生物补片的临床应用及研究进展

杨　凯(综述)，刘　昶(审校)

(哈尔滨医科大学附属第四医院普外科,哈尔滨 150001)



生物补片的临床应用及研究进展

杨凯△(综述)，刘昶※(审校)

(哈尔滨医科大学附属第四医院普外科,哈尔滨 150001)

摘要：近年来，随着生物技术及组织工程学的发展，生物补片给人类的组织再生修复带来曙光，已在多个领域得到广泛且较好的应用。生物补片以天然真皮基质为基础采取脱细胞处理措施最终形成三维支架结构，这种“支架”所具有的空间诱导及组织替代功能对缺损修复至关重要。此外，因引起宿主免疫排斥反应成分的去除，所产生的良好组织相容性也是生物补片独特的优势。因其具有人工合成补片所不具备的各种优良特性，已成为各学科领域研究的热点。

关键词:生物补片；应用；疝；特性

组织损伤修复一直是困扰临床的难题，找到具有良好组织相容性并能迅速完成损伤修复的材料一直是医疗工作者的愿望，生物补片的问世让这一愿望得以实现。生物补片以天然真皮基质为基础采取脱细胞处理措施形成的三维支架结构，具有良好组织相容性及组织缺损再生修复能力，并广泛地应用于各学科领域，其相关研究也在不断深入。现将对生物补片的应用及研究进展进行综述。

1生物补片的基本特性

生物补片以天然真皮基质为基础采取脱细胞处理形成三维支架结构，这种“细胞支架”具有吸引宿主细胞在其内部生长并能分泌新的细胞外基质的特性，这使其具有强大的组织缺损修复能力，这种立体支架结构称为脱细胞细胞外基质[1]。生物补片所具有的形态特征与正常组织细胞生长所需的微环境极为相似，植入人体后，随着宿主细胞的进入及再血管化的发生，补片本身的成分逐渐降解并改建为与植入部位相应的组织。早期血管化也使其抗感染能力增强,有文献报道即使发生感染也不必将补片取出[2]。此外，生物补片植入后将诱导成纤维细胞长入且分泌出置换异体胶原的自体胶原，达到与宿主组织“无差别整合”的效果[3]。可见，生物补片组织修复过程是“内源性”的，这一特性也决定其具有较好的组织相容性、抗感染及防粘连特性。

2生物补片的应用研究进展

2.1在疝外科的应用研究进展如今，生物补片广泛地应用于疝外科，主要包括切口疝及腹壁缺损的修复重建，在青少年腹股沟疝中也有少量应用[4]。生物补片克服了人工合成补片术后感染、肠粘连及肠瘘[5]等缺点。生物补片在感染的腹壁缺损修补方面效果尤为可观。在何种情况下应用生物补片进行腹壁缺损修补，至今也没有统一定论[6]。然而，有学者认为生物补片应修补较复杂的、可能污染或已经发生感染的腹壁缺损[7]。张伟国等[8]对2例腹壁缺损并伴感染患者进行分析，其均应用猪小肠黏膜下层生物补片，2例患者感染均逐渐好转至吸收，术后均一期愈合，随访无慢性疼痛及腹壁异物感，无腹壁疝等并发症。猪小肠黏膜下层在去细胞基础上通过化学交联等一系列处理而制成的以胶原为主要成分的生物补片，其不含细胞和血管，具有较好的抗感染及生物组织相容性，其在疝及腹壁缺损修补方面具有良好的近期效果，这一结论已被临床研究结果所验证[9]。

应用生物补片治疗切口疝疗效较好。切口疝常发生于腹部手术之后，尤其伴有感染病例，且治疗相当复杂，应用人工合成补片术后极易发生感染及疝复发。陈富强等[10]报道了其收治的1例应用牛心包材料生物补片行巨大切口疝修补患者。术后患者恢复较好，切口一期愈合，无慢性疼痛、切口积液及感染发生，术后随访，无复发。目前应用生物补片行疝修补术后感染及疝复发率还没有统一的数据。但有研究表明，应用生物补片进行复杂切口疝修补，可降低因补片感染或疝复发而采取再次手术的概率[11]。

