出現(xiàn)由許多紡錘絲構(gòu)成的紡錘體稱有絲分裂。分裂期間染色體進行自我復制。復制后的染色體又均等地分配至兩個子細胞中,其中一部分細胞繼續(xù)分裂、增殖,另一部分細胞則不再繼續(xù)分裂、增殖,潛伏在組織中成為潛能再生細胞。潛能再生細胞也稱組織中的“生命拷貝細胞”,是第二次生命接力細胞。
人類組織器官中的潛能再生細胞是在組織器官發(fā)育形成的各個時期,由干細胞增殖后產(chǎn)生的。這些細胞以普通細胞形式存在。當組織器官的細胞發(fā)生凋亡、退化、損傷、壞死,會原位啟動自身的增殖功能,再生復制新的細胞,及時補充器官中的細胞和組織功能的空缺,恢復器官的結(jié)構(gòu)和功能,保障器官組織功能的持續(xù)。只要人體組織器官的這種再生功能發(fā)揮正常,就能維持整體生命的平衡。
(二)燒傷創(chuàng)面皮膚原位再生復原的概念
燒傷創(chuàng)面皮膚原位再生復原涵蓋了皮膚原位再生復原技術(shù)促進燒傷創(chuàng)面再生復原的全過程,是將創(chuàng)面置于一個特殊的生理濕潤環(huán)境中,并持續(xù)供給細胞生長所需的生命物質(zhì)(MEBO),在創(chuàng)面原位激活啟動潛能再生細胞的皮膚胚胎發(fā)育過程,在原位持續(xù)分裂再生,通過誘導、調(diào)控、分化為三個胚層的各種組織干細胞;再經(jīng)過干細胞之間的培植,連接,胚胎組合為成體組織,從而完成燒傷創(chuàng)面原位再生復原皮膚器官的過程。
(三)燒傷創(chuàng)面皮膚原位再生復原的過程(圖1422)
從原位干細胞再生復原皮膚器官程序圖譜中看出,皮膚原位再生復原技術(shù)包括三個方面:一是原位激活啟動潛能再生細胞,促進其形成干細胞;二是原位干細胞的組織組合;三是皮膚組織器官的再生組合。
1原位激活啟動潛能再生細胞形成干細胞
燒傷皮膚組織被損傷后,產(chǎn)生大量炎性介質(zhì)及有毒物質(zhì),同時有大量細胞參與和多種因子釋放,開始啟動機體的生理性再生修復過程,激活存在于創(chuàng)面深層的潛能再生細胞形成干細胞。但是這種激活時間很短,僅在傷后24小時之內(nèi)存在,若不能維持下去,便會轉(zhuǎn)化為病理性修復過程,故需要外源性物質(zhì)進行持續(xù)激活和維持。MEBO具有促使干細胞持續(xù)性增殖,分裂再生的功能。
2原位干細胞的組織組合
經(jīng)誘導調(diào)控分化后形成的多能干細胞啟動皮膚的胚胎發(fā)育過程,定向培植分化為三個胚層的多種專能干細胞(包括表皮、膠原、纖維、血管、神經(jīng)和間質(zhì)干細胞等)。激活后的干細胞需要一種生命再生物質(zhì)經(jīng)常不斷地保持其分裂、分化,成為表皮細胞、纖維細胞、神經(jīng)細胞、血管細胞等,各種組織干細胞在MEBO所形成的生理性濕潤環(huán)境中經(jīng)過培植,細胞之間發(fā)生生理連接(橋粒連接),組合成正常的皮膚組織器官。
3皮膚組織器官的再生組合
皮膚組織器官的生理性再生復制需要生理的調(diào)控機制,如成纖維細胞之間靠的是一種蛋白物質(zhì)使之發(fā)生連接。根據(jù)皮膚細胞生態(tài)學特性,纖維細胞不能過度生長,否則將導致瘢痕增生,必須使上皮細胞和纖維細胞按1∶4的比例組合。表皮組織包括上皮細胞、基底細胞及基底膜等,真皮組織包括膠原、各種纖維組織、血管及神經(jīng)等。成體皮膚組織器官形成后,將與全身器官保持緊密的生理性連接和神經(jīng)體液的調(diào)節(jié),從而完成生理意義上的原位皮膚組織器官的復制。皮膚原位再生復原技術(shù)是完成燒傷創(chuàng)面生理性再生修復調(diào)控機制的有效療法。