黎文正，姚思琦綜述，汪 虹審校

0 引 言

慢性創(chuàng)面也叫慢性難愈合創(chuàng)面，臨床上一般將經(jīng)過1個月以上正規(guī)創(chuàng)面治療未愈合，也無愈合趨勢的創(chuàng)面叫慢性難愈合創(chuàng)面[1]。主要包括各種原因引起的潰瘍、壓力性損傷、糖尿病創(chuàng)面，而現(xiàn)今各類癌癥患者治療后不愈合的創(chuàng)面也在與日俱增。據(jù)估計，慢性創(chuàng)面大約損害了全球 1%～2% 的人口，僅僅在美國就有超過 650 萬例確診病例，慢性創(chuàng)面治療的過程中給患者和醫(yī)療系統(tǒng)都帶來了巨大的經(jīng)濟和社會壓力，每年支出醫(yī)療保健系統(tǒng)超過 200 億美元[2]。最近我國解放軍總醫(yī)院特色醫(yī)學(xué)中心創(chuàng)面修復(fù)科進行的889例體表慢性創(chuàng)面住院患者臨床流行病學(xué)研究顯示僅僅第1次住院患者的人均住院費用就高達10多萬元，后續(xù)多次治療的費用對慢性創(chuàng)面患者來說也是一筆不小的開支[3-4]，故此研究和開發(fā)慢性創(chuàng)面的新型治療方法已經(jīng)成為國內(nèi)外亟待解決的重大醫(yī)學(xué)問題。近年來興起的干細胞療法在世界范圍內(nèi)引起了廣泛的興趣。特別是自體脂肪移植中的ADSCs易于獲得，它們可以通過吸脂抽吸或切除脂肪組織來分離，故此保證了干細胞的充足來源，它可以從人體腹部、腿部等處大量提取，而不需要受到倫理學(xué)的制約，并且它的供體部位并發(fā)癥的發(fā)病率低[5]。以上這些優(yōu)點可以最大限度地減少患者的不適并消除耗時的體外擴增步驟。移植自體脂肪來源干細胞帶來的慢性傷口治療新策略將是加速慢性傷口愈合的新希望，值得我們關(guān)注。本綜述介紹近年來自體脂肪來源干細胞在慢性創(chuàng)面治療中的可能機制和臨床聯(lián)合應(yīng)用，旨在為進一步突破慢性創(chuàng)面愈合提供另一種新的思路。

1 ADSCs的概念、來源及功能

自體脂肪移植為慢性創(chuàng)傷患者提供了一種簡單而有效的治療選擇，在于其可以輸送具有強大再生特性的脂肪干細胞。ADSCs是多能間充質(zhì)干細胞[6]，具有與其他間充質(zhì)干細胞相似的分化潛能 ，表現(xiàn)出明確的干細胞特征：在體外擴增時保持多能性和自我更新能力，與骨髓造血干細胞相比，在分離時具有更高的增殖率和更高的產(chǎn)量，并且在長期培養(yǎng)中更具有遺傳穩(wěn)定性。它可以很容易地從任何一種白色脂肪組織中分離出來，或從吸脂獲得的脂肪組織中分離。ADSCs移植幾乎不會對人體造成傷害，此前從脂肪組織中分離ADSCs大多數(shù)借用了實驗室或?qū)嶒炇已苌姆椒?，耗時費力且純度不高， Raposio等[7]研究者描述了一種相對簡單和快速的分離方案，該方案所有步驟都在閉路中進行，以確保最大程度的工藝無菌，一旦通過標(biāo)準(zhǔn)的吸脂程序獲得脂肪組織，它就會經(jīng)歷第一次離心，以去除油和漿液部分，再經(jīng)過兩次洗滌和離心，就可以單獨獲得ADSCs顆粒。將這種ADSCs顆粒移植到皮膚邊緣和慢性皮膚潰瘍的底部，對創(chuàng)面愈合產(chǎn)生了積極的促進作用。此外，ADSCs的干細胞抗原和標(biāo)記類似于從臍帶和骨髓中分離的干細胞，但與其他來源的干細胞相比，ADSCs具有顯著的優(yōu)勢，主要是在于其豐富和易于獲取[8]。ADSCs具有多向分化潛能，不僅可以分化為骨細胞、肝細胞、軟骨細胞、脂肪細胞和神經(jīng)元，還可以分化為多功能的血管內(nèi)皮細胞[9]。目前正在進行越來越多的臨床研究，以測試它們在各個醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的潛力。

