劉青武 何秀娟 張金超 郭昕煒 陳佳 李萍

[摘要]創(chuàng)面修復(fù)是皮膚科和整形外科常見的臨床問題，干細(xì)胞具有自我更新以及多向分化潛能，近年來，在皮膚創(chuàng)面修復(fù)領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。通過將干細(xì)胞與促進(jìn)細(xì)胞增殖的細(xì)胞因子聯(lián)合使用，或利用基因工程技術(shù)以及使用干細(xì)胞制作組織工程皮膚等新技術(shù)，不僅豐富了干細(xì)胞的治療手段，而且提升了干細(xì)胞修復(fù)創(chuàng)面的能力。該文對近年表皮干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、毛囊干細(xì)胞及間充質(zhì)干細(xì)胞外囊泡在皮膚創(chuàng)面修復(fù)領(lǐng)域的相關(guān)研究進(jìn)展綜述如下。

[關(guān)鍵詞]干細(xì)胞;皮膚;再生;組織工程;創(chuàng)面修復(fù)

[中圖分類號]R322.99? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A? ?[文章編號]1008-6455（2019）06-0159-05

Abstract： Wound repair is a common clinical problem in dermatology and orthopedics. The stem cells have self-renewal and multi-directional differentiation potential，and have received widely attention in the field of skin wound repair in recent years. The combination of stem cells with cytokines， or the use of genetic engineering techniques and tissue-engineered skin not only enrich the treatment of stem cells， but also enhance the ability of stem cells to repair wounds. In this paper， the research progress of epidermal stem cells， mesenchymal stem cells， hair follicle stem cells and mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles in the field of skin wound repair has been reviewed.

Key words： stem cell; skin; regeneration; tissue engineering; wound repair

干細(xì)胞分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞，成體干細(xì)胞同樣具有較強(qiáng)的多向分化潛能，在一定條件下可以分化為骨、肌肉、脂肪、血管、肝臟、神經(jīng)及上皮等多種組織細(xì)胞[1]。目前，對干細(xì)胞在創(chuàng)面修復(fù)中研究較多的有表皮干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞及毛囊干細(xì)胞等，本文就干細(xì)胞在創(chuàng)面修復(fù)中的相關(guān)研究進(jìn)展綜述如下。

1? 表皮干細(xì)胞（Epidermal Stem Cellls， ESC）

表皮干細(xì)胞來源于胚胎的外胚層，是各種表皮細(xì)胞的祖細(xì)胞，在特定微環(huán)境下還可被誘導(dǎo)分化成皮膚附屬器。表皮干細(xì)胞位于表皮基底層，具有慢周期性、自我更新增殖能力及對基底膜黏附的特點(diǎn)。隨著年齡的增長，表皮的彈性、厚度、增殖及免疫等在一定程度上受到影響，但表皮干細(xì)胞的數(shù)目、功能、基因表達(dá)和分化反應(yīng)性等始終保持穩(wěn)定的水平。肖靜等[2]采用溴脫氧尿嘧啶核苷（Bromodeoxy Uridine，Brd U）標(biāo)記追蹤ESCs，發(fā)現(xiàn)在創(chuàng)面修復(fù)過程中，ESCs能夠通過向創(chuàng)緣遷移并增殖，主動參與創(chuàng)面的修復(fù)，是創(chuàng)面上皮化的重要來源。

糖尿病創(chuàng)面難以愈合的原因之一是糖尿病高糖狀態(tài)通過抑制磷脂酰肌醇3激酶（Phosphatidyl Inositol 3-Kinase，PI3K）的磷酸化而使ClC-2型氯通道（簡稱ClC-2）的表達(dá)下降，進(jìn)而抑制了ESC的遷移能力[3]。常飛等[4]發(fā)現(xiàn)局部單用神經(jīng)生長因子或胰島素治療糖尿病大鼠深Ⅱ度燙傷創(chuàng)面，可使表皮中ESCs增多，提高創(chuàng)面愈合率，而神經(jīng)生長因子和胰島素聯(lián)合組表皮中ESCs的表達(dá)較單用組高，創(chuàng)面中皮島出現(xiàn)早而且數(shù)量多，創(chuàng)面愈合率亦明顯升高，這為ESC在糖尿病創(chuàng)面的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。Zhao[5]研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期蛋白D1過表達(dá)誘導(dǎo)分化的表皮細(xì)胞，具有表皮干細(xì)胞的形態(tài)學(xué)、表型和功能特征，可以加速實(shí)驗(yàn)動物傷口愈合。這提供了一種新方法來產(chǎn)生用于傷口修復(fù)和再生的表皮干細(xì)胞。

在孕中期胎兒的全層皮膚缺損創(chuàng)面，主要以完全再生的方式進(jìn)行修復(fù)，成人皮膚創(chuàng)面主要以瘢痕方式愈合。主要調(diào)控動物發(fā)育的同源異形框基因族（Paired-Related homeobox gene，PRX），尤其是PRX-2基因在胎兒皮膚中的表達(dá)水平遠(yuǎn)高于成人，而胎兒或成人皮膚ESCs主要分布的區(qū)域正是PRX-2基因陽性表達(dá)的位置。王統(tǒng)民[6]發(fā)現(xiàn)PRX-2基因過表達(dá)的成人ESCs，PRX-2蛋白表達(dá)上調(diào)，ESCs增殖速度增加，而PRX-2基因沉默的胎兒ESCs，PRX-2蛋白表達(dá)下調(diào)，ESCs增殖速度顯著降低。何秀葉等[7]使用過表達(dá)PRX-2基因的ESCs制作的組織工程皮膚修復(fù)裸鼠全層皮膚缺損創(chuàng)面，見膠原生成較多，排列較規(guī)則，肉芽組織生長良好，并有部分皮膚附件產(chǎn)生，創(chuàng)面愈合情況較對照組好。代濤等[8]采用自體表皮干細(xì)胞膜片修復(fù)巨痣切削術(shù)后創(chuàng)面缺損10例，對照組行自體刃厚皮片移植。實(shí)驗(yàn)組創(chuàng)面愈合時間比對照組明顯縮短，隨訪發(fā)現(xiàn)在瘢痕增生或攣縮、皮膚色澤及彈性等皮膚功能方面表現(xiàn)良好。綜上，ESCs對維持表皮的自我更新和增殖潛能、保持皮膚的正常結(jié)構(gòu)起著重要作用，而且PRX-2可促進(jìn)ESCs的增殖，為ESCs的研究應(yīng)用提供了新思路。

