皮肤创伤修复机制与治疗研究

陈晓丽 石达友 许文虹 刘晓玲 辜银萍 张 君*

（1.广东科贸职业学院，广东广州 511500；2.华南农业大学兽医学院，广东广州 510642）

皮肤是人体的最外面的一层结构，是人体最大的一个器官。主要由表皮、真皮、皮下组织组成。在日常生活中，皮肤受到创伤的因素很多，比如：擦伤、烧伤、烫伤等，创伤愈合后形成的疤痕，不仅影响皮肤整体美观也给患者的心理造成阴影。近年来，在国内外学者的共同努力下，皮肤创伤的研究治疗已经取得重大的进展，我们对皮肤愈合机制的了解也逐渐清晰，在临床治疗水平上有所提高。但目前许多皮肤创伤仍然无法达到无痕愈合，这将是皮肤损伤愈合领域的另一个挑战。文章综述了近年来国内外学者对皮肤创伤修复机制和临床治疗研究，以期为临床上皮肤创伤修复治疗提供系统的理论和技术支持。

1 皮肤创伤修复机制

创伤修复是皮肤在创伤发生后，由多种修复细胞、细胞外基质、细胞因子参与创伤愈合进行自我修复的生理动态过程，它们之间相互协同、相互制约，如图1所示。在修复过程中，根据伤口修复的先后顺序可分为：①止血和炎症反应期；②细胞增殖分化期；③基质形成和组织重建期。

图1 皮肤损伤修复机制示意图

1.1 止血和炎症反应期

止血在创伤愈合早期由血管收缩、血小板聚集和纤维蛋白形成导致血液发生凝固，血凝块形成伤口保护屏障，为浸润细胞和生长因子提供一个良好的环境。炎症反应是机体自我防御的生理表现，创伤初期免疫系统被激活，血小板凝血末期释放趋化因子，诱导大量白细胞从血液迁移进入伤口，中性粒细胞在浸润吞噬细菌和坏死组织，单核细胞浸润逐渐分化为巨噬细胞，一方面防御创面吞噬异物和细菌，另一方面分泌生物活性物质，刺激细胞增殖分裂[5]。一般炎症反应会在第三天左右达到高峰期，随后开始减退。有研究表明[1]一些特殊时期的胚胎皮肤组织损伤后的修复过程不需要涉及炎症反应，如：人类22～24周胚胎皮肤，小鼠16d的胎鼠皮肤，由于这类皮肤附件组织（如：毛囊和皮脂腺等）未完全分化仍具有更新能力和无瘢痕修复能力，可以使受创皮肤无瘢痕修复成正常真皮基质；当皮肤的附件组织分化后，不具有更新能力时，适度的炎症反应则有利于创面修复；当局部皮肤炎症反应失衡时，可导致瘢痕形成或创面难愈。

1.2 细胞增殖分化期

在细胞增殖分化阶段血管开始形成。由炎症反应阶段末期剩余的细胞分泌大量的细胞因子，如：成纤维生长因子（FGF）、转化生长因子（TGF-B1）、血小板源性生长因子（PDGFS）、血管内皮生长因子（VEGF）等，这些细胞因子参与细胞增殖过程，主要表现为角质细胞、内皮细胞、成纤维细胞迁移到伤口增殖和分化，细胞外基质形成后达到再上皮化，最终形成富含新生血管的肉芽组织[2]。研究表明[3]VEGF是一种特异性作用于血管内皮细胞的多功能细胞因子，VEGF的生物学效应是通过特异的膜受体介导实现的，内皮细胞是VEGF的靶细胞。它能引起血管通透性增加、细胞外基质成分改变，诱导新生血管形成。

1.3 基质形成和组织重建期

新形成的肉芽组织过一段时间后会被重建为瘢痕组织，这个过程主要是胶原蛋白的合成和疤痕的形成。细胞外基质和成纤维细胞相互作用主要表现为：细胞外基质调控成纤维细胞的增殖与分化、对成纤维细胞趋化作用、负反馈抑制成纤维细胞合成胶原[4]。基质形成阶段含胶原蛋白I的细胞外基质逐渐取代暂时形成基质所含的胶原蛋白III、纤维蛋白、透明质酸等，肉芽基质的重建与纤维母细胞和肌成纤维细胞的迁移使创口缩小，最终形成与正常皮肤组织张力相仿的瘢痕组织[5]。

