增生性瘢痕治疗靶点的回顾性分析

刘英琦　曹莫

瘢痕是创伤愈合留下的痕迹，是高等哺乳动物组织修复过程中特有的愈合形式，增生性瘢痕（hypertrophic scar，HS）是皮肤组织损伤后过度修复和异常增生的结果，主要继发于累及真皮层的损伤，如：烧伤、外伤、外科手术等，其实质是成纤维细胞（fibroblast，FB）的过度分裂增殖并合成大量排列紊乱的胶原纤维以及细胞外基质（EMC）的过度沉积。临床表现为瘢痕明显高于周围正常皮肤，但一般与正常组织有较明显的界限；局部增厚变硬，但与深部组织粘连不紧，可推动。增生性瘢痕不但影响外观，还伴有痛、痒等自觉症状，若发生在功能部位则可能在不同程度上导致组织和器官功能障碍，对患者还会造成身心上的困扰，因而成为影响人类生活质量的重大问题。然而病理性瘢痕的发生机制很复杂，针对治疗增生性瘢痕的研究正在逐步深入，现就成纤维细胞、血管增生、基因为治疗靶点，对近年来增生性瘢痕治疗方面的研究综述如下。

1 增生性瘢痕成纤维细胞（HSFB）

FB是创伤修复的重要功能细胞，其生物学特性与瘢痕的形成密切相关。干预FB的异常生物学活动成为控制HS生长的重要手段。

1.1 改变成纤维细胞数目：抑制成纤维细胞增殖及活化可显著降低FB数目。陈鑫等[1]发现将具有抗纤维增生作用的类固醇激素曲安奈德局部注射于兔耳HS能使FB数目明显减少，同时发现治疗组氧自由基水平较对照组进一步升高，其机制可能为活性氧的双向作用，即活性氧增多可刺激成纤维细胞增殖，然而当其过度产生也可诱导细胞凋亡，从而加强对HS抑制作用。Xiao，Zhang等[2-4]在体外培养的FB的培养基中加入A型肉毒毒素后，活化的FB数明显减少，胶原沉积量也较对照组减少，其机制可能与减少了瘢痕组织中刺激FB活化[5]的转化生长因子β的生成有关。褪黑激素是一种主要由松果体合成分泌的神经内分泌激素，皮肤是褪黑激素的靶器官，该激素在皮肤结构和功能中起重要作用。谢有富等[6]认为褪黑激素是一种具有抗HS能力的药物，它能通过调节细胞周期和促进凋亡基因高表达来抑制FB增殖。染料木素是一种强效的酪氨酸蛋白激酶，它对肿瘤细胞和增生性疾病的抑制作用已得到公认，染料木素可通过多重信号调节途径使HSFB数目显著降低，而不抑制正常皮肤中的FB，这可能意味着它有很好的特异性[7]。提炼自当归、川芎的精油用于保守治疗HS时发现，该物质可通过使线粒体失活而明显抑制FB的活力，同时在这一过程中积累过量的活性氧还可诱发细胞凋亡[8]。近年来，光动力疗法治疗增生性瘢痕取得了较好的疗效，以血卟啉单甲醚为光敏剂的光动力学疗法能够延缓FB由G1期进入S期，有效控制其过度增殖[9]。

1.2 改变成纤维细胞的功能：HS的形成，主要是由于胶原蛋白的合成代谢速度大大超过其分解代谢的速度，积聚了大量的胶原纤维所致，那么，抑制FB分泌胶原，减少胶原蛋白的合成；促进胶原蛋白酶的产生，加速胶原蛋白降解成为治疗HS的重要途径。我国矿物药砷剂的治疗史源远流长，李平等[10]研究发现，其主要成分三氧化二砷可以干扰细胞中对其最为敏感的细胞器-线粒体的能量代谢[11]，促进线粒体ATP消耗，从而呈剂量、时间依赖性地降低FB合成胶原蛋白的能力。关于水蛭素对HS治疗的相关研究结果显示水蛭素溶液可抑制HSFB的增殖并通过直接抑制Ⅰ、Ⅲ型前胶原mRNA的表达来减少胶原的合成[12]。另有报道，水蛭素还能促进基质金属蛋白酶（胶原及基质降解的关键酶）的表达，加速细胞外基质降解，减少沉积，缓解瘢痕的过度增生[13]。