2 ADSC治療慢性創(chuàng)面的機制

自體脂肪移植由于其在創(chuàng)面治療中的有效性受到越來越多的關(guān)注，其中自體脂肪來源干細胞可能是影響創(chuàng)面愈合的最主要因素，其可能機制如下：

2.1多分化功能ADSCs 在促進傷口愈合方面的一個優(yōu)勢是這些細胞具有很強的增值分化能力，可分化為創(chuàng)面愈合必須的內(nèi)皮細胞、角質(zhì)細胞、成纖維細胞。以前的研究已經(jīng)報道，當(dāng) ADSCs 種植到支架上并應(yīng)用于創(chuàng)面時，顯示與成纖維細胞形態(tài)相似的結(jié)構(gòu) ，表明ADSCs 可以分化為成纖維細胞[3]。除此之外， ADSCs 還能分化為角質(zhì)細胞，Ebrahimian 在大鼠背側(cè)注射 綠色熒光蛋白(green fluorescent protein，GFP) 轉(zhuǎn)染的 ADSCs 后，經(jīng)過一段時間后發(fā)現(xiàn)表皮和真皮出現(xiàn) GFP 陽性細胞，并能夠表達兩種表皮角質(zhì)形成細胞標(biāo)志蛋白，細胞角蛋白 CK5 和 CK14，次實驗證實 ADSCs 分化為角質(zhì)形成細胞以增強創(chuàng)面再生[10]。另外Sivan等[11]還發(fā)現(xiàn)，通過在含有纖維蛋白復(fù)合物的仿生態(tài)環(huán)境中培養(yǎng)自體ADSCs，可以將 ADSCs分化為角質(zhì)形成細胞。

2.2促進新生血管形成新生血管的形成在修復(fù)嚴重缺血和組織損傷的創(chuàng)面中起著重要的用,ADSCs 可不斷增殖分化為血管內(nèi)皮細胞，臨床上已經(jīng)用于治療缺血性血管疾病[12]。而難以愈合的原因主要在于慢性創(chuàng)面血管形成受阻，新血管形成網(wǎng)絡(luò)不足，造成傷口愈合過程中的細胞提供營養(yǎng)和氧氣支持不足[13]。因此，ADSCs 可誘導(dǎo)創(chuàng)面通過發(fā)芽的方式從先前存在的血管形成新血管，促進慢性創(chuàng)面愈合。徐建文等將 ADSCs 與 人臍靜脈內(nèi)皮細胞(Human Umbilical Vein Endothelial Cells，HUVEC)共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn) ADSCs 顯著促進了 HUVECs 的增殖和遷移能力以及血管內(nèi)皮生長因子A(vascular endothelial growth factor A，VEGFA)mRNA 的表達，為ADSCs創(chuàng)面血管化的機制提供了實驗基礎(chǔ)[14]。Justyna等[15]在小鼠后肢缺血模型上進行的生理或ADSC刺激的缺血組織新生血管過程，實驗中觀察到當(dāng)ADSC注射到受傷的肌肉中時，新血管的形成速度更快，密度更高，表明ADSCs通過影響血管形成過程中每個步驟的新生細胞的動力學(xué)和比例，進而促進有效的缺血組織新生血管形成。

