脂肪源性干細胞對軟組織擴張技術是的擴張效率及皮膚組織學的影響
研究背景軟組織擴張技術已成為修復大創面比較理想的成熟的技術,但是擴張周期長以及其對皮膚組織結構具有的不利的影響是該技術主要的缺點。
對于如何提高擴張效率的同時盡量不破壞皮膚的組織結構這一難題,學者們長期以來嘗試了多種方法,但效果均很有限。
脂肪源性干細胞(Adipose-derived Stem Cells,ADSCs)是從脂肪組織中提取的一種具有高度自我更新和多向分化潛能的多能干細胞。
目前它已成為修復和重建組織和器官研究的熱點。
在整形外科領域,已有許多研究證實ADSCs在皮膚軟組織修復重建中有著各種各樣積極的作用。
然而目前對于ADSCs對擴張皮瓣的影響還知之甚少。
研究目的首先總結臨床上軟組織擴張技術的應用,在肯定其與其他修復重建技術相比所具有的不可比擬的優勢的同時,指出該技術具有擴張效率低下的缺點;隨后進行動物實驗,對擴張的皮膚進行ADSCs注射以觀察擴張效率有何變化,同時對擴張的皮膚進行組織學研究以觀察ADSCs對擴張皮膚的組織結構有何作用。
此外,通過對ADSCs進行5-溴-2-脫氧尿苷(5-Bromo-2-Deoxyuridine,BrdU)示蹤標記以初步研究其遷徙分布的變化。
研究最終目的是為臨床上提高擴張效率提供一種可能的途徑。
研究內容及方法研究共分為兩部分,第一部分是對臨床病例的經驗性總結,第二部分為動物實驗。
第一部分系統性回顧了從2000年至2013年臨床上采用額部擴張皮瓣進行面頸部修復重建的患者。
根據血供特點對額部擴張皮瓣進行分型,然后根據面頸部的美學分區統計這各類型的皮瓣的應用情況,包括擴張相關數據、術后效果及并發癥。
根據統計分析結果提出額部擴張皮瓣在面頸部不同區域修復重建的策略。
第二部分1.實驗分組:實驗對象為五指山豬,共16頭,分為3組:A組4頭,用來比較單純擴張和擴張+針刺對皮膚的影響;B組4頭,用來比較擴張+針刺和擴張+針刺+PBS對皮膚的影響;C組8頭,用來比較擴張+針刺+PBS和擴張+針刺+ADSCs對皮膚的影響。
比較方法均采用組內左右兩側配對比較。
每頭豬的每側背部各埋置2個200ml圓形擴張器,并在皮瓣的中央區域采用文刺的方法標記處1×1cm2作為研究目標皮瓣。
2.ADSCs體外培養、檢測和標記:對C組的豬身上所獲得的基質血管成分(Stromal Vascular Fraction,SVF)在體外進行培養增殖,以獲得純化的ADSCs。
采用誘導分化和特殊染色方法檢測ADSCs成脂和成骨能力。
細胞培養至第3代時進行BrdU標記,并分析BrdU標記對細胞活率及分化能力的影響。
3.皮瓣的擴張:將BrdU標記后的ADSCs注射到C組豬的文刺皮瓣區域皮內,隨后每周進行1次注水擴張,每次注水量為30ml,擴張時間為12周。
4.擴張效率的檢測:在擴張結束后,采用3D掃描儀記錄每組文刺區域皮瓣表面積的大小,從而計算出表面積增加的數值并進行每組組內比較。
5.皮膚組織學檢測:在HE染色下觀察表皮與真皮厚度的變化;采用增殖細胞核抗原(Proliferating Cell Nuclear Antigen,PCNA)免疫組化染色觀察表皮內增殖細胞數量變化的情況;使用天狼星紅染色和Verhoeff鐵蘇木素染色分別對膠原纖維和彈力纖維染色并觀察;采用α平滑肌動蛋白(α-Smooth Muscle Actin,α-SMA)免疫組化染色觀察皮膚內血管密度的變化;使用掃描電鏡和透射電鏡觀察皮膚超微結構的變化;最后使用BrdU免疫熒光染色對ADSCs進行示蹤。
研究結果第一部分根據額部不同血管特點可將額部擴張皮瓣分為4種類型。
?、裥推ぐ隇榫植繑U張皮瓣,主要可用于修復瞼裂以上的缺損(病變),包括額部、上瞼區,內眥區和外眥區。
?、蛐蜑橐曰嚿涎転榈俚钠ぐ?,Ⅳ型為以單側顳淺血管為蒂的皮瓣,二者均可被用來修復面中部的缺損(病變)。
?、蛐推ぐ昕捎糜诒菂^不同區域的缺損(病變)的修復,而Ⅳ型皮瓣雖然也可用于修復部分鼻缺損,但用來進行全鼻或近全鼻再造較困難。
?、蛐推ぐ暌话悴荒苻D移至下頰部,而Ⅳ型皮瓣可以。
?、笮推ぐ隇橐噪p側顳淺血管為蒂的皮瓣,可用于修復下三分之二面部及上頸部的大的缺損(病變)。
擴張周期較長(2至8個月)仍為組織擴張主要的缺點之一,對此仍沒有很好的解決方案。
第二部分1.C組內的8頭豬的ADSCs在成脂和成骨分化能力上無顯著差別。
BrdU的標記對ADSCs的分化能力亦無顯著影響。
此外,BrdU標記對ADSCs的活細胞率也無明顯影響。
2.A組和C組內各有1頭豬的一側背部的1個擴張器發生破裂;B組內有1頭豬的一側背部的1個擴張皮瓣發生局部壞死導致擴張器外漏,同樣情況發生在C組的2頭豬的身上。
排除發生并發癥的擴張皮瓣后,A、B和C組可用于實驗研究的皮瓣各有5對、5對和13對。
3.A組所有豬的左側背部擴張器擴張容量為352.20±2.59ml,右側為355.20±3.03ml;B組左側擴張容量為353.00±4.53ml,右側為353.20±4.15ml;C組左側擴張容量為354.15±3.48ml,右側為353.69±3.50ml。
t檢驗示均無統計學差異。