2 胶原纤维

HS外观形状不规则，高低不平，质地实韧，病理染色显示胶原纤维增多，致密，排列十分紊乱，呈漩涡状[14]。Ⅰ、Ⅲ型胶原为细胞外间质的主要成分，起着支撑组织结构的重要作用，两者的构型和存在比例不同将导致瘢痕形态、质地的改变，及功能的异常。Ⅰ型胶原是早期创面瘢痕愈合的主要胶原类物质，抗张力性很强，其含量与组织僵硬度成正比。Ⅲ型胶原是正常皮肤组织中网状纤维的主要组成成分，较前者伸展性和柔软度好[15-16]。Ⅰ型/Ⅲ型胶原比值变化可改变组织顺应性，是维持组织正常结构和功能的重要物质基础。因此，促进胶原纤维有序地重排，改善Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维的含量及比例成为了针对HS的又一治疗热点。自有学者提出针刀疗法对瘢痕有治疗作用的学说后，李枫等[17]经进一步研究，得出小针刀疗法治疗HS，组织中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白量均减少，但是否对两者比例有影响还需进一步研究。刘燕等[18]将已得到公认的对离体培养的FB有抑制作用的中药红花液，局部注射于兔耳HS内，结果显示，高浓度红花液可促使HS变软变薄，病理切片可见FB密度降低并且Ⅰ/Ⅲ型胶原比值下调。2004年，哈佛大学的激光医学专家Rox Anderson在选择性光热作用的基础上提出点阵式光热分解作用（fractional photothermolysis）理论，其靶色基-组织中的水分子吸收点阵激光的能量后，引起周围组织产生创伤愈合反应，刺激真皮胶原蛋白再生，再生的胶原纤维排列有序；提高III型胶原纤维比例，使瘢痕变平软顺应性增强[19]。而其特有的微剥脱性具有利于创伤迅速修复且并发症少的显著优势。这一原理已经过动物实验及临床实验得到证实，点阵激光首先在治疗萎缩性瘢痕方面取得了良好的疗效[20]，继而开始用于治疗HS，临床效果显著，已投入使用，但目前还缺少相关方面的详细报道，但点阵激光已成为治疗瘢痕的手段之一。

3 微血管

近年来人们发现大量的微血管及持续高于正常皮肤的微循环血流量在病理性瘢痕形成中发挥了重要作用，微血管增生还直接导致了瘢痕颜色鲜红，质地脆，不耐磨，易出血。因此，基于以封闭瘢痕内微血管为方向的治疗研究进一步展开。

有学者将临床上广泛用于治疗血管性疾病的激光治疗法用于HS的治疗，已证实疗效是确实可信的，其中以脉冲染料激光的疗效尤为显著，以血红蛋白为主要吸收基团的585nm脉冲染料激光，选择性地攻击病理性瘢痕的靶器官-微血管，使靶血管萎缩或闭塞，而且治疗后的瘢痕增生、红斑、瘙痒均有所减轻。长脉冲1064nm激光治疗先天性血管性疾病及获得性血管疾病也取得明显疗效，将其用于治疗免耳HS后，可见瘢痕组织血管密度降低，FB数量减少，肉眼观瘢痕明显变薄，颜色变浅[21]。局部封闭加压使局部血管闭合，抑制微血管再生，可使局部组织缺氧，抑制FB生长。有文献报道，压迫疗法和硅凝胶表面敷贴法是防治HS最有效的保守治疗方法，并且Oliver等[22]研究发现，通过兔耳增生性瘢痕表面贴附五层硅胶半透膜可比贴附一层瘢痕增生指数减少近80%，可以看出，对瘢痕的封闭程度越高，其疗效越明显。因瘢痕增生期是小血管再生的高峰期，在伤后早期即应开始压迫及硅胶膜表面封闭治疗。靶向血管治疗是近30年来迅速发展起来的通过抑制血管新生来治疗肿瘤的新型疗法，岳毅刚等[23]将血管内皮生长因子（VEGF）抗体靶向血管治疗的方法用于HS动物模型后，各治疗组瘢痕体积变小，血管明显减少。此外，应用重组血管生成抑制剂Ad-METH-1进行血管靶向治疗后，兔耳HS微血管生成、微循环血流灌注也受到明显抑制[24]。提示靶向血管治疗具有重要的临床应用价值。