2.3再上皮化慢性創(chuàng)面暴露會使細菌在皮下組織繁殖，進一步刺激創(chuàng)面部位的慢性炎癥，使慢性難愈合創(chuàng)面更難治療和加大組織修復(fù)難度[16]。如創(chuàng)面能適時再上皮化則會促進創(chuàng)面愈合，Kim等[17]在理解ADSCs在組織再生和皮膚傷口愈合過程中的作用方面的突破已經(jīng)證明ADSCs促進傷口邊緣的上皮再形成，促進細胞增殖，并顯著減小傷口大小。最近的研究表明，ADSCs通過分泌誘導(dǎo)的旁分泌激活，包括下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-1和上調(diào)I型和III型膠原蛋白和纖連蛋白，以及通過細胞間的直接接觸，增強傷口愈合[18]。

2.4分泌多種生物活性因子研究表明[19]，ADSCs通過分泌生長因子和細胞因子來促進皮膚修復(fù)和再生，并分化為其他譜系和細胞類型，從而參與傷口愈合過程，ADSCs可以分泌多種生長因子，如堿性成纖維細胞生長因子、VEGF、肝細胞生長因子和血小板衍生生長因子，調(diào)節(jié)創(chuàng)面炎癥微環(huán)境，加速創(chuàng)面局部微-血管化[20]。這些因子被認為加速了正常和慢性傷口的愈合過程。

2.5調(diào)節(jié)炎癥健康皮膚創(chuàng)面愈合是一個復(fù)雜且高度調(diào)控的過程，包括炎癥、增殖、基質(zhì)形成和重構(gòu)，當(dāng)這個過程被打斷時，就會形成慢性不可愈合的創(chuàng)面，導(dǎo)致不同嚴重程度的開放性撕裂[21]。在身體受到損傷和感染時，炎癥會立即產(chǎn)生，這對于創(chuàng)面愈合至關(guān)重要，隨著愈合的進展，炎癥會慢慢消失，介導(dǎo)修復(fù)和增殖的途徑開始[22]。有研究使用 siRNA 消耗 生長抑制特異性基因5(Growth Arrest-specific Transcripts5， GAS5)，結(jié)果表明 Toll 樣受體 7 表達水平受 GAS5 的調(diào)節(jié)，進一步確定了受 GAS5 調(diào)節(jié)的炎癥通路[8]。體外研究表明，ADSCs通過分泌可溶性細胞因子和生長因子對傷口愈合有積極作用，且ADSCs的分泌特性特別適用于慢性傷口的病理生理環(huán)境，通過分泌旁分泌因子，ADSC可以調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，從而下調(diào)慢性炎癥活動[23]。

3 ADSCs與其他方法聯(lián)合治療慢性創(chuàng)面

3.1 ADSCs聯(lián)合富含血小板血漿 (Platelet-rich plasma，PRP)促進創(chuàng)面愈合以往的研究表明Notch 信號通路是一種進化保守的信號機制，具有極強的多效性作用，此外，它還在調(diào)節(jié)增殖、血管生成和細胞凋亡/存活等過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，但這些過程卻在糖尿病這類慢性難愈合創(chuàng)面中受到嚴重干擾[24]。Ebrahim 等[25]發(fā)現(xiàn)PRP 和 ADSCs 聯(lián)合治療在于通過調(diào)節(jié) Notch 通路，促進血管生成，觸發(fā)表皮細胞增殖和募集，此聯(lián)合顯著加速了大鼠實驗誘導(dǎo)的糖尿病創(chuàng)面愈合。有趣的是，最近的研究表明，PRP可能為ADSCs提供了一個適宜的促增殖分化微環(huán)境[26]。事實上，PRP中存在的生長因子在增強安全、自然的組織愈合方面發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用，臨床上一直被用于慢性潰瘍、軟組織缺損和生長修復(fù)[27]。此外，聯(lián)合臍帶血源-ADSCs和PRP治療在聯(lián)合放療和創(chuàng)面損傷模型中可改善再生，增強血管生成[28]。