2? 間充質(zhì)干細(xì)胞（ Mesenchymal Stem Cells， MSCs）

間充質(zhì)干細(xì)胞來源于發(fā)育早期的中胚層，取材方便，容易擴(kuò)增，免疫源性低。當(dāng)組織血管化受損時，間充質(zhì)干細(xì)胞通過分泌基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1（Stromal cell-Derived Factor-1，SDF-1）、血管內(nèi)皮生長因子（Vascular Endothelial Growth Factor， VEGF）、胰島素樣生長因子、表皮生長因子（Epidermal Growth Factor， EGF）、干細(xì)胞因子等多種細(xì)胞因子刺激內(nèi)皮祖細(xì)胞的動員、擴(kuò)增以及分化，促進(jìn)干細(xì)胞分裂，血管新生、組織再生及減弱瘢痕形成，而促進(jìn)創(chuàng)傷愈合[9]。

2.1 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（Bone Mesenchymal Stem Cells， BMSCs）：BMSCs最早于1968年，由Friedenstein等培養(yǎng)全骨髓細(xì)胞時發(fā)現(xiàn)，能分化為多種間充質(zhì)組織。SDF-1及其膜受體CXC趨化因子受體4型（CXC Chemokine Receptor4，CXCR4）參與多種干細(xì)胞的歸巢和遷移、細(xì)胞增殖和血管生成。SDF-1是唯一能與CXCR4結(jié)合并激活的天然趨化因子。在創(chuàng)傷愈合過程中，SDF-1/CXCR4信號軸誘導(dǎo)MSCs遷移到創(chuàng)傷部位，并誘導(dǎo)其分泌VEGF、促纖維生長因子和TGF-β等多種生長因子，形成許多血管網(wǎng)，參與傷口修復(fù)，過表達(dá)CXCR4的BMSCs遷移能力增強(qiáng)，可加速傷口愈合[10]，而阻斷CXCR4會減弱BMSCs遷移能力。BMSCs可以提高糖尿病大鼠足潰瘍創(chuàng)面VEGF水平和小血管數(shù)目來加速創(chuàng)面愈合，BMSCs復(fù)合EGF還可促進(jìn)大鼠β射線皮膚損傷創(chuàng)面的愈合[11-12]。池凱等[13]發(fā)現(xiàn)用BMSCs和脫細(xì)胞真皮基質(zhì)（Acellular Dermal Matrix，ADM）構(gòu)建組織工程皮膚對小鼠背部全層皮膚缺損創(chuàng)面具有很好的促愈合作用。王琦等[14]使用BMSCs聯(lián)合微粒皮或自體小皮片移植治療豬全層皮膚缺損，BMSCs能促進(jìn)移植創(chuàng)面的微粒皮、小皮片組織成活，調(diào)節(jié)TGF-β1和TGF-β3的表達(dá)，促進(jìn)創(chuàng)面愈合。BMSCs加微粒皮或自體小皮片組，Ⅰ、Ⅲ型膠原的表達(dá)高于單用BMSCs組，提示單純骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療還不能取代傳統(tǒng)的微粒皮和小皮片植皮。

2.1.1 BMSCs標(biāo)記和監(jiān)測技術(shù)：昕桐等[15]發(fā)現(xiàn)超順磁性氧化鐵納米顆粒標(biāo)記后的BMSCs在磁場作用下，能向創(chuàng)面聚集并促進(jìn)創(chuàng)面愈合。這種磁性顆粒具有超順磁性、低毒性、良好生物相容性及在外加磁場下定向移動等特點(diǎn)，在細(xì)胞標(biāo)記、藥物靶向投遞及腫瘤治療等方面都有廣泛應(yīng)用[16]。Oh EJ等[17]用表達(dá)螢火蟲熒光素酶（Firefly Luciferase，F(xiàn)Luc）的MSCs靜脈注射到燒傷小鼠，結(jié)果顯示MSC可以促進(jìn)傷口愈合，而且利用Fluc基因的光學(xué)成像可以非侵襲性地在動物模型中監(jiān)測MSC遷移到燒傷部位。Chu[18]將綠色螢光蛋白標(biāo)記的BMSCs與從正常小鼠ADM支架共培養(yǎng)后，移植到糖尿病小鼠的全層皮膚傷口，采用多光子顯微鏡同時采集I型膠原纖維的光學(xué)二次諧波圖像和熒光化合物的雙光子激發(fā)熒光圖像，以監(jiān)測和評估傷口愈合。結(jié)果發(fā)現(xiàn)局部移植MSC-ADM可有效促進(jìn)糖尿病皮膚創(chuàng)面的愈合，促進(jìn)血管生成和快速再上皮化。多光子顯微鏡是一種無創(chuàng)的三維結(jié)構(gòu)成像方法，為研究干細(xì)胞的功能監(jiān)測提供了更為便利的手段。