4 细胞因子

细胞生物学和分子生物学一致认为，细胞因子是细胞与细胞外基质间重要的信号传递物质，参与瘢痕的形成。针对各种细胞因子的不同作用进行干预，可以达到防治瘢痕的目的。

4.1 抑制转化生长因子β（TGF-β）的表达：转化生长因子β是目前已知的与HS形成关系最为密切的细胞因子， 是一种强有力的趋化因子和刺激剂，广泛存在于各种正常细胞及转化细胞中，具有刺激HSFB增殖，并促使其向肌成纤维细胞转变的作用，进而加重瘢痕的增生。他莫昔芬是一种常用于治疗某些乳腺癌和卵巢癌的选择性雌激素受体调节剂，赵京玉等[25]发现外用他莫昔芬可使TGF-β含量明显下降，继而减少成纤维细胞数目，引起瘢痕萎缩。曾海峰等[26]发现免疫抑制剂他克莫司，可使TGF-β表达在用药后各时间点均减少，可以证实早期应用免疫抑制剂，可通过抑制TGF-β的表达有效预防瘢痕增生。此外，抑制肿瘤细胞的中药制剂，如蛇床子素也曾被报道可通过调节TGF-β的表达来控制瘢痕的生长[27]。

4.2 肿瘤坏死因子α（TNF-α）：肿瘤坏死因子α（TNF-α）主要由激活的单核、巨噬细胞与T淋巴细胞产生，目前认为，TNF-α对成纤维细胞具有双向作用：低浓度刺激FB增殖，高浓度时则抑制其增殖。Messadi等[28]通过实验证明，瘢痕疙瘩使用TNF -α治疗后，其成纤维细胞的凋亡基因表达活性持续升高，成功诱导了成纤维细胞的凋亡。在传统的β射线敷贴照射治疗过程中，低剂量的β射线可激活T淋巴细胞，使其分泌的TNF-α浓度增加，抑制FB的增殖、胶原的合成及促进胶原的降解，控制HS的发展[29]。

4.3 干扰素（IFN）：干扰素是一种具有抗纤维化作用的细胞因子。其主要机制可能是通过诱导FB凋亡而抑制其增殖，增强胶原酶活性。干扰素（IFN）最早应用于临床，且具有良好的疗效。人重组干扰素2α（rhIFN2α）是FB的负性调节因子，对其生长趋势及增殖活性有明显抑制作用从而起到抑制瘢痕生长的作用[30]。

4.4 血管内皮生长因子（VEGF）：血管内皮生长因子，是一种高度特异性的血管内皮细胞有丝分裂素，是诱导血管形成最有力的推动者。目前针对该因子的治疗被称为抗血管新生疗法。VEGF须与其受体结合后才能完成血管新生，自此，中和VEGF；封闭其受体，阻断信号级联传递成为其抑制瘢痕血管形成的两个主要途径。Wang等向兔耳HS中注射重组人血管内皮抑制素后，HS体积明显变小，免疫组化微血管标记物CD34明显减少；于体外培养HS血管内皮细胞的培养基中加入该药，也可见细胞数目减少，证实了重组人血管内皮抑制素对HS是有治疗作用的。贝伐单抗是第一个通过美国食品和药品管理局的血管生成抑制剂，与VEGF结合后可抑制VEGF的活性，抗瘢痕血管新生[31]。

5 基因表达

基因疗法在恶性肿瘤的治疗取得了显著的疗效，因此越来越多的学者将病理性瘢痕的治疗方法聚焦到了基因疗法上。

5.1 导入相关的细胞增殖-凋亡调控基因：病理性瘢痕中存在着细胞增殖和凋亡的异常。原癌基因的激活和抑癌基因的功能和结构异常可引起增生性瘢痕的形成。p53基因是最著名的抑癌基因，是细胞凋亡通路上的最重要的一种转录因子。近来的研究证明p53基因在增生性瘢痕中的表达水平要高于正常皮肤，可加速肌成纤维细胞的凋亡[32]，肖志波等[33]已证实野生型p53基因能使瘢痕疙瘩的FB的增殖被明显抑制。分泌型卷曲相关蛋白2（SFRP2）于2011年作为一种抗凋亡基因首次被提出来[34]，在HS中的处于高表达的状态，该基因具有抗FB凋亡并促其分化的作用，短发夹RNA（shRNA）被证实可抑制SFRP2的表达，促FB凋亡而不影响正常细胞的增殖，因此，针对SFRP2的shRNA治疗可有效预防和控制HS。

