幾丁糖對(duì)皮膚創(chuàng)傷愈合的影響

作者單位：200433上海，第二軍醫(yī)大學(xué)附屬長(zhǎng)海醫(yī)院整形外科(Email:zhangjd789@sohu.com)
張敬德      邢新         鄭健生

幾丁糖（chitosan）是一種近年來(lái)廣為研究的生物材料，在臨床上已被廣泛用于預(yù)防組織粘連和促進(jìn)創(chuàng)口愈合［1］。大量的資料表明，幾丁糖具有廣泛的生物作用和良好的生物安全性，且在體內(nèi)可完全自然降解［2］。它作用于皮膚創(chuàng)傷愈合中的多個(gè)環(huán)節(jié)，包括多種細(xì)胞及細(xì)胞因子，如炎癥細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、上皮細(xì)胞等，以及這些細(xì)胞分泌的轉(zhuǎn)移生長(zhǎng)因子、白介素等。現(xiàn)就幾丁糖對(duì)創(chuàng)傷愈合方面的作用進(jìn)行綜述如下。
一、幾丁糖對(duì)凝血階段的調(diào)節(jié)
血凝塊形成阻止出血，是創(chuàng)傷愈合的開始。早在20世紀(jì)60年代Evan等［3］就報(bào)道，幾丁糖具有細(xì)胞黏附和凝集作用，即使在很低濃度時(shí)，通過與紅細(xì)胞膜間的相互作用，即幾丁糖表面的正電荷與紅細(xì)胞表面帶負(fù)電荷的受體結(jié)合，使紅細(xì)胞表面呈電中性，解除其間的相互排斥作用而凝集，形成血凝塊，加速凝血過程，阻止出血。
二、幾丁糖對(duì)創(chuàng)傷愈合過程中主要細(xì)胞的影響
1.對(duì)巨噬細(xì)胞的調(diào)節(jié)：巨噬細(xì)胞是炎癥細(xì)胞之一，在創(chuàng)傷愈合過程中起到核心作用，它能調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，活化淋巴細(xì)胞，誘導(dǎo)細(xì)胞免疫，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，控制傷口愈合。缺乏巨噬細(xì)胞的動(dòng)物模型傷口不愈合。實(shí)驗(yàn)表明，幾丁糖能活化巨噬細(xì)胞，顯著增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力，增加細(xì)胞內(nèi)精氨酸酶和酸性磷酸酶的活性等［4］，活化后能分泌多種對(duì)創(chuàng)傷愈合有重要影響的細(xì)胞因子，如血小板源性生長(zhǎng)因子（PDGF）、α腫瘤壞死因子（TNFα）、β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGFβ）等。進(jìn)一步調(diào)節(jié)參與創(chuàng)傷愈合過程的細(xì)胞的活性。
2.對(duì)成纖維細(xì)胞的作用：成纖維細(xì)胞是創(chuàng)傷愈合過程中的又一關(guān)鍵細(xì)胞，它對(duì)創(chuàng)傷愈合起雙重作用。一方面，它能轉(zhuǎn)化成肌成纖維細(xì)胞，收縮傷口，減小創(chuàng)面，并分泌各種細(xì)胞外基質(zhì)，填塞傷口，提供愈合瘢痕的張力；另一方面，成纖維細(xì)胞凋亡異常［5］，持續(xù)增殖分化，并合成分泌大量的膠原纖維，則表現(xiàn)出一種過度愈合，超過創(chuàng)面基質(zhì)邊緣，形成一種高出創(chuàng)緣、紅色、無(wú)彈性與周圍組織不相稱、持續(xù)時(shí)間超過正常范圍的瘢痕組織，即增殖性瘢痕和瘢痕疙瘩［6］。這種瘢痕能嚴(yán)重影響患者的有關(guān)功能和美觀，造成心理問題，治療相當(dāng)困難，一直也是困擾臨床工作者的問題。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，不同類型、不同來(lái)源、不同濃度的幾丁糖對(duì)成纖維細(xì)胞的作用是不同的，甚至相反。不同學(xué)者的研究結(jié)果也不相同。如Ishihara等［7］報(bào)道，體外培養(yǎng)時(shí)，光鉸鏈幾丁糖能作為化學(xué)引誘物吸引成纖維細(xì)胞，光鉸鏈幾丁糖凝膠作為創(chuàng)面敷料，能加速傷口收縮和愈合。Hamano等［8］報(bào)道，幾丁糖抑制人牙周成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)增殖，硫酸化后幾丁糖則有促進(jìn)作用。Chatelet等［9］報(bào)道，幾丁糖的乙?；潭葴p低時(shí), 幾丁糖膠膜黏附的成纖維細(xì)胞較多，是角質(zhì)細(xì)胞的2倍，但由于這種黏附作用使成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)受抑制，它們不增殖；與之相反，Howling 等［10］報(bào)道，幾丁糖乙酰化程度減低時(shí)，可以刺激成纖維細(xì)胞增殖,抑制角質(zhì)細(xì)胞增殖。但張前法等［11］認(rèn)為，幾丁糖能明顯抑制成纖維細(xì)胞和肌細(xì)胞的生長(zhǎng)。本實(shí)驗(yàn)室的研究也證明，幾丁糖能抑制成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)。