2.1.2 BMSCs修復(fù)能力的提升：干細(xì)胞移植治療技術(shù)在臨床應(yīng)用過程中仍然存在許多缺陷和不足，其最關(guān)鍵問題是分離培養(yǎng)的干細(xì)胞在體外會遭遇多次氧化應(yīng)激損傷。研究發(fā)現(xiàn)用低濃度H2O2（50μmol/L）預(yù)處理BMSCs，通過PI3K/Akt/mTOR信號通路發(fā)揮抗凋亡活性，能顯著增強(qiáng)BMSCs抗氧化應(yīng)激損傷能力，將低濃度H2O2預(yù)處理的干細(xì)胞移植治療創(chuàng)面，能增強(qiáng)其在創(chuàng)面的生存能力，并能顯示出更佳的促愈效果[19]。此外，移植BMSCs的存活能力差，分化成所需細(xì)胞類型的能力有限，常常阻礙其應(yīng)用。Shou等[20]利用甲殼素納米纖維（Chitin nanofiber，CNF）水凝膠在體外誘導(dǎo)BMSCs分化，可降低BMSCs轉(zhuǎn)錄因子（Oct4和Klf4）的表達(dá)，誘導(dǎo)其分化為創(chuàng)傷再生所必需的血管生成細(xì)胞和成纖維細(xì)胞。在體內(nèi)，用BMSCs水凝膠處理的大鼠全層皮膚傷口比局部注射BMSCs的傷口顯示出更好的細(xì)胞活性，促進(jìn)肉芽組織形成，加速創(chuàng)傷修復(fù)。CNF水凝膠不僅提高了外源性BMSCs的存活能力，而且提供一種能夠增強(qiáng)BMSCs再生潛力以促進(jìn)傷口愈合的功能支架。這可能有助于克服目前在創(chuàng)傷再生領(lǐng)域所面臨的干細(xì)胞治療的局限性。

通過藥物的預(yù)刺激也能提升BMSCs的修復(fù)能力。Yang Z等[21]使用姜黃素預(yù)處理BMSCs移植治療皮膚創(chuàng)傷，結(jié)果顯示姜黃素能促進(jìn)BMSCs的增殖，改變纖維連接蛋白和Ⅰ、Ⅲ型膠原的含量和比例，表皮厚度和膠原沉積更接近正常皮膚，此外姜黃素還能產(chǎn)生大量SDF-1，促進(jìn)大量白細(xì)胞遷移，調(diào)控TH1細(xì)胞和M1巨噬細(xì)胞而創(chuàng)造良好的免疫微環(huán)境。雞胚提取物（Chicken embryo extract，CEE）是許多刺激細(xì)胞增殖的生長因子的豐富來源，BMSCs和CEE單獨(dú)或聯(lián)合應(yīng)用于隨機(jī)皮瓣大鼠模型，對皮瓣存活率和血管數(shù)量都有促進(jìn)作用，而BMSCs治療產(chǎn)生的肥大細(xì)胞對缺血組織模型中的皮瓣存活具有抑制作用[22]。因此，在BMSCs治療缺血性皮瓣的研究中，應(yīng)該使用肥大細(xì)胞穩(wěn)定劑和分析肥大細(xì)胞顆粒，以找到更有效的給藥途徑。

2.1.3 BMSCs臨床應(yīng)用：鄧?yán)甑萚23]在擴(kuò)血管、抗感染及營養(yǎng)末梢神經(jīng)等常規(guī)治療基礎(chǔ)上，配合自體BMSCs移植治療糖尿病足患者26例，結(jié)果移植4周后，痊愈19例，顯效5例，有效2例，無效0例，總有效率為100%。徐恒等[24]對88例糖尿病足潰瘍患者進(jìn)行自體BMSCs移植，治療組44例配合高壓氧治療，對照組44例采用單純BMSCs移植治療，治療組跛行距離、患肢疼痛、冷感及踝肱指數(shù)、經(jīng)皮氧分壓及踝肱指數(shù)都得到顯著改善，兩組治療后EGF、血小板衍生生長因子、血栓素B2、6酮前列腺素都有升高，但治療組效果明顯優(yōu)于對照組。這說明自體BMSCs移植對糖尿病足潰瘍有很好的臨床療效，配合高壓氧能提高治療效果。

2.2 人胎盤來源的間充質(zhì)干細(xì)胞（human placenta derived Mesenchymal Stem Cells， hpMSCs）：hpMSCs分化可能性多、增殖快、免疫排斥性低、使用時無需配型，為優(yōu)質(zhì)的MSCs來源。秦丹瑩等[25]發(fā)現(xiàn)hpMSCs具有較強(qiáng)的創(chuàng)傷修復(fù)能力，而轉(zhuǎn)染了SDF-1的hp MSCs因其對CXCR4的趨化能力可以更好地聚集于損傷處，加速創(chuàng)面愈合。

2.3 人羊膜間充質(zhì)干細(xì)胞（human Amniotic Mesenchymal Stem Cells， hAMSCs）：人羊膜是隔離胎兒和母體的一層隔膜，是產(chǎn)后廢棄物，而且無血管、神經(jīng)、淋巴等[26]。hAMSCs移植到宿主體內(nèi)后分泌特定的細(xì)胞因子，調(diào)節(jié)并激活機(jī)體固有MSCs增殖、遷移、分化，移植的hAMSCs也歸巢到宿主受損部位，定向增殖、分化為病變部位的組織細(xì)胞，參與創(chuàng)面的再生修復(fù)，預(yù)防瘢痕增生，促進(jìn)皮瓣存活及神經(jīng)功能重建。Ertl等[27]發(fā)現(xiàn)hAMSCs顯著促進(jìn)血管生成，誘導(dǎo)了傷口更快愈合，是一種新的更具前景的治療劑。