5.2 导入自杀基因：自杀基因是利用转基因方法将前药转化酶基因转入肿瘤细胞内，其表达产物可将无毒性的药物前体转化为有毒性的物质，阻断DNA的合成，从而杀死细胞。目前已被证实对瘢痕疙瘩的FB有杀伤作用的自杀基因有TK基因、CD基因、CD-TK双自杀基因。

6 小结

综上所述，根据学者们目前的研究，总结出瘢痕治疗的几个重要方向：抑制瘢痕组织内微血管及成纤维细胞增生、损伤已增生的多余微血管、抑制胶原蛋白合成并加速分解，刺激真皮胶原再生与重塑及诱导细胞凋亡等，为临床治疗提供了理论依据。相信随着医学与科技的不断进步，在增生性瘢痕的治疗方面还将取得更大的突破，为广大患者带来福音。

[参考文献]

[1]陈鑫，李伟人，孔豫苏.曲安奈德抑制兔耳瘢痕增生与氧自由基作用的初步研究[J].中华整形外科杂志，2010，26（6）：440-443.

[2]Xiao Z，Zhang F，Lin W.Effect of Botulinum Toxin Type A on Transforming Growth Factor β1 in Fibroblasts Derived from Hypertrophic Scar ： A Preliminary Report[J]. Aesth Plast Surg，2010，34：424-427.

[3]Xiao Z，Zhang M， Liu Y. Botulinum toxin type a inhibits connective tissue growth factor expression in fibroblasts derived from hypertrophic scar[J]. Aesthetic Plast Surg，2011，35（5）：802-807.

[4]Xiao Z，Qu G.Effects of botulinum toxin type a on collagen deposition in hypertrophic scars[J]. Molecules，2012（17）：2169-2177.

[5]Iekushi K，Taniyama Y，Azuma J，et al. Hepatocyte growth factor attenuates renal fibrosis through TGF2beta1 supp ression by apop tosis of myofibroblasts[J].J Hypertens，2010，28（12）：2454-2461.

[6]谢有富，张俊成，刘思隽.褪黑激素对人增生性瘢痕成纤维细胞增殖和凋亡的影响[J].中华烧伤杂志，2011，27（6）：422-426.

[7]Chuan C，Shirong L，Xia D，et al.Genistein inhibits proliferation and functions of hypertrophic scar fibroblasts[J].Burns，2009，35：89-97.

[8]Wu JG，Ma L，Zhang SY，et al.Essential oil from rhizomes of Ligusticum chuanxiong induces apoptosis in hypertrophic scar fibroblasts[J].Pharmaceutical Biology， 2011，49（1）：86-93.

[9]蔡宏，顾瑛，孙强.光动力学治疗对瘢痕成纤维细胞增殖及其细胞周期的影响[J].中华整形外科杂志，2010，26（3）：212-214.

[10]李平，张培，何红，等.三氧化二砷对瘢痕成纤维细胞增殖与胶原合成的影响[J].广东医学院学报，2011，29（1）：9-12.

[11]贺芳，曾耀英，王通，等.三氧化二砷诱导细胞凋亡过程中线粒体的变化[J].中国病理生理杂志，2008， 24（8）：1600-1603.

[12]李旋，刘达恩，张国佑.水蛭素抑制体外模拟增生性瘢痕模型的实验研究[J].中华中医药杂志，2009，24（7）：929-931.

[13]李开通，刘达恩，李顺堂，等.水蛭素对瘢痕成纤维细胞基质金属蛋白酶作用的实验研究[J].中国美容医学，2012，21（2）：247-250.

[14]王炜.整形外科学[M].杭州：浙江科学技术出版社，2007：428.

[15]Hantash BM，Bedi VP，Kapadia B，et al. In vivo histological evaluation of a novel ablative fractional resurfacing device[J].Laser Surg Med，2007，39（2）：96-107.

