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人造皮肤:烧伤新曙光

2008-03-03 10:17 作者:莫如 2008年第3期
马静东所使用的这种人造皮肤由第四军医大学口腔医学院组织工程中心研制,于2003?2004年在解放军总医院第一附属医院、南方医科大学南方医院、第四军医大学西京医院和西安铁路中心医院进行了300例临床试验。马静东恰好成了国内第一批人造皮肤的体验者。

2002年4月,德国柏林一家医院的医生用一块人造皮肤为爆炸受害者做治疗

马静东所使用的这种人造皮肤由第四军医大学口腔医学院组织工程中心研制,于2003?2004年在解放军总医院第一附属医院、南方医科大学南方医院、第四军医大学西京医院和西安铁路中心医院进行了300例临床试验。马静东恰好成了国内第一批人造皮肤的体验者。

谈及曾经的烧伤,马静东有些不以为然。“现在恢复得挺好,基本看不出来受过伤。大老爷们的,掉一块皮没什么。”2004年7月的一天中午,他一边用开水泡面一边闲聊,不小心一碗面全扣在大腿上。他赶快把裤子脱了,“一块皮粘在裤子上被扯了下来,红通通一片,大概有10×5厘米大小”。在水龙头下反复冲洗后,他随便找了点云南白药洒上。

原以为是个小伤,到了第三天他才感觉不对,“伤口似乎感染了,还一个劲流水”。云南白药混着流出的组织液结成痂,“一碰就疼”。这时他才去解放军总医院第一附属医院(原304医院)就诊,被诊断为Ⅱ度烧伤,医生将伤口清理干净后涂上药膏再包扎起来。

第6天他去医院换药时炎症消了不少,医生建议他参加一个临床试验,在伤口处使用一种人造皮肤,能恢复得更快且不易留疤痕。“我当时想,反正是伤在大腿上,就算最后真留点疤也没有大碍,只要不破相都无所谓。于是我说好,就这样做了一回‘小白鼠’。”

医生从玻璃瓶里取出一个直径约5厘米的白色圆片,“质地有点像果冻,贴在腿上有点凉,一点儿也不疼,贴合得很平整”。为了对照,医生在伤口的下半部使用了人造皮肤,上半部采取了常规的敷药治疗,随后将患处用纱布包扎。

第9天换药时,“上下部的伤口都干了,人造皮肤好像长到了自己身上,不过用手摸摸总觉得隔了层东西”。又过了几天,人造皮肤的边缘开始起皮,撕下来的东西“就像是包糖的糯米纸,这时候摸着感觉是自己的皮了”。三四个月后,新生皮肤和周围皮肤相比仍有些发黄,使用人工皮肤的地方相对来说要白一点,“好处就在于色素沉着没那么严重”。

对于色素沉着他深有体会。5岁时,他曾双手插到滚烫的粥锅里,从那以后手背就像被铅笔戳过一样布满了麻点,色素在每一个毛孔处沉积。“30多年了,我的手一直比别人黑,要是那时有人工皮肤,不知道会不会好点。”

至于他所使用的人造皮肤到底是什么,为什么有助于伤口恢复,马静东却没了概念。他只知道这是种高科技产品,“是活细胞”。

在体外生长的皮肤

马静东所使用的这种人造皮肤在临床试验取得良好效果后,经过4次严格的专家评审,国家食品药品监督管理局于2007年11月下发注册证书,批准我国第一个组织工程产品上市,商品名为“安体肤”。

此项研究的负责人、第四军医大学口腔医院的金岩教授一直从事着组织工程领域的研究,他坦言,当初选择人造皮肤的目的非常明确,“哪个能够最快进入临床就研究哪个”。皮肤的结构相对来说较为简单,1997年3月世界上第一个组织工程产品——组织工程真皮由美国食品和药品管理局批准上市,但这一产品并不含活细胞。

所谓组织工程,就是在体外将细胞重新整合,形成更复杂的组织或器官,然后移植到人体。除皮肤外,组织工程学已经涉及软骨、角膜、血管、神经、心脏瓣膜、膀胱、肝脏等所有的组织和器官。目前国际上已上市的组织工程产品只有皮肤和软骨,如果日后组织工程的产品足够成熟,当人们遭遇不幸时就不必在病床上苦苦等待合适的组织和器官,不用担心免疫排斥反应,也不必害怕使用动物组织或器官时会感染异种病毒。

“组织工程有三个要素:种子细胞、支架材料和信号分子。”参与专家审评的军事医学科学院干细胞与再生医学研究室刘大庆副研究员说。先挑选合适的种子细胞在体外复制,达到足够数量时,将细胞接种到支架材料上。支架材料就像是供藤蔓植物攀爬生长的架子,支撑种子细胞在其上生长。随后,将生长细胞的支架放在合适的培养器中生长,供给它们合适的营养和信号分子,信号分子诱使细胞正确地分化、生长、迁移,最后形成正常的组织和器官。这个生长过程就像是在大棚中种植蔬菜。