2 创伤修复的治疗

近年来，在海内外学者的共同努力下，皮肤创伤修复的治疗研究已经取得突破性进展，研究出来多种有效的治疗方法，见表1。

2.1 中医疗法

中医是以中国传统医学为主的医学，是研究人体生理、病理以及疾病的诊断和防治等的一门科学，在创伤治疗过程中有其独到的见解和丰富的临床经验，在皮肤创伤领域重在局部外用药。中医对皮肤创面治疗的原则：①行气活血、推陈致新；②燥湿收脓、去脓生肌；③酸涩收口、生肌收口，主要原则是通过袪腐达到生肌。外用中药在创伤修复的全过程中都发挥着促进修复的疗效，主要作用[6]：①改善局部创面组织的血液循环，增强局部免疫功能；②抗炎、抗菌、消肿、止痛；③促进个细胞增殖，加快肉芽组织生成；④促进不同时期细胞因子、趋化因子的表达。林子洪等[7]在研究以野菊花20g，蒲公英30g，黄柏30g，三七30g，地榆30g，配成的复方创伤药对创伤伤口的治疗作用中，结果发现该复方中药在创伤愈合中有显著的作用，能促进伤口血管重建，减少炎症细胞的浸润，加速胶原纤维的增生形成瘢痕，防止伤口感染。

表1 皮肤创伤修复的治疗方法及优缺点分析

2.2 细胞因子疗法

生长因子是一类具有调节细胞生长活性的细胞因子，能刺激和诱导创面细胞进行增殖、分化，从而修复受损皮肤。研究发现，涉及创伤修复的生长因子主要有：bFGF、VEGF、PDGF、B1、FGF-2等，它们分别可以促进内皮细胞游走和平滑肌细胞增殖，促进新生血管生成，促进肉芽组织生长及募集干细胞等，从而在创伤愈合中发挥疗效[8]。有学者[9]在皮肤损伤时间与细胞因子创伤修复的表达变化关系研究中，发现细胞因子在创口修复中的蛋白水平表达呈时间相关性特点。付小兵等[10]研究表明在高浓度生长因子环境下创面修复延迟可能和生长因子与其受体结合障碍有关，FGF参与了瘢痕修复的全过程，TGF-β主要发生于瘢痕形成早期。细胞因子FGF对成纤维细胞的生长趋势与增殖活性有明显的促进作用，可刺激胶原纤维的合成、增生和沉积，这在创伤愈合的早期起到积极的作用，但过量的应用FGF可导致病理性瘢痕的形成[11]。更多还原目前研制成功的包括表皮生长因子、血小板源性生长因子等，这些生长因子多为外源性，临床应用中易降解失活，达不到预期疗效。

2.3 干细胞疗法

干细胞具有多项潜能，有自我更新、多潜能分化、低免疫原性、高度增殖和迁移等特性[12]，参与皮肤组织损伤修复的干细胞主要有两类：一类是长期定居于组织中的组织干细胞；另一类是能够“归巢”至损伤部位增殖分化为损伤部位的细胞，参与组织修复过程的骨髓干细胞[13]。干细胞移植到皮肤损伤处后，可分化成为修复细胞，修复和补充坏死的组织，分泌营养因子，对损伤处进行有效的修复。皮肤组织中有表皮干细胞、毛囊干细胞等多种干细胞，是皮肤发生、修复、重塑的关键成分。有研究表明[14]，机体在受到创伤刺激时，骨髓间充质干细胞会向受损部位聚集，并向该受损器官的组织细胞转化，起到修复作用，骨髓间充质干细胞在异体移植时，其免疫抑制作用能够延长移植物的存活时间。干细胞疗法是目前创面修复的研究热点，具有广阔的前景。但由于实验尚未成熟，仍停留在动物实验上的研究，其安全性及社会伦理方面有待进一步讨论与研究。

2.4 基因工程疗法

基因工程是在分子水平上将外源基因通过人工体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达，经过增殖培养和高度分离纯化后移植到患者皮肤损伤处发挥疗效。在皮肤创伤修复领域中常见的是生长因子基因片段的植入，通过植入生长因子发挥作用，从而促进创伤愈合。赵雷[15]在探讨含人血管内皮细胞生长因子（hVEGF）重组质粒的成纤维细胞种植的基因工程膜对SD大鼠全层皮肤缺损创面愈合的影响中，发现通过hVEGF基因工程膜覆盖创面，能上调创面中VEGF及其受体flt-1的表达，且在创面愈合的时间上相一致；同时能促进创面中新生血管形成，VEGF表达与血管形成呈正相关，实验表明，通过hVEGF基因工程膜覆盖大鼠全层皮肤创面，能促进新生血管生成，有利于肉芽组织的生长。但生长因子发挥疗效需与细胞外基质成分相互作用，外源植入生长因子在临床治疗中达不到预期效果。

