天然组织工程皮肤支架材料的分类及其免疫原性研究现状

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1、天然组织工程皮肤支架材料的分类及其免疫原性研究现状郑必祥彭代智陈博左海斌周灵周新刘敬基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划，2006AA02A121），国家重点基础研究发展计划（973计划，2005CB522605)作者单位：400038重庆，第三军医大学西南医院全军烧伤研究所，创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室通讯作者：彭代智，Email:dzpeng@yahoo.com组织工程皮肤是组织工程研究最为成熟的一个领域，其核心内容是构建一种支持细胞生长的三维支架，与角质形成细胞和/或成纤维细胞进行体外复合培养，形成可用于创面覆盖与修复的皮肤等同物[1]。其中支架材料为种子细胞提供

2、了黏附、迁移、增生和分化的空间环境，在组织工程皮肤的构建中起着重要作用。组织工程皮肤支架材料包括人工合成组织工程皮肤支架材料（简称人工合成支架材料）和天然组织工程皮肤支架材料（简称天然支架材料）两大类。人工合成支架材料主要包括聚乳酸、聚乙醇酸、聚原酸酯、聚己内酯、聚氰基丙烯酸烷基酯及其共聚物等。人工合成支架材料始终无法模拟天然真皮的三维空间结构，其成分为人工合成，亲水性不够理想，缺乏细胞识别信号，与细胞间缺乏生物性相互作用，对细胞黏附力较弱[2]。而天然支架材料来源于天然组织，来源丰富，制作较为简单，造价低廉，且在三维结构、组织亲和性、机械性能及生物降解性等方面显著优于人工合成支架

3、材料，从目前研究来看，是组织工程皮肤支架材料的研究热点[3]。但天然支架材料因来源和所含成分不同，存在着不同程度的免疫原性，限制了其临床的广泛应用。目前这方面的研究较多，因此，有必要结合天然支架材料的分类来概括其免疫原性研究现状。一、天然支架材料的分类按加工处理天然组织的方法分类，天然支架材料大致可以分为脱细胞支架材料和基质提取成分支架材料两大类。脱细胞支架材料是通过各种物理和化学的方法去除天然组织中的细胞成分，同时保留了原有组织的三维支架结构和主要细胞外基质成分的支架材料。目前应用较多的有脱细胞真皮基质（acellulardermalmatrix,ADM）、脱细胞小肠黏膜下层（s

4、mallintestinalsubmucosa,SIS）、脱细胞羊膜基质等。基质提取成分支架材料主要指通过从天然组织中提取某些成分，再构建出具有三维空间结构的支架材料。目前提取的天然细胞外基质成分主要有胶原类、壳聚糖类、透明质酸类等，由于单一成分合成的支架均有非常明显的缺点，因此，这类9支架材料多以一种成分为主，多种成分组合构建而成，如胶原-透明质酸复合支架、壳聚糖-胶原复合支架、壳聚糖-透明质酸复合支架、胶原-硫酸软骨素复合支架以及胶原-壳聚糖-透明质酸复合支架等。1.脱细胞支架材料（1）脱细胞真皮基质（ADM）：ADM取材于人类皮肤或动物皮肤，通过物理和化学等手段，去除了细胞成

5、分的同时保留了胶原纤维等细胞外基质成分和三维组织结构，具有良好的组织相容性[4]。美国LifeCell公司推出的Alloderm即是一种商品化的异体脱细胞真皮基质，临床应用效果良好[5]。由于异体ADM的存在来源有限的问题，近年来用异种皮肤来获得脱细胞真皮基质的报道亦较多[6]。由于大多数人认为猪皮与人体皮肤组织结构相似，并且具有来源广泛、价格低廉等优点，因此猪ADM成为研究热点[7]。但猪ADM在临床应用时存在营养渗透性差、血管化速度慢、移植皮片成活率低等不足[8]。最近，我们通过比较巴马小型猪与人真皮发现[9]，猪真皮不但三维结构致密，其主要成分也与人真皮相差甚远。因此，在选择

6、ADM的来源动物时，有必要寻找真皮组织结构与人更为相似的动物。同时，由于现有ADM制作的方法都很难在降低免疫原性上达到满意效果，ADM的制备方法仍有待改进[10]。（2）脱细胞SIS：脱细胞SIS是一种对小肠组织（通常来源于猪）进行脱细胞处理后所得的细胞外基质支架材料[11]。SIS中的胶原蛋白、蛋白多糖及糖蛋白构成的细胞外基质框架可作为组织形态发育、结构重建的天然生物支架，已成功作为多种组织工程的支架材料，用于如皮肤、血管、神经、肌腱等组织缺损的修复[12]。SIS有良好的生物相容性，植入体内后不引起明显的排斥反应，又具有适当的机械特性，能为成纤维细胞及新生血管的长入提供足够的生

7、长空间，随着新生组织的形成，逐渐降解，产生的新生组织在结构和功能上均与原有组织相似[13]。（3）脱细胞羊膜基质：羊膜是胎盘上最靠近胎儿的一种薄膜状组织，这种半透明薄膜由单层立方上皮细胞、较厚的基底膜以及一层无血管的间质组成[14]。羊膜的上皮细胞层含有羊膜上皮细胞和由羊膜上皮细胞分泌的多种生长因子，因此羊膜不仅具有生物支架所必须的基质结构，而且具有促进细胞生长的生物活性分子[15]。将羊膜中的细胞成分去除后所留下的无细胞结缔组织称为脱细胞羊膜或羊膜细胞外基质，具有免