从1998年起,金教授就在研究这三个要素,不过他所针对的是皮肤。对于人工皮肤而言,新生儿切除的包皮组织细胞是最好的种子,“这种细胞不仅增殖能力强,而且容易获得,从术后废弃物再利用这一点而言,不会产生伦理道德问题”。

研究人员从包皮组织中获取表皮细胞和真皮成纤维细胞,经分离后,“清除其中免疫应答过程中的重要细胞,这样一来免疫排斥反应就会大大降低,300例临床基本没有发生排斥反应”。然后将大量扩增的表皮细胞和成纤维细胞复合在牛胶原蛋白支架上,构建和人体结构类似的组织工程皮肤。比起早期只有表皮层的人造皮肤,这种与正常皮肤类似具有表皮和真皮结构的人造皮肤又向前迈进一步。

在患者的伤口处移植后,人造皮肤中的活性细胞可以直接参与伤口愈合,分泌的各种生长因子能够加快伤口附近的细胞生长,从而缩短愈合时间。伤口愈合后,人造皮肤中的胶原蛋白被机体逐渐降解吸收,表皮和真皮细胞随着皮肤的正常代谢而消失。“不用担心还有他人的细胞在你体内存留。”刘大庆说。

并非无所不能

作为我国组织工程领域的第一个产品,国家药监局对其适用范围进行了严格的规定,目前适用于深Ⅱ度烧伤创面和不超过20厘米的Ⅲ度烧伤创面,对于过敏性体质的人应慎用,并且只能在三级甲等医院经验丰富的临床医生指导下才能使用。“有些媒体称人造皮肤可以在家里像使用创可贴一样随取随用,这绝对是言过其实,或者只是一种美好的愿望。”金教授澄清。

此外,还有人称人造皮肤可以结束大面积烧伤时“拆东墙补西墙”的时代。长期以来,对于严重的皮肤缺损,通常会从病人身体的其他部位,比如胸部或大腿内侧取下一块皮肤覆盖在受伤的部位,但这样会给病人身体造成新的损伤。人造皮肤一出,就有乐观者认为,无论多大的伤口,只要将人造皮肤一块块敷上便万事大吉。

这只是一个美好的愿望。“大面积烧伤一般建议病人做手术,进行自体皮肤移植。若自体皮肤数量不够,可以等其恢复再获得,进行后续手术。所以说,人造皮肤目前的适用范围和自体皮肤移植并不冲突。在人造皮肤适用的情况下,患者也可以采取敷药等其他措施让伤口慢慢愈合,只是时间要长一些,换药过程中反复接触创面,病人会更加痛苦,留下的疤痕更明显。相比之下,这就是人造皮肤的优点。”解放军总医院第一附属医院烧伤整形科副主任杨红明说,他是临床试验的负责人。“但它并不能解决烧伤中的各种问题。在目前它是较好的皮肤替代物,皮肤受损时可以给予伤口一定的保护,能够防止感染、体液流失等等,相比其他敷料和药物来说效果要好。”

到目前为止,已上市的人工皮肤尚能算作皮肤替代物。美国现有6种人造皮肤上市,其中最成熟的一种叫做Apligraf,安体肤的原理和其类似。Apligraf是直径6.5?7.5厘米的圆片,一片价格1070美元,基本每位患者使用一片即可。“我们临床试验使用的人造皮肤基本也是这样的圆片,但是可以随要求不同而调整大小。”杨红明说。一小块新生儿的包皮组织,10天就能够生长成符合需求的人工皮肤,而且在15天内要使用它们,“否则就会因为部分活细胞死亡而失效”。

Apligraf的适用范围除了烧伤之外,还可用于糖尿病溃疡。安体肤也已经开展了这方面的临床试验。“初步疗效非常理想,计划在达到国家药监局规定的病例要求后再报批。”金教授说。

除了美国和我国,其他国家尚未批准组织工程皮肤上市,不过欧洲和日本在此领域也处在领先水平。今年1月的最新消息表明,德国莱比锡的研究人员成功实现了更为科幻的研究——拔几根头发就能长成皮肤。当然,这个研究仍基于组织工程的原理进行,只是使用的种子细胞不同,德国的研究使用了发根毛囊的成熟干细胞。

虽然人工皮肤的研究在不断推进,但何时才能出现带有毛囊、汗腺及色素的真正皮肤,既满足大多数烧伤患者,也满足爱美人士的美容需求?对此,科学家们仍没有答案。早在2003年,美国麻省总医院烧伤科主任考林·瑞恩在评价美国上市的人造皮肤时说过一句话:“它很有用,但终归不像出自上帝之手。”无法和上帝媲美并不会妨碍研究人员的热情,他们认为“这条路走起来很漫长,但总会越来越好”。

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