2.4 人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞（human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells，hUC-MSCs）：Mc Elreavey等[28]于1991年首次從人臍帶沃頓膠中分離出hUC-MSCs，UC-MSCs可以向受損組織歸巢，并能促進(jìn)多種組織損傷的修復(fù)，如：肺、腎、肝及脊髓等[29]。Shi等[30]將UC-MSCs與皮膚微粒聯(lián)合移植到小鼠全皮層損傷創(chuàng)面，可觀察到表皮、皮脂腺、毛囊和汗腺的新生成層，顯著提高損傷后皮膚修復(fù)的質(zhì)量。馬詩雨等[31]將UC-MSCs與自體微粒皮進(jìn)行混合涂抹于大鼠的背部創(chuàng)面，創(chuàng)面收縮率、新生皮膚較空白對照組好，且愈合速度快，組織中毛細(xì)血管及膠原含量明顯增多且排列整齊，VEGF的表達(dá)增高。劉玲英等[32]將hUC-MSCs移植于嚴(yán)重?zé)齻笫螅l(fā)現(xiàn)其能遷移歸巢到創(chuàng)面，發(fā)揮抗炎、抗凋亡、促進(jìn)血管新生以及調(diào)控Ⅰ、Ⅲ型膠原比例。hUC-MSCs的修復(fù)功能與VEGF關(guān)系密切，hUC-MSCs通過旁分泌高水平的VEGF，與內(nèi)皮細(xì)胞上的VEGFR2結(jié)合，抑制下游的促凋亡蛋白Caspase-3和增加抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)，發(fā)揮促內(nèi)皮細(xì)胞存活、增殖和抗內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的作用[33]。此外，hUCMSCs移植后會受到機(jī)體內(nèi)環(huán)境的影響，使用適宜濃度（100ng/ml）血管緊張素（Angiotensin Ⅱ，Ang-Ⅱ）預(yù)處理的hUC-MSCs可促進(jìn)其增殖，減少凋亡[33]。

Montanucci等[34]使用hUC-MSCs和纖維蛋白制作組織工程皮膚，將其移植至全層創(chuàng)傷的小鼠，創(chuàng)傷愈合后，出現(xiàn)皮膚附屬器，并且能夠增強(qiáng)傷口無顯著瘢痕組織愈合，這種新方法為糖尿病足潰瘍和燒傷的手術(shù)治療提供了希望。

2.5 人臍帶血間充質(zhì)干細(xì)胞（human Umbilical Cord Blood Mesenchymal Stem Cells，hUCB-MSCs）：臍血是胎兒出生時經(jīng)結(jié)扎臍帶斷臍，通過臍靜脈穿刺或切開引流收集到的臍帶內(nèi)和胎盤靠近胎兒一側(cè)血管內(nèi)的血液。臍血中含有豐富的造血干細(xì)胞和間質(zhì)干細(xì)胞。臍血干細(xì)胞具有很強(qiáng)的增殖、分化及形成集落的能力，受到刺激進(jìn)入細(xì)胞周期的速度及對各種造血刺激因子的反應(yīng)能力，均高于骨髓和外周血細(xì)胞。

肝細(xì)胞生長因子（Hepatocyte growth factor，HGF）可以促進(jìn)血管生成和抑制細(xì)胞凋亡。金麗娟等[35]將攜帶HGF的重組腺病毒（Ad-HGF）轉(zhuǎn)染人臍血干細(xì)胞異體移植，顯著提高了燒傷創(chuàng)面愈合速度和質(zhì)量。干細(xì)胞的修復(fù)效果還與移植方式有關(guān)，史功等[36]發(fā)現(xiàn)UCB-MSCs異體移植在一定程度上可以促進(jìn)免疫缺陷SCID小鼠深Ⅱ度燙傷創(chuàng)面愈合，局部移植效果優(yōu)于尾靜脈移植。臨床方面，成纖維細(xì)胞和/或角質(zhì)形成細(xì)胞組成的各種類型的皮膚替代物常用于治療糖尿病性潰瘍，但效果通常不是很顯著，而Jung等[37]發(fā)現(xiàn)使用hUCB-MSCs處理糖尿病傷口顯示出比成纖維細(xì)胞更高的細(xì)胞增殖、膠原合成和糖胺聚糖水平。hUCB-MSCs的新型商業(yè)藥物已經(jīng)開發(fā)出來，作為同種異體干細(xì)胞的第一細(xì)胞治療產(chǎn)品，并已獲得韓國食品藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)用于促進(jìn)膝關(guān)節(jié)軟骨再生，這也為臨床難愈性創(chuàng)面提供了較好的治療策略。