3.對(duì)上皮細(xì)胞的作用：上皮細(xì)胞是創(chuàng)傷愈合中的重要細(xì)胞，上皮細(xì)胞自創(chuàng)口周緣通過增殖向中央移行，形成覆蓋創(chuàng)面的新上皮，即創(chuàng)面再上皮化。如果創(chuàng)面上皮化受阻，傷口將不能閉合；再上皮化愈遲，增殖性瘢痕發(fā)生的可能性就愈大。上皮細(xì)胞還是生長(zhǎng)因子的重要來(lái)源，有些因子如TGFβ、PDGF、TNFα、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（bFGF）和白細(xì)胞介素1（IL1）在肉芽組織形成和瘢痕再塑形中起重要作用。體外培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明，隨培養(yǎng)液中幾丁糖濃度的增加，上皮細(xì)胞數(shù)量增加，生長(zhǎng)旺盛［12］。Chatelet等［9］報(bào)道，幾丁糖的乙酰化程度減低時(shí),角質(zhì)細(xì)胞增殖增加。臨床應(yīng)用海綿狀幾丁糖膠膜覆蓋供皮區(qū)創(chuàng)面，能加速傷口愈合，加速上皮化，使膠原沉積更規(guī)則［13］。  
4.對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的作用：內(nèi)皮細(xì)胞在創(chuàng)傷愈合的過程中，與成纖維細(xì)胞一起進(jìn)入創(chuàng)口內(nèi)，形成富含血管的連接組織，肉芽組織隨之產(chǎn)生并填塞創(chuàng)區(qū)缺損。另外，內(nèi)皮細(xì)胞還產(chǎn)生多種細(xì)胞因子調(diào)節(jié)創(chuàng)面愈合。文獻(xiàn)一致報(bào)道，幾丁糖能促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖［14］，進(jìn)而調(diào)節(jié)創(chuàng)區(qū)富含血管的肉芽組織的形成。
三、幾丁糖對(duì)創(chuàng)傷愈合中細(xì)胞因子的影響
細(xì)胞因子在創(chuàng)傷愈合中起重要調(diào)節(jié)作用，如TGFβ激活細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生；PDGF刺激細(xì)胞增殖和遷移；bFGF誘導(dǎo)新血管的形成；TNFα和IL1促進(jìn)炎癥反應(yīng)、細(xì)胞遷移和增殖［15］。幾丁糖對(duì)生長(zhǎng)因子有以下3方面的作用。
1.幾丁糖能促進(jìn)生長(zhǎng)因子的合成：幾丁糖能促進(jìn)傷區(qū)生長(zhǎng)因子的分泌，如PDGF、TNFα、TGFβ、IL1、IL8等。據(jù)Otterlei（1994年）等報(bào)道，幾丁糖能與人單核細(xì)胞表面CD14受體結(jié)合，誘導(dǎo)人單核細(xì)胞產(chǎn)生TNFα。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，TNFα在創(chuàng)傷愈合過程及異常瘢痕組織（即增殖性瘢痕和瘢痕疙瘩）中含量均較低，TNFα能抑制膠原的分泌，增加TNFα的含量能抑制膠原的過度沉積［16］。幾丁糖能刺激成纖維細(xì)胞分泌某些細(xì)胞因子如IL8等［17］；后者能抑制成纖維細(xì)胞合成膠原，卻不抑制降解膠原的金屬蛋白酶的產(chǎn)生，膠原分泌下降［18］。這表明幾丁糖能防止創(chuàng)傷過度愈合所致的異常瘢痕形成。
2.幾丁糖與生長(zhǎng)因子合用能起協(xié)同作用：幾丁糖本身具有生物活性，與生長(zhǎng)因子合用能起協(xié)同作用。Lnui（1995年）等發(fā)現(xiàn)，幾丁糖能提高體外培養(yǎng)的大鼠血管平滑肌細(xì)胞對(duì)PDGF的促分裂反應(yīng)，單用幾丁糖時(shí)能提高血管平滑肌細(xì)胞的酪氨酸磷酸化，但不能促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞的有絲分裂。