近年来，也有学者应用生物补片治疗青少年腹股沟疝。李辰焰和李彦旭[12]分析20例以该补片行腹股沟疝修补的青少年患者情况。患者均顺利完成手术，均未出现切口积液、血肿及感染病例，无因应用生物补片而导致的过敏反应。术后随访，2例患者出现阴囊积液，但短期内吸收，所有患者无慢性疼痛及异物感等症状，无复发病例。青少年及儿童腹股沟疝较为特殊，这类患者正处于发育期，身体正不断生长，应用人工合成材料补片不但不能伸展反而造成补片挛缩，使患者产生术后慢性疼痛甚至造成疝复发，故较多学者建议应用可降解、异物感轻的生物补片[13]。生物补片理化性质较为稳定，有良好的组织相容性及韧性，植入人体内可逐渐降解并被自体新生组织所替代，国外很早就有其在腹股沟疝修补方面的应用，且疗效较好[14]。

近年来，生物补片也成为研究的热点。姚志成等[15]进行了一项研究以证明其可降低切口疝修补术后感染发生率。将建立腹壁切口疝模型的18只家兔随机分为生物补片组、人工材料补片(聚丙烯)组及单纯缝合组。术后无感染等并发症出现，生物补片组白细胞较另两组明显较低。该实验证明生物补片术后炎症反应轻，抗感染能力强，生物相容性好。肖立俊等[16]也进行一项应用脱细胞真皮基质(acellular dermal matrix，ADM)与聚丙烯补片对167例腹股沟疝患者进行修补的对比研究。术后ADM组未发生感染，而聚丙烯组发生感染，术后随访聚丙烯组异物感及慢性疼痛发生率高，差异有统计学意义。该研究证明应用生物补片行腹外疝修补腹壁的顺应性高，患者舒适度好，术后切口感染发生率较低，其将成为今后腹外疝修补更优越的材料。

2.2在烧伤整形领域应用研究进展生物补片克服了传统修补材料的各种缺点，已在烧伤瘢痕乃至深度烧伤创面修复起重要作用[17]。国内也有较多关于应用ADM治疗烧伤的报道，邱学文等[18]对其收治的60例自体皮移植的烧伤或伴有创面患者进行同体对照研究。每例患者选择一个较大的创面并分为左右两个相应的部分，随机将靠近创缘直径约为5 cm 创面以ADM覆盖作为试验组，以凡士林油纱覆盖的剩余创面作为对照组。试验组创面愈合较快，两组比较差异有统计学意义。试验组较对照组愈合的创面同正常皮肤相似度明显较高。可见，ADM在烧伤创面尤其是巨大创面修复方面具有较好的效果。罗旭等[19]也进行了一项以猪微孔化ADM复合骨髓间充质干细胞重建裸鼠皮肤的研究，微孔化ADM为干细胞提供了定向分化的微环境，实现了较好的重建。虽然关于皮肤重建的基础研究已取得较大进步，但对于干细胞在人体皮肤组织重建方面研究进展不大，这也限制着皮肤组织工程“复合皮”的开发及应用[20]。生物补片能否安全、有效地应用于临床，还需进一步观察研究。

近年来，也有较多ADM应用于乳房重建的研究。Krishnan等[21]最新发表一篇应用ADM进行乳房重建的文章，表明应用ADM行乳房重建，术后包膜挛缩、皮肤坏死等并发症均较未用ADM患者发生率低，患者术后恢复快，疼痛感轻，且较美观。黄成和欧阳山蓓[22]报道了40例应用ADM联合固体硅胶假体行隆鼻术的患者，术后随访效果较好。近年来，生物材料在整形外科应用已日渐成熟，其应用范围也在不断扩大。

2.3在五官科的应用研究进展ADM在五官科的应用及相关研究较多。王乾锋和刘宏伟[23]以ADM作为能引导组织再生的屏障膜对Ⅱ度根分叉缺损进行治疗，并对牙周组织再生情况进行观察。结果证明应用ADM组较空白对照组治疗效果好，牙周组织再生及临床附着能力较强，这与先前相关的文献结论相一致[24]。王文锋等[25]以ADM预防腮腺肿瘤切除术后味觉出汗综合征，经长期观察研究应用ADM组较常规处理组发病率明显较低。ADM在被吸收降解前可诱导成纤维细胞有效长入并形成生物屏障，起到较好的保护作用[26]。许向亮等[27]进行了一项年轻恒牙牙乳头组织干细胞与ADM共培养，并探索干细胞诱导成骨作用的研究。该研究充分证明ADM为干细胞成骨诱导提供了良好的支架结构并起到促进作用，也为今后ADM在口腔科的广泛应用提供了理论基础。