2.6 脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞（Adipose-Derived Stem Cells， ADSCs）：2001年，Zuk等[38]首次從人脂肪組織中分離出脂肪組織來源干細(xì)胞。Han等[39]發(fā)現(xiàn)ADSCs能改善因靜脈缺血再灌注損傷的皮瓣存活率。但ADSCs直接移植于創(chuàng)面后，由于沒有任何覆蓋直接與外界環(huán)境接觸，細(xì)胞容易直接流失，造成細(xì)胞的損傷和死亡。而通過殼聚糖膜覆蓋創(chuàng)面后能形成柔韌透明的薄膜，起到保護(hù)創(chuàng)面防止移植的ADSCs流失，從而促進(jìn)創(chuàng)面愈合的作用[40]。Basu等[41]使用鈣結(jié)合蛋白復(fù)合物S100A8/A9，一種損傷相關(guān)的分子模式（Damage Associated Molecular Patterns，DAMPs）分子預(yù)處理的ADSC注射在鼠全層傷口，能顯著促進(jìn)傷口愈合，這提示當(dāng)暴露于危險信號分子S100A8/A9時，MSCs促進(jìn)了有益的適應(yīng)性反應(yīng)，存活能力增強(qiáng)。利用DAMP預(yù)處理干細(xì)胞以增強(qiáng)細(xì)胞活力的處理方式，值得進(jìn)一步研究。在給藥途徑方面，尾靜脈全身應(yīng)用和局部注射的創(chuàng)面微血管密度未發(fā)現(xiàn)明顯差異，但比外敷更好[42]。

此外，聯(lián)合用藥也是增強(qiáng)干細(xì)胞修復(fù)功能的方法之一。富含血小板血漿（platelet rich plasma， PRP）凝膠聯(lián)合ADSCs促進(jìn)了血管化新生及增加膠原蛋白合成，可有效加速創(chuàng)面愈合[43]。下肢潰瘍患者局部應(yīng)用ADSCs和PRP后，創(chuàng)面愈合時間顯著縮短[44]。Minjuan W等[45]將ADMSCs移植到人類無細(xì)胞羊膜上，并移植至裸鼠皮膚缺損創(chuàng)面，促進(jìn)了小鼠全層缺損的愈合和皮膚附屬物的產(chǎn)生。

2.7 真皮間充質(zhì)干細(xì)胞（Dermis-derived Mesenchymal Stem Cells，DMSCs）：DMSCs來源于皮膚真皮層，在正常真皮處于相對靜止的狀態(tài)，創(chuàng)傷后被激活，參與肉芽組織形成，主要通過旁分泌和分化等多方面發(fā)揮促愈合作用。

2013年，Ryan[46]發(fā)現(xiàn)了人和小鼠胚胎真皮組織中的不同層面至少存在DLK1+/Sca1-和 DLK1-/Sca1+兩種DMSCs（印記基因1：delta-like1 homologue，DLK1;干細(xì)胞抗原1：stem cell antigen-1， Sca1）。DLK1+/Sca1-細(xì)胞存在于皮膚組織下層，參與皮膚損傷修復(fù)，而DLK1-/Sca1+細(xì)胞存在于皮膚組織上層，在毛發(fā)生成中起關(guān)鍵作用。王登高[47]發(fā)現(xiàn)DLK1+/Sca1-DMSCs在小鼠皮膚線性傷口和環(huán)形切除傷口中，都比DLK1-/Sca1+DMSCs組傷口愈合快，說明DMSC促進(jìn)傷口愈合的作用是基于DLK1+/Sca1-的細(xì)胞產(chǎn)生。

2.8 肉芽組織間充質(zhì)干細(xì)胞（Granulation Tissue-derived Mesenchymal Stromal Cells， GT-MSCs）：創(chuàng)傷特別是嚴(yán)重?zé)齻?，會產(chǎn)生大量的肉芽組織形成皮膚結(jié)構(gòu)缺損的瘢痕，甚至造成肢體功能障礙。Pelizzo G等[48]從1名12個月大的皮膚全層燒傷接受燒傷治療15d后的男性患者創(chuàng)面分離肉芽組織（Granulation tissue，GT），從GT中分離、擴(kuò)增出具有典型MSCs形態(tài)、表型、增殖和分化能力的GT-MSCs。其通過釋放的可溶性因子表現(xiàn)出抗纖維化特性，這種活性優(yōu)于BMSCs，提示GT-MSCs可被認(rèn)為是改善燒傷創(chuàng)面愈合的良好候選方案。

2.9 外周血間充質(zhì)干細(xì)胞（Peripheral Blood-derived Mesenchymal Stem Cells，PB-MSCs）：Martinello等[49]采用同源異種的PB-MSCs處理綿羊全層皮膚缺損創(chuàng)面，發(fā)現(xiàn)其具有促進(jìn)肉芽組織和新生血管形成、增加結(jié)構(gòu)蛋白和皮膚附件的作用。PB-MSC可改善淺表損傷和深部損傷的創(chuàng)面愈合質(zhì)量，而且使用安全，不引起炎癥反應(yīng)，取材方便。

3? 毛囊干細(xì)胞（hair follicle stem cells， FSCs）

毛囊在提高皮膚創(chuàng)傷愈合速度、減少皮膚瘢痕形成及提高創(chuàng)面愈合質(zhì)量中有重要作用，而在這一過程中起主要作用的是毛囊干細(xì)胞。毛囊干細(xì)胞位于毛囊上段的Bulg e區(qū)[50]（位于皮脂腺開口處與立毛肌附著處之間的毛囊外根鞘）。FSCs具有慢增殖特性并具有分化為表皮、皮脂腺和汗腺等全部皮膚內(nèi)上皮細(xì)胞的潛能。所以，在皮膚創(chuàng)傷時，F(xiàn)SCs不僅參與毛囊和皮脂腺等皮膚附屬器的再生，還參與表皮創(chuàng)面的修復(fù)[51]。