2.5 组织工程疗法

从组织工程学的观点来看，组织工程皮肤是指由细胞或细胞外基质或由两者共同结合组成的皮肤产品，主要分为3类[16]：①培养的表皮膜；②真皮替代物；③具有表皮、真皮双层结构的复合皮肤替代物。主要是将真皮成纤维细胞与细胞外基质替代物混合制成人工皮肤，人工皮肤与人体正常皮肤组织相近，可单纯使用多孔的细胞外基质替代真皮植入创面，在移植到创面上的细胞外基质中移植上皮细胞覆盖或待自身上皮覆盖取代病损的皮肤。刘源等人[17]在探讨应用组织工程方法构建含有血管结构的组织工程皮肤中，结果发现构建的组织工程皮肤结构完整，细胞状态良好，真皮层中形成了微血管样结构，采用所构建的组织工程皮肤成功修复了裸鼠的皮肤缺损。目前的组织工程皮肤包括自体或异体培养的表皮片、真皮替代物及含表真皮双层结构的皮肤替代物二种，适合用于大面积缺损创面的早期覆盖和后期整形中。但人工皮肤缺乏一些皮肤附属器官，如：汗腺、毛囊和色素细胞等，使其不能达到正常皮肤功能所需，在临床上应用比较局限。

2.6 激光疗法

常见的激光疗法有半导体激光和氦氖激光治疗。半导体激光有生物刺激效应，能够有效的促进细胞再生和改善局部血液循环，从而起到消肿止痛的作用。肖晋和李军[18]在半导体激光治疗痛点43例中指出，半导体激光照射能够调节机体免疫系统，能够起到抗感染的作用。李艳梅[19]用半导体激光照射治疗皮肤，探头与粘膜距离1cm左右，功率400～500W，照射10min，结果发现半导体激光治疗效果明显。氦氖激光属于一种低功率的激光，其生物学特性为：①低输出率，对组织有较深的穿透力；②无光热效应，对组织结构无任何伤害。其主要作用为：①可扩张血管，改善皮肤微循环；②促进组织新陈代谢；③增加巨噬细胞的吞噬作用，促进炎症吸收；④有明显的抗菌作用；⑤增加淋巴细胞转化率，增加血中免疫球蛋白和补体。吴锡娣等[20]研究表明，氦氖激光照射治疗皮肤创面，可提高白细胞的吞噬功能，促进上皮细胞和毛细血管生长，加速创面修复，还可减轻患者的疼痛。Mizuno T等[21]研究结果表明，氦氖激光对深层组织同样具有较强的穿透能力，可降低血液粘滞度，促进淋巴以及静脉的回流，可改善局部的血液循环和营养状况，加速伤口愈合和增强局部的抵抗力，减轻炎症反应。但激光治疗所需时间治疗较长，若操作不当容易对皮肤造成损伤。

2.7 其他疗法

赵德君[22]在复杂创面实施负压封闭引流术治疗，结果观察组患者的创面面积明显少于对照组，创面伤口感染率和并发症的发生率均明显低于对照组患者。结果表明在临床治疗中，负压引流术用于复杂创面修复的效果显著。有研究表明[23]电刺激洽疗开放性皮肤伤口，能增强表皮的再生能力，减弱细胞增殖，从而加速伤口的愈合。谭勇海等[24]在观察富含血小板血清裂解液治疗皮肤缺损的临床疗效试验中，结果发现采用富含血小板血清裂解液治疗皮肤缺损效果良好。

3 展望

随着皮肤创伤修复与治疗的深入研究，皮肤创伤修复机制逐渐清晰，也给临床治疗皮肤创伤提供了许多新的希望。目前很多治疗方法主要是围绕着皮肤创伤愈合机制开展，在皮肤创伤不同时期，根据机体自身的修复机制制定治疗方案。因此，大量的皮肤用药和治疗方法等大多是从修复机制入手，如细胞因子的调控、基因疗法等，并取得了较好的临床疗效。但是，目前皮肤创伤的修复机制并未完全清晰，皮肤创面仍无法无痕愈合。因此，关于皮肤创伤修复的临床治疗领域，仍有很多研究工作需要继续开展。