2.4在其他领域的应用研究进展生物补片应用研究领域较为广泛，有学者通过建立肌腱-骨愈合的大鼠模型，移植ADM进行肩袖重建，观察其促进肌腱成熟能力[28]；有进行自体皮肤源性ADM在先天巨大黑色素细胞痣治疗方面的研究[29]；也有以纳米羟基磷灰石包裹的ADM为支架，以PDLSCs为种子细胞进行共培养的实验研究[30]；还有关于ADM促进新生血管生成从而促进伤口愈合的研究[31]。

3展望

如今新型生物补片已逐渐被认识及应用，该补片具有良好的生物相容性，发生侵蚀、粘连、感染的概率较低。其在疝外科应用已十分成熟，如今已在美容整形、骨科、五官科及头颈外科等领域广泛应用。目前，对其在更多新领域开发应用将是未来发展的方向。然而其较多性能还处于实验研究阶段，例如对ADM以适当的孔径进行激光网状打孔就可以加速其血管化及增加细胞增殖率，这样可大大地降低补片感染的概率。虽然，新型生物补片在临床应用仍有一定的局限性，但是随着生物组织工程学的发展，其将广泛地应用于临床。

参考文献

[1]马木提江·阿巴拜克热.生物补片的临床应用[J].医学研究生学报,2011,24(3):323-326.

[2]Silverman RP.Acellular dermal matrix in abdominal wall reconstruction[J].Aesthet Surg J,2011,31(7):24-29.

[3]Liu Z,Tang R,Zhou Z,etal.Comparison of two porcine-derived materials for repairing abdominal wall defects in rats[J].PLoS One,2011,6(5):e20520.

[4]刘飞德，李基业，姚胜，等．脱细胞真皮基质修补腹股沟疝[J]．中国组织工程研究与临床康复，2011，15(25)：4743-4746.

[5]刘昶,李金松,纪艳超.生物补片在疝外科的应用及相关研究进展[J/CD].中华疝和腹壁外科杂志：电子版,2013,7(2):109-112.

[6]Zhong T,Janis JE,Ahmad,etal.Outcome after abdominal wall reconstruction using acellular dermal matrix:a systematic review[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg,2011,64(12):1562-1571.

[7]龚方友，王昆华．生物补片在腹壁缺损修复中的应用[J/CD]．中华疝和腹壁外科杂志：电子版，2013,7(3):212-214.

[8]张伟国，安伟德，邓中慧，等．猪小肠黏膜下层生物补片在感染性腹壁缺损中的临床应用[J/CD]．中华疝和腹壁外科杂志：电子版，2013,7(2)：160-163.

[9]李基业．生物补片在疝和腹壁外科的应用[J]．中国实用外科杂志，2012,32(6)：435-438.

[10]陈富强，陈杰，申英末．巨大切口疝行腹腔主动减容及生物补片修补一例[J/CD].中华疝和腹壁外科杂志：电子版，2014,8(1):81-82.

[11]Ferzoco SJ.A systematic review of outcomes following repair of complex ventral incisional hernias with biologic mesh[J].Int Surg,2013,98(4):399-408.

[12]李辰焰，李彦旭．生物补片在青少年腹股沟疝患者疝修补手术中的应用[J/CD].中华疝和腹壁外科杂志：电子版，2013，7(3):258-260.

[13]Candage R,Jones K,Luchette FA,etal.Use of human acellular dermal matri for hernia repair:friend or foe[J].Surgery,2008,144(4):703-709.

[14]Edelman DS,Hodde JP.Bioactive prosthetic material for treatment of hernias[J].Surg Technolint,2006,15:104-108.

[15]姚志成,胡昆鹏,钟跃思,等.应用新型生物补片减轻术后炎性反应的研究[J].中华实验外科杂志，2013,30(6):1213-1215.

[16]肖立俊，苏畅，陆景峰，等．脱细胞真皮基质与聚丙烯补片治疗腹股沟疝对比研究[J/CD].中华疝和腹壁外科杂志：电子版，2014，8(1):30-32.

[17]徐祥,吕大伦.脱细胞真皮基质临床研究及应用进展[J].临床医学工程，2014,21(3)：396-398.

[18]邱学文,王甲汉,王颖,等.脱细胞组织工程真皮基质修复供皮区创面的临床观察[J].中华烧伤杂志,2013，29(1):46-49.