自體皮膚移植手術(shù)中，頭皮作為供皮區(qū)可反復(fù)取皮十幾次，且不易產(chǎn)生瘢痕，提示毛囊與創(chuàng)面修復(fù)的密切關(guān)系。陳杏曄等[52]發(fā)現(xiàn)七厘散含藥血清能促進(jìn)FSC的増殖，七厘散君藥血竭的主要成分龍血素A可能通過激活Wnt/β-catenin信號通路，促進(jìn)細(xì)胞向S期和G2期轉(zhuǎn)變進(jìn)，而促進(jìn)FSCs増殖和分化。將BrdU標(biāo)記的FSCs與毛囊成纖維細(xì)胞聯(lián)合皮耐克支架構(gòu)建的人工真皮構(gòu)建組織工程皮膚，將其移植入裸鼠全層皮膚缺損創(chuàng)面，在術(shù)后各組中BrdU標(biāo)記的FSC角蛋白15（cytokeratin15，CK15）、CK19和β1整合素表達(dá)陽性，隨著移植時間的延長，各組標(biāo)本中CK14的表達(dá)均逐漸增強(qiáng)，表明植入的FSC參與了新生表皮的形成。FSC參與表皮以及毛囊等皮膚附屬器的更新和修復(fù)。

4? 間充質(zhì)干細(xì)胞外囊泡（Mesenchymal Stem Cells-derived Extracellular Vesicles， MSCs-EVs）

細(xì)胞外囊泡是由各種細(xì)胞旁分泌產(chǎn)生的小的球形膜結(jié)合片段，包括外泌體（exosome）、膜微粒（microparticle， MP）、微囊泡（microvesicle， MV）等可以轉(zhuǎn)移包括蛋白質(zhì)、mRNA和miRNA序列的生物活性分子至靶向受損組織細(xì)胞，EVs是MSCs介導(dǎo)細(xì)胞間通訊以增強(qiáng)傷口愈合的關(guān)鍵分泌產(chǎn)物之一[53]。EVs也參與細(xì)胞間通訊，促進(jìn)受體細(xì)胞的發(fā)育。Hu等[54]發(fā)現(xiàn)ADSCs分泌的外泌體在促進(jìn)皮膚組織傷口修復(fù)方面具有積極作用，并且可以通過優(yōu)化成纖維細(xì)胞促進(jìn)皮膚傷口愈合。BMSCs外泌體可顯著促進(jìn)創(chuàng)面愈合、膠原合成和血管化[55]。

Pelizzo等[56]皮內(nèi)注射脂肪干細(xì)胞外囊泡（ADSCs-EV）和骨髓細(xì)胞外囊泡（BM-EV），可恢復(fù)皮膚創(chuàng)傷的皮膚結(jié)構(gòu)，與對應(yīng)的MSCs治療相比，EVs治療的傷口表現(xiàn)出更好的恢復(fù)。ADSCs-EV治療的傷口明顯優(yōu)于BM-EV，EVs局部移植在皮膚傷口愈合后，再生的組織具有完整的上皮層，真皮乳頭和皮膚附件。因此，MSCs-EVs代表了一種用于皮膚再生的新型“無細(xì)胞療法”，可以克服使用天然或工程干細(xì)胞相關(guān)的障礙和風(fēng)險。此外，必須進(jìn)一步研究以優(yōu)化MSCs的精確劑量。

5? 小結(jié)

近年來，干細(xì)胞在創(chuàng)傷相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展受到越來越多的關(guān)注。目前，關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞的研究，特別是骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在創(chuàng)面修復(fù)領(lǐng)域的研究較多。雖然單用干細(xì)胞也有一定的效果，但近來的研究通過將干細(xì)胞與促進(jìn)細(xì)胞增殖的細(xì)胞因子等聯(lián)合使用，或利用基因工程技術(shù)，在干細(xì)胞中導(dǎo)入目的基因，使其在創(chuàng)面修復(fù)的過程中表達(dá)目的基因而發(fā)揮雙重功效，或使用干細(xì)胞制作組織工程皮膚等，都大大地增強(qiáng)干細(xì)胞的修復(fù)能力，豐富了干細(xì)胞的運(yùn)用手段。目前，已有使用姜黃素、龍血竭A等中藥提取物對干細(xì)胞預(yù)處理，而促進(jìn)干細(xì)胞增殖的相關(guān)報道，這也證實(shí)了中藥在創(chuàng)傷修復(fù)領(lǐng)域更深層次的應(yīng)用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]豐慧根，竇曉兵.醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2016：190-200.

[2]肖靜.ACEI對創(chuàng)面愈合過程中表皮干細(xì)胞增殖、遷移影響的研究[D].廣州：暨南大學(xué)，2013.

[3]潘福強(qiáng).ClC-2氯通道在糖尿病難愈性創(chuàng)面表皮干細(xì)胞遷移運(yùn)動中的作用和機(jī)制[D].重慶：第三軍醫(yī)大學(xué)，2015.

[4]常飛，薛曉東，謝沛霖，等.聯(lián)合應(yīng)用NGF和胰島素對糖尿病大鼠燙傷創(chuàng)面表皮干細(xì)胞的影響[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2012，12（7）：1236-1240.

[5]Zhao A，Yang L，Ma K，et al.Overexpression of cyclin D1 induces the reprogramming of differentiated epidermal cells into stem cell-like cells[J].Cell Cycle，2016，15（5）：644-653.

[6]王統(tǒng)民.同源異形框基因PRX-2調(diào)控人表皮干細(xì)胞增殖的研究[D].北京：中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院，2015.

[7]何秀葉.PRX-2基因?qū)Τ扇吮砥じ杉?xì)胞增殖的調(diào)控及其對創(chuàng)面修復(fù)影響的研究[D].北京：中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院，2017.

[8]代濤.自體表皮干細(xì)胞膜片修復(fù)巨痣切削術(shù)后創(chuàng)面缺損[D].洛陽：河南科技大學(xué)，2012.