3.2ADSCs聯(lián)合內(nèi)皮細胞分泌體促進創(chuàng)面愈合隨著全球糖尿病患病率的增加，預(yù)計無法愈合創(chuàng)面的患者數(shù)量將會顯著增加，然而，現(xiàn)有的治療方法，如血管重建術(shù)和足部護理教育，往往不足以確保令人滿意的傷口愈合。自體ADSCs療法在糖尿病患者中的作用也有限，原因在于干細胞表型受到糖尿病高糖環(huán)境的負面影響[29]。不過，Marc 科研團隊的工作發(fā)現(xiàn)了糖尿病環(huán)境中ADSCs功能障礙的潛在病理過程，并確定了用分泌蛋白或HUVECs的分泌體啟動ADSCs可以逆轉(zhuǎn)高糖濃度對ADSCs的有害影響，從而增強ADSCs參與血管生成和傷口愈合的能力，該方法顯著增強了糖尿病患者因糖尿病足或手術(shù)部位感染而產(chǎn)生的慢性創(chuàng)面的愈合率[30]。

3.3ADSCs 聯(lián)合各種生物敷貼促進創(chuàng)面愈合隨著我國人口老齡化進一步發(fā)展，因壓瘡、糖尿病足引起的慢性創(chuàng)面發(fā)生率逐年增高，嚴重影響生活質(zhì)量。目前，外膜敷貼已經(jīng)在慢性創(chuàng)面治療中被廣泛應(yīng)用，外膜敷貼為半透明生物薄膜，主要材料為豬內(nèi)臟器官膜，通過除抗原、消毒等處理后制作而成，但有研究表明針對慢性創(chuàng)面者單純給予外膜敷料一種治療方案，效果欠佳[31]?；诩毎煼ㄔ诟纳苽谟戏矫嬗泻艽蟮臐摿Γ也恍枰M行大的手術(shù)程序和造成供區(qū)部位愈合后瘢痕增生[32]。鑒于此揚州大學(xué)整形外科選用了新型治療方式，即在常規(guī)外膜敷貼基礎(chǔ)上采用自體ADSCs治療，結(jié)果提示該方案能顯著提高愈合效果，并上調(diào)多種創(chuàng)面生長因子水平，包括成纖維細胞生長因子b(fibroblast growth factorb,FGFb)、表皮細胞生長因子(Epidermal Growth Factor)、VEGF等[33]。另外，透明質(zhì)酸(Hyaluronic acid,HA)作為一種天然存在于人體各種組織中的多糖，如關(guān)節(jié)、軟骨、眼睛和皮膚[34]。 Pak等[35]研究了HA貼片與脂肪來源的ADSCs在糖尿病鼠(diabetes mouse，db)模型中的效果，對組織中CD31和vWF進行了染色，結(jié)果顯示ADSCs單獨或聯(lián)合HA貼片組均可觀察到CD31陽性的小血管，但HA貼片組CD31陽性血管數(shù)顯著高于ADSCs組。與這些觀察結(jié)果一致的是，接受HA貼片聯(lián)合ADSCs治療的小鼠顯示出最多的vWF陽性血管。以上兩種生物敷料和ADSCs的結(jié)合都進一步說明了聯(lián)合利用可促進慢性創(chuàng)面上皮化、肉芽組織形成和毛細血管形成。

4 展 望

綜上所述，慢性創(chuàng)面除了給患者和治療專家?guī)沓林刎摀?dān)外，還對全球醫(yī)療體系構(gòu)成了財務(wù)挑戰(zhàn)。然而，在某些情況下，慢性創(chuàng)面似乎對治療具有高度抵抗力，治療無效或進展緩慢。因此，開發(fā)更有效的新的治療方法是必要的。自體脂肪移植在這方面提供了創(chuàng)新的方法，因為它利用人體自身的資源來修復(fù)組織損傷。脂肪組織易于獲取，ADSCs產(chǎn)量高，且其修復(fù)能力迄今被大大低估，因此該領(lǐng)域的發(fā)展前景看好[36]。雖然目前ADSCs的基礎(chǔ)研究和臨床實踐還處于探索階段，但無論是單一進行ADSCs富集脂肪移植到慢性傷口或者作為一種細胞療法輔助其它創(chuàng)面治療方法，其產(chǎn)生的創(chuàng)面治療效果和縮減醫(yī)療支出的前景，都值得廣大醫(yī)療科研人員在此領(lǐng)域深耕。