[19]罗旭,辛国华,曾逃方,等.微孔化猪脱细胞真皮基质与大鼠骨髓间充质细胞对裸鼠皮肤附件细胞再生的作用[J].中华烧伤杂志,2013,29(6):541-547.

[20]Formigli L，Benvenuti S，Mercalelli R，etal．Dermal matrix scaffold engineered with adult mesenchymal stem cells and plateletrich plasma as a potential tool for tissue repair and regeneration[J].J Tissue Eng Regen Med，2012，6(2)：125-134．

[21]Krishnan NM,Chatterjee A,Rosenkranz KM，etal．The cost effectiveness of acellular dermal matrix in expandereimplant immediate breast reconstruction[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg，2014，67(4):468-476.

[22]黄成,欧阳山蓓.脱细胞真皮基质移植联合固体硅胶假体在隆鼻术中的应用[J].中国美容医学,2014,23(3):194-196.

[23]王乾锋,刘宏伟.脱细胞真皮基质作为GTR屏障膜治疗Ⅱ度根分叉缺损的实验研究[J].口腔颌面外科杂志,2013，23(5):347-351.

[24]Balusubramanya K,Ramya R,Govindaraj SJ.Clinical and radiological evaluation of human osseous defects (mandibular grade Ⅱ furcation involvement) treated with bioresorbable membrane:vicryl mesh[J].J Contemp Dent Pract,2012,13(6):806-811.

[25]王文锋,郑东昕,黄欣,等.异体脱细胞真皮基质膜预防Frey综合征的临床研究[J].口腔颌面外科杂志,2014,24(1):60-62.

[26]Papadogeorgakis N，Petsinis V，Christopoulos P，etal．Use of a porcine dermal collagen graft(Permac01)in parotid surgery[J]．Br J Oral Maxillofac Surg，2009,47(5):378-381.

[27]许向亮,王恩博,崔念晖.脱细胞真皮基质对年轻恒牙牙乳头干细胞分化的作用[J].北京大学学报：医学版,2014,46(1):12-18.

[28]Uezono K,Ide J,Tokunaga T，etal.Effect of immobilization on rotator cuff reconstruction with acellular dermal matrix grafts in an animal model[J].J Shoulder Elbow Surg,2013,22(9):1290-

1297.

[29]Liem PH,Morimoto N,Ito R,etal.Autologous skin reconstruction by combining epidermis and acellular dermal matrix tissue derived from the skin of giant congenital melanocytic nevi[J].J Artif Organs,2013,16(3):332-342.

[30]Ge S,Zhao N,Wang L,etal.Effects of hydroxyapatite nanostructure on channel surface of porcine acellular dermal matrix scaffold on cell viability and osteogenic differentiation of human periodontal ligament stem cells[J].Int J Nanomedicine,2013,8:1887-1895.

[31]Sahin I,Ozturk S,Deveci M,etal.Experimental assessment of the neovascularisation of acellular dermal matrix in the wound bed pretreated with mesenchymal stem cell under subatmospheric pressure[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg，2014,67(1):107-114.

1.文章中使用缩略语、略称、代号时，在首次出现时必须加注中文并写出英文全称，如：肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)。

2.参考文献的书写要规范(包括标点符号)，格式如下：

①期刊： 作者.文题[J].刊名，年，卷(期)：起-止页码.

②专著： 著者.书名[M].版次.出版地：出版者，出版年：起-止页码.

Advance on Clinical Application and Research of Biological MeshYANGKai，LIUChang.(DepartmentofGeneralSurgery,theFourthAffiliatedHospitalofHarbinMedicalUniversity,Harbin150001,China)

Abstract:In recent years，with the quick development of biological technology and tissue engineering，the biological mesh,as the emergence of a kind of wound dressing materials,brings the dawn to tissue repair and regeneration，which is widely used in various fields with good effect.The biological mesh is formed by the natural dermal matrix acellular scaffolds structure,and the spatial inductive and tissue replacing function of scaffolds are vital to repairing tissue defects.Moreover,the good histocompatibility due to the removal of all the ingredients which can lead to the host immune rejection is a unique advantage of biological mesh.Because it has a variety of excellent features that synthetic patch does not have,it has become a hot area of various research disciplines.

Key words:Biological mesh; Application; Hernia; Particularity

收稿日期：2014-08-04修回日期：2014-10-31编辑：楼立理致作者：

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.11.012

中图分类号：R608

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)11-1951-03