3.幾丁糖可作為生長(zhǎng)因子的載體：幾丁糖由于其特殊的理化特性，可作為生長(zhǎng)因子的載體，控制生長(zhǎng)因子的釋放，而不影響生長(zhǎng)因子的活性。如酸性或堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（aFGF、bFGF）需與肝素結(jié)合才能充分發(fā)揮作用，而肝素在體內(nèi)分解較快，作用時(shí)間較短。Kratz等［19］將肝素與幾丁糖結(jié)合制成膜覆蓋創(chuàng)面，取得良好的愈合效果。
4.抑制微生物的生長(zhǎng)：創(chuàng)傷愈合環(huán)境中存在的各種微生物，均不利于創(chuàng)傷的愈合。創(chuàng)面受微生物污染后，尤其是細(xì)菌，可造成傷口的不愈合、延遲愈合或愈合過度。據(jù)研究報(bào)道，幾丁糖能通過多方面作用抑制細(xì)菌等微生物生長(zhǎng)。首先，幾丁糖能誘導(dǎo)機(jī)體的特異性免疫和非特異性免疫來(lái)殺滅細(xì)菌等［2］；其次，幾丁糖復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)中的活性基團(tuán)，有類似抗生素的作用，如幾丁糖的氨基基團(tuán)結(jié)構(gòu)與細(xì)菌外壁的結(jié)構(gòu)有相似處，可能干擾細(xì)菌外壁的代謝而抑制細(xì)菌生長(zhǎng)；氨基上暴露的正電荷等能黏附細(xì)菌，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，防止細(xì)菌擴(kuò)散［20］。臨床上已將幾丁糖制成的敷料用于創(chuàng)面，并取得明顯效果。
總之，眾多研究表明，幾丁糖作為一種生物材料，具有廣泛的生物活性，能作用于創(chuàng)傷愈合的多個(gè)環(huán)節(jié)，調(diào)節(jié)創(chuàng)傷愈合過程；既可促進(jìn)創(chuàng)傷愈合，又能防止瘢痕過度形成。近年來(lái)，各國(guó)都相繼成立了幾丁糖研究協(xié)會(huì)，大力研究開發(fā)幾丁糖在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)及醫(yī)藥中的應(yīng)用，并取得了可喜的成就。隨著研究的發(fā)展，幾丁糖對(duì)創(chuàng)傷愈合過程的影響必將被更加深入的認(rèn)識(shí)，幾丁糖在創(chuàng)傷治療中的應(yīng)用也將進(jìn)一步推廣。參考文獻(xiàn)
1王秋根，項(xiàng)耀鈞，侯春林，等. 選擇性脊神經(jīng)后根切除術(shù)椎板切除后硬膜外防粘連的研究. 中華外科雜志，1998，36：379381.
2顧其勝. 醫(yī)用幾丁糖在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用. 上海生物醫(yī)學(xué)工程雜志，1998，19：3841.
3Evan EE, Kent SP. The use of basic polysaccharides in histochemistry and cytochemistry: IV. Precipitation and agglutination of biological materials by aspergillus polysaccharides and deacetylated chitin. J Histochem Cytochem, 1962, 10:24.    
 4陳愛民，侯春林，吳德林.氚標(biāo)記殼多糖在大鼠體內(nèi)吸收.第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，19：590591.    
5Chodon T, Sugihara T, Hiroharu H, et al. Keloidderived fibroblasts are refractory to Fasmediated apoptosis and neutralization of autocrine transforming growth factorbetal can abrogate this resistance. Am J  Pathol, 2000, 157:16611669.
6Niessen FB, Spauwen PH, Schalkwijk J, et al. On the nature of hypertrophic scars