创面愈合后瘢痕的形成和增生一直是烧伤治疗中一个难以解决的问题,目前在瘢痕防治方面尚无有效的方法,而在基础研究方面对于瘢痕的形成机制研究较多。据报道,有学者针对皮肤创面成纤维细胞的特性进行了研究,证实创面愈合过程中成纤维细胞表现出强烈的增殖能力,认为这是瘢痕产生的原因。也有文献证实创面愈合过程中胶原大量分泌、沉积,其中成人以Ⅰ型胶原纤维为主,由此认为胶原的异常分泌是瘢痕产生的原因。有学者研究了创面愈合过程中及瘢痕中各种生长因子及其受体的表达,观察到转化生长因子β(t ransforminggrowth factor -β,TGF-β)和碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)等及其受体的表达与正常皮肤中的表达大相径庭,认为生长因子在瘢痕的产生过程中发挥了重要的作用。亦有学者对创面愈合过程与炎性反应的关系进行了研究,观察到瘢痕形成的程度与创面愈合过程炎性反应的强弱呈正相关,认为炎性反应是瘢痕形成的一个重要原因。也有学者对性激素和瘢痕形成之间的关系进行了研究,观察到雌激素能够促进创面愈合,而增生性瘢痕中孕激素和雄激素的含量都较正常人高,认为瘢痕的产生和性激素有关。还有学者观察到不同部位产生瘢痕的程度有所不同,如胸部正中线、上背部等处容易产生瘢痕,这些部位皮肤张力较大,由此认为创面局部的皮肤生物应力也是产生瘢痕的一个重要原因;一些动物如兔、猪产生的瘢痕不太明显,白种人产生的瘢痕也较有色人种要轻许多,于是不同种属、种族也被认为与瘢痕的产生有密切的关系,等等。上述研究大大加深了人们对瘢痕产生机制的认识,但目前看来,离瘢痕产生机制的完全阐明和临床上彻底预防及治疗瘢痕尚有不小的距离,导致瘢痕产生的根本原因是什么?下一步的研究方向在哪里? 值得思考。
1971年,Burrington等观察到孕中期的胎儿皮肤创伤后没有瘢痕形成,并提出“无瘢痕愈合”的概念,由此引发了人们对无瘢痕愈合机制的研究,希望能够在成人体内复制这一过程,从而避免瘢痕的产生。胎儿无瘢痕愈合机制的研究历经了两个阶段,前一阶段的研究重点集中在胎儿所处的外部环境,如温暖、无菌的羊水,低氧分压等,后来的研究证实这些并非胎儿无瘢痕愈合的根本原因;后一阶段的研究重点集中在胎儿皮肤创面愈合的内在因素上,如胎儿成纤维细胞本身的特性、细胞外基质的各种成分等。近年来的研究表明,胎儿创面愈合与成人相比有以下特点:
(1) 胎儿皮肤创面愈合过程中急性炎症反应缺乏;
(2) 胎儿创面成纤维细胞的表现型与成人有所不同,具有较强的游走性;
(3) 胎儿创面含有高浓度的透明质酸,且能维持较长时间,使得其细胞外基质随形性好、流动性大,有利于成纤维细胞的增殖、游走和保持逆向分化;
(4) 胎儿创面Ⅲ/ Ⅰ型胶原的比例较成人高,胶原纤维的排列呈正常网状结构;
(5) 胎儿创面愈合过程中TGF和bFGF 等生长因子低表达。究竟什么是导致胎儿创面“无瘢痕愈合”的主要原因?
Lorenz等观察到妊娠晚期胎儿伤口可出现类似于成年样瘢痕组织愈合,与早期无瘢痕愈合之间存在一过渡期,并称之为“过渡期瘢痕”,其组织学特征是愈合伤口真皮胶原纤维呈正常网状排列,但皮肤附件缺失。为什么会产生“过渡期瘢痕”?是否与胎儿向成人发育过程中所处的发育状态有关?
Stelnicki 等的研究表明:哺乳动物的胎儿能够很完美地修复大块皮肤缺损,表现为再生式,可能与其范型基因如同源异形框基因有关。同源异形框基因是动物体内主要的发育调控基因,建立在所有的遗传层次之上,对形态发生和细胞分化的各方面进行调节。同源异形盒是所有同源异形框基因内的一个共同片段,大小为183 bp ,最早在果蝇体内发现,以后的研究表明,它存在于所有从海绵体至脊椎动物的后生动物及植物和真菌体内,在进化过程中属高度保守。同源异形盒编码1个60个氨基酸的同源片段(homeodomain),后者作用于特异序列的DNA 进而调控较大的同源片段蛋白即转录调节因子,它们能够激活或抑制靶基因的表达。在发育的不同阶段,同源异形框基因的表达有所不同。在正常的皮肤发育过程中,源自外胚层、中胚层和内胚层的细胞按照精确的时间和空间次序,共同形成复杂的三维网状结构,这一切都离不开同源异形框基因的调控。Stelnicki等对人胎儿和成人皮肤中MSX21 、MSX22 和MOX21 的表达进行了观察,证实其表达在人胎儿皮肤和成人皮肤有所不同。
“无瘢痕愈合”作为胎儿发育过程中的一个特殊现象,其发生机制与发育生物学必然有着密切的关系。这一结果提示,胎儿和成人处于不同的发育阶段,两者在发育生物学上的诸多差异可能是产生不同愈合结果的根本原因。对胎儿、成人和新生儿皮肤创面愈合过程中与发育生物学相关的指标进行对比性的研究,找出其中存在的差异,进而施加相应的干预因素,观察创面愈合情况的变化,可能是阐明胎儿“无瘢痕愈合”、“过渡期瘢痕”及瘢痕产生机制的较佳方向。
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