[16]Qu L，Liu A，Zhou L，et al.Clinical and molecular effects on mature burn scars after treatment with a fractional CO2 laser[J]. Laser Surg Med，2012，44（7）：517-524.

[17]李枫，陈东明，乔晋琳，等.小针刀对移植于裸鼠的人皮肤增生性瘢痕组织中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的影响[J].中国微创外科杂志，2009，9（11）：1038-1041.

[18]刘燕，傅跃先，邱林，等.红花对兔耳增生性瘢痕成纤维细胞及Ⅰ、Ⅲ型胶原的影响[J].中国组织工程研究与临床康复，2009，13（37）：7296-7300.

[19]Merete H，Karen ER，Ditte MB，et al.Fractional Nonablative 1540 nm Laser Resurfacing for Thermal Burn Scars： A Randomized Controlled Trial[J].Lasers in Surgery and Medicine，2009，41（3）：189-195.

[20]Woraphong M，Daranporn T，Supenya V，et al. Efficacy and safety of a carbon-dioxide ablative fractional resurfacing device for treatment of atrophic acne scars in Asians[J]. J Am Acad Dermatol，2010，63（2）：274-283.

[21]尹冬云，曹莫，刘柳.长脉冲1 064 nm Nd：YAG激光治疗兔耳增生性瘢痕的实验研究[J].中华皮肤科杂志，2011，44（7）：479-482.

[22]Oliver K，Andrea T，Thomas A，et al.Hypertrophic scar model in the rabbit ear： a reproducible model for studying scar tissue behavior with new observations on silicone gel sheeting for scar reduction[J].Wound Healing Society，2007，15：40-45.

[23]岳毅刚，蒋常文，李佩英，等.血管内皮生长因子抗体靶向血管治疗对增生性瘢痕Ⅰ型胶原蛋白表达的影响[J].中华烧伤杂志，2006，22（6）：427-430.

[24]宋保强，鲁开化，郭树忠，等.重组血管生成抑制剂Ad-METH-1对兔耳增生性瘢痕的抑制[J].中国实用美容整形外科杂志，2005，16（6）：377-380.

[25]赵京玉，柴家科，宋慧锋.他莫昔芬软膏对兔耳增生性瘢痕中TGF-β2表达的影响[J].中华整形外科杂志，2011，27（3）：213-216.

[26]曾海峰，韩晓霞，刘蓓，等.他克莫司抑制兔耳瘢痕增生的作用及其机制研究[J].中国美容医学，2011，20（1）：68-70

[27]Xiaohua H，Bo C，Hongqi L，et al.Effects of osthole on apoptosis and TGF-b1 of hypertrophic scar fibroblasts[J].J Asian Natural Products Res，2009，11（7）：663-669.

[28]Messadi DV，Doung HS，Zhang Q，et al. Activation of NF kappaB signal pathways in keloid fibroblasts[J].Arch Dermatol Res，2004，296（3）：125-133.

[29]石光清，支科.β射线敷贴照射治疗增生性瘢痕机制及与肿瘤坏死因子-α关系研究进展[J].中国现代医学杂志，2010，20（10）：1546-1549.

[30]吴勇，刘流，彭庆芳.人重组干扰素-α及白细胞介素-2 对病理性瘢痕成纤维细胞增殖的影响[J].中华实验外科杂志，2005，22（1）：41-42.

[31]Diao JS，Xia WS，Guo SZ.Bevacizumab：a potential agent for prevention and treatment of hypertrophic scar[J].Burns，2010，36（7）：1136-1137.

[32]Willem M，Monica B，Magda U，et al.Potential cellular and molecular causes of hypertrophic scar formation[J].Burns，2009，35：15-29.

[33]肖志波， 郝立君，任丽虹，等.腺病毒介导的Wt - p53基因对人瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖的影响[J].中华医学美学美容杂志，2006，12（4）：233-235.

[34]Sun Z，Li S，Cao C.shRNA targeting SFRP2 promotes the apoptosis of hypertrophic scar fibroblast[J].Mol Cell Biochem，2011，35（2）：25-33.

[收稿日期]2013-04-23 [修回日期]2013-05-21

编辑/李阳利