组织工程皮肤种子细胞的研究进展

刘冬阳*（综述） 熊爱兵*（审校）

（泸州医学院附属医院，四川 泸州 646000）

组织工程皮肤种子细胞的研究进展

刘冬阳*（综述） 熊爱兵*（审校）

（泸州医学院附属医院，四川 泸州 646000）

组织工程皮肤是应用生命科学和工程学的原理与方法，构建出的接近于人体组织结构的生物活性替代物。种子细胞的研究是组织工程皮肤产品研制中的关键部分。现就种子细胞相关研究的进展进行综述。

组织工程；皮肤；种子细胞；综述

皮肤是人体与外界环境接触的屏障，所起的作用包括：①保护、分泌、代谢和感觉；②参与免疫反应；③维持机体内环境的稳定。在临床上大面积烧伤和严重创伤患者，由于缺乏可供移植的自体皮肤，患者康复困难，甚至导致死亡。组织工程皮肤技术的发展与应用则为修复、维护和改善损伤皮肤组织功能和形态提供了新的途径，而这项研究的关键部分是种子细胞。目前用于构建组织工程皮肤替代物的种子细胞主要有自体细胞和干细胞等。

1 自体细胞

1.1 表皮细胞

表皮细胞来源于胚胎外胚层，表皮中的角质形成细胞和真皮中的成纤维细胞相互协同作用，共同维持皮肤的生理功能。有研究发现，将整合素基因转染表皮细胞，能促进表皮细胞的黏附[1]。在培养的表皮细胞中加入维生素，能加强表皮屏障形成和维持[2]。

1.2 成纤维细胞

成纤维细胞属于间叶细胞，具有合成分泌细胞外基质、细胞活性因子等作用，在组织的形成、发生和创伤修复过程中发挥着重要的作用。成纤维细胞生长增殖程度影响着创面愈合的程度[3]。Zweers等发现组织工程皮肤体外培养时，成纤维细胞可分泌替拿素-C和纤维蛋白原-1，当移植到体表创面后，成纤维细胞可进一步分泌替拿素-X和弹性蛋白[4]。研究发现[5]利用胎儿成纤维细胞与马胶原覆盖深度烧伤创面，可以显著改善愈合速度与质量。近年来，基因转染技术在成纤维细胞研究中的应用广泛，多种生长因子转染的成纤维细胞表达体系已经成功构建。

1.3 血管内皮细胞

Sahota等将血管内皮细胞与支架黏附好，在体外培养能形成血管样结构[6]。有研究显示[7]将血管内皮细胞与成纤维细胞共培养，发现可以形成毛细血管样结构。

2 干细胞

2.1 表皮干细胞

表皮干细胞是一种在体内具有无限更新能力，且可分化形成表皮的细胞。国内有研究认为，P63、CD29双标记法的敏感性较低，特异性较高，是鉴定表皮干细胞较为简便有效的方法[8]。刘爱军等通过实验发现了移植到创面的表皮干细胞有分化为毛囊和汗腺等结构的潜能[9]。Charruyer等[10]也认为表皮干细胞的多向分化潜能可望构建出结构功能健全的含表皮、真皮和皮肤附属器的人工皮肤。

2.2 骨髓间充质干细胞

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是一种可以多向分化的成体干细胞，具有取材方便，易分离培养，增殖能力强，来源于自体，无排斥反应的特点，并且其易于被外源基因转染且稳定表达。Perng等[11]将hBMSCs用于修复裸鼠皮肤缺损，发现hBMSCs能向表皮细胞分化。Yongbo Liu等[12]检测生长因子在BMSCs中的表达，显示在创伤微环境作用下BMSCs可分泌多种能在创面修复过程中起到关键促进作用的因子。近来也有关于皮肤主要附属器的研究，通过诱导 hBMSCs 分化为汗腺样细胞，再将其移植到皮肤全层缺损创面上，发现愈合创面形成汗腺样结构，具有泌汗功能[13]。王少云[14]等将碱性成纤维细胞生长因子基因转染至BMSCs，并复合猪小肠黏膜下层构建组织工程皮肤，传代后BMSCs生长迅速，形态良好，细胞的表面抗原CD90、CD44有阳性表达，而CD45为阴性。

2.3 脐带间充质干细胞

脐带间充质干细胞位于脐带沃顿胶和血管周围组织中，其性质接近胚胎干细胞，可分化为多种细胞，并且具有免疫调节性。在增殖和多向分化潜能方面，Baksh[15]等通过比较发现脐带来源的hMSCs比骨髓来源的hMSCs有较好的适用性。随着年龄的增加，BMSCs获取数量明显递减，分化增殖力差，而脐带MSCs接近胚胎细胞，在促进创面愈合方面优于成体细胞[16]。脐带组织中间充质干细胞丰富，Secco等[17]研究发现，在同样的条件下，脐带组织标本中均获得的多能MSCs远远多于脐带血样本。

2.4 毛囊干细胞

毛囊是皮肤组织中的附属器官，毛囊中存在有高增殖活性和多分化潜能的干细胞即毛囊干细胞(FSC)。目前认为，FSC位于隆突部。胚胎发育学和体外实验研究证实，FSC是毛发和表皮形成的共同的起源。有研究发现，在人工皮肤上，毛乳头细胞可以诱导毛囊隆突部的细胞再生毛囊结构[18]。Stenn等[19]通过研究，认为FSC是具有多潜能性的干细胞，可以产生表皮、皮脂腺、毛囊等多种皮肤细胞类型。

2.5 脂肪干细胞

脂肪干细胞（ADSCs），顾名思义，是指来自于脂肪组织的干细胞。由于其可直接从抽吸出的皮下脂肪颗粒中分离获取，所以来源较为丰富。Brzoska等[20]研究发现，全反式维甲酸可诱导AMSCs定向分化为表皮细胞，免疫荧光检查显示AMSCs诱导分化后角蛋白K18阳性。相对于从骨髓中获取BMSCs对患者造成的创伤要小很多，同时也避免了许多伦理问题，所以ADSCs作为组织工程皮肤种子细胞有很大的发展前景。

3 展 望

未来的组织工程皮肤应具有更全面的生理功能，在各方面都将得到进一步的提高。随着生命科学、纳米技术和计算机技术的不断发展和相互融合，特别是对皮肤种子细胞了解的不断深入，以及种子细胞之间相互影响、相互调节机制的研究发现，开发出与正常皮肤结构和功能相近的组织工程皮肤不会很遥远。

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R75

：A

：1671-8194（2013）03-0041-03

*通讯作者：E-mail：xunmengshanghai@126.com

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