[9]Wu Y，Chen L，Scott PG，et al.Mesenchymal stem cells enhance wound healing through differentiation and angiogenesis[J].Stem Cells，2007，25（10）：2648-2659.

[10]Yang D，Sun S，Wang Z，et al.Stromal cell-derived factor-1 receptor cxcr4-overexpressing bone marrow mesenchymal stem cells accelerate wound healing by migrating into skin injury areas[J].Cellular Reprogram，2013，15（3）：206-215.

[11]萬江波，蔡黔，劉毅.骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞不同移植方式治療大鼠糖尿病足潰瘍的療效觀察[J].中南大學(xué)學(xué)報：醫(yī)學(xué)版，2013，38（4）：347-355.

[12]張毓姣.表皮細(xì)胞生長因子復(fù)合骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞促進(jìn)大鼠β射線皮膚損傷創(chuàng)面愈合的實(shí)驗(yàn)研究[D].蘇州：蘇州大學(xué)，2013.

[13]池凱.骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞復(fù)合人脫細(xì)胞真皮修復(fù)大鼠創(chuàng)面的實(shí)驗(yàn)研究[D].延安：延安大學(xué)，2014.

[14]王琦.骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞改善豬全層皮膚缺損創(chuàng)面修復(fù)質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)研究[D].昆明：昆明醫(yī)科大學(xué)，2012.

[15]張昕桐，韓兵.磁力介導(dǎo)的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞對糖尿病大鼠創(chuàng)面的靶向修復(fù)作用[J].江蘇醫(yī)藥，2017，43（12）：833-836.

[16]Bull E，Madani SY，Sheth R，et al.Stem cell tracking using iron oxide nanoparticles[J]. Int J Nanomedicine，2014，9（1）：1641-1653.

[17]Oh EJ，Lee HW，Kalimuthu S，et al.In vivo migration of mesenchymal stem cells to burn injury sites and their therapeutic effects in a living mouse model[J].J Control Release，2018，279：79-88.

[18]Chu J，Shi P，Deng X，et al.Dynamic multiphoton imaging of acellular dermal matrix scaffolds seeded with mesenchymal stem cells in diabetic wound healing[J].J? Biophotonics，2018，11（7）：e201700336.

[19]張婭.低濃度H2O2預(yù)處理增強(qiáng)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞抗凋亡活性及創(chuàng)面愈合實(shí)驗(yàn)研究[D].重慶：重慶醫(yī)科大學(xué)，2016.

[20]Shou K，Huang? Y，Qi B，et al.Induction of mesenchymal stem cell differentiation in the absence of soluble inducer for cutaneous wound regeneration by a chitin nanofiber-based hydrogel[J].J Tissue Eng Regen Med，2018，12（2）：e867-e880.

[21]Yang Z，He C，He J，et al.Curcumin-mediated bone marrow mesenchymal stem cell sheets create a favorable immune microenvironment for adult full-thickness cutaneous wound healing[J].Stem Cell Res Therapy，2018，9（1）：1-18.

[22]Chehelcheraghi F，Bayat M，Chien S.Effect of mesenchymal stem cells and chicken embryo extract on flap viability and mast cells in rat skin flaps[J].J Invest Surg，2018：1-11.

[23]鄧?yán)?，羅華山，吳豫梅，等.自體骨髓干細(xì)胞移植治療糖尿病足的效果觀察[J].中國當(dāng)代醫(yī)藥，2014，21（20）：33-34，37.

[24]徐恒，于文慧.自體骨髓干細(xì)胞移植配合高壓氧治療糖尿病足潰瘍44例臨床觀察[J].中華航海醫(yī)學(xué)與高氣壓醫(yī)學(xué)雜志，2016，23（4）：302-304.

[25]秦丹瑩.SDF-1表達(dá)人胎盤間充質(zhì)干細(xì)胞促進(jìn)裸鼠創(chuàng)面愈合及其機(jī)制的研究[D].蘇州：蘇州大學(xué)，2017.

[26]Kim SW，Zhang HZ，Guo L，et al.Amniotic mesenchymal stem cells enhance wound healing in diabetic NOD/SCID mice through high angiogenic and engraftment capabilities[J].PLoS One，2012，7（7）：e41105.

[27]Ertl J，Pichlsberger M，Tuca A，et al.Comparative study of regenerative effects of mesenchymal stem cells derived from placental amnion， chorion and umbilical cord on dermal wounds[J].Placenta，2018，65：37-46.

[28]Mc Elreavey KD，Irvine AI，Ennis K T，et al.Isolation，culture and characterisation of fibroblast-like cells derived from the Wharton's jelly portion of human umbilical cord[J].Biochem Soc Trans，1991，19（1）：29S.

[29]Du T，Zou X，Cheng J，et al.Human Wharton's jelly-derived mesenchymal stromal cells reduce renal fibrosis through induction of native and foreign hepatocyte growth factor synthesis in injured? tubular epithelial cells[J].Stem Cell Res Ther，2013，4（3）：59.

[30]Shi S，Jia S，Liu J，et al.Accelerated regeneration of skin injury by co-transplantation of mesenchymal stem cells from Wharton's jelly of the human umbilical cord mixed with microparticles[J].Cell Biochem Biophys， 2015，71（2）：951-956.

[31]馬詩雨.局部外用臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞對SD大鼠燒傷創(chuàng)面的影響[D].昆明：昆明醫(yī)科大學(xué)，2017.

[32]劉玲英.人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞促進(jìn)嚴(yán)重?zé)齻笫髣?chuàng)面愈合及其機(jī)制的研究[D].北京：中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院，2014.

[33]楊靖.血管緊張素-Ⅱ預(yù)處理的人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞促進(jìn)皮膚全層組織缺損性創(chuàng)面愈合的機(jī)制研究[D].天津：天津醫(yī)科大學(xué)，2016.

[34]Montanucci P，di Pasquali C，F(xiàn)erri I，et al.Human umbilical cord wharton jelly-derived adult mesenchymal stem cells， in biohybrid scaffolds， for experimental skin regeneration[J].Stem Cells Int，2017，2017：1-13.

[35]金麗娟，汪玉海.攜帶HGF基因的臍帶血干細(xì)胞異種移植促進(jìn)燒傷創(chuàng)面修復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究[J].寧夏醫(yī)學(xué)雜志，2013，35（11）：1033-1035，1008.

[36]史功，李先哲，李瑾，等.臍血源間充質(zhì)干細(xì)胞移植對SCID小鼠燙傷創(chuàng)面修復(fù)的促進(jìn)作用[J].實(shí)用醫(yī)藥雜志，2016，33（11）：1004-1006.

[37]Jung J，Yoon Y，Lee H，et al.Comparison of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells with healthy fibroblasts on wound-healing activity of diabetic fibroblasts[J].Int Wound J，2018，15（1）：133-139.

[38]Zuk PA，Zhu M，Ashjian P，et al.Human adipose tisue is a source of multipotent stem cells[J].Mol Cell Biol，2002，13（12）：4279-4295.

[39]Han HH，Lim YM，Park SW，et al.Improved skin flap survival in venous ischemia-reperfusion injury with the use of adipose-derived stem cells[J]. Microsurgery，2015，35（8）：645-652.

[40]張毛毛.殼聚糖膜聯(lián)合脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞促進(jìn)創(chuàng)面愈合的實(shí)驗(yàn)研究[D].廣州：廣州醫(yī)科大學(xué)，2014.

[41]Basu A，Munir S，Mulaw MA，et al.A Novel S100A8/A9 induced fingerprint of mesenchymal stem cells associated with enhanced wound healing[J].Sci Rep，2018，8（1）：6205.

[42]桑晨.脂肪源性干細(xì)胞對凍傷創(chuàng)面愈合作用的研究[D].大連：大連醫(yī)科大學(xué)，2013.

[43]金長鑫，吳瓊，劉燁，等.富血小板血漿凝膠聯(lián)合脂肪干細(xì)胞促進(jìn)大鼠創(chuàng)面修復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究[J].東南國防醫(yī)藥，2016，18（4）：349-353.

[44]付小兵.糖尿病足及其相關(guān)慢性難愈合創(chuàng)面的處理[M].2版.北京：人民軍醫(yī)出版社，2013：153.

[45]Minjuan W，Jun X，Shiyun S，et al.Hair follicle morphogenesis in the treatment of mouse full-thickness skin defects using composite human acellular amniotic membrane and adipose derived mesenchymal stem cells[J].Stem Cells Int，2016，2016：1-7.

[46]Ryan R，Driskell，Beate M，et al.Distinct fibroblast lineages determine dermal architecture in skin development and repair[J].Nature，2013，504（7479）：277-281.

[47]王登高.真皮間充質(zhì)干細(xì)胞在皮膚損傷修復(fù)過程中的作用[D].太原：山西醫(yī)科大學(xué)，2015.

[48]Pelizzo G，Avanzini MA，Mantelli M，et al.Granulation tissue-derived mesenchymal stromal cells：a potential application for burn wound healing in pediatric patients[J].J Stem Cells Regen Med，2018，14（1）：53-58.

[49]Martinello T，Gomiero C，Perazzi A，et al.Allogeneic mesenchymal stem cells improve the wound healing process of sheep skin[J].BMC Vet Res，2018，14（1）：202.

[50]Mokos ZB， Mosler E.Advances in a rapidly emerging field of hair follicle stem cell research[J].Coll Antropol，2014，38（1）：373-378.

[51]Hsu YC，Li L，F(xiàn)uchs E.Transit-amplifying cells orchestrate stem cell activity and tissue regeneration[J].Ce11，2014，157（4）：935-949.

[52]陳杏曄.七厘散促組織工程皮膚修復(fù)創(chuàng)面及龍血素A對毛囊干細(xì)胞Wnt/β-catenin信號通路的調(diào)控[D].廣州：廣州中醫(yī)藥大學(xué)，2015.

[53]Rani S，Ryan AE，Griffin MD，et al.Mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles：toward cell-free therapeutic applications[J].Mol Ther，2015，23（5）：812-823.

[54]Hu L，Wang J，Zhou X，et al.Exosomes derived from human adipose mensenchymal stem cells accelerates cutaneous wound healing via optimizing the characteristics of fibroblasts[J].Sci Rep，2016，6：32993.

[55]El-Tookhy OS，Shamaa AA，Shehab GG，et al.Histological evaluation of experimentally induced critical size defect skin wounds using exosomal solution of mesenchymal stem cells derived microvesicles[J].Int J Stem Cells，2017，10（2）：144-153.

[56]Pelizzo G，Avanzini MA，Icaro Cornaglia A，et al.Extracellular vesicles derived from mesenchymal cells：perspective treatment for cutaneous wound healing in pediatrics[J]. Regen Med，2018，13（4）：385-394.

[收稿日期]2018-11-28

本文引用格式：劉青武，何秀娟，張金超，等.干細(xì)胞在皮膚創(chuàng)面修復(fù)應(yīng)用中的研究進(jìn)展[J].中國美容醫(yī)學(xué)，2019，28（6）：159-164.