国外美容医学最新研究与进展（五）

[摘要]《中国美容医学》2017年第26卷第6期综述栏目發表了兔耳瘢痕模型二十年来，从建立、发展到当今在国内外应用的资料。本文介绍最新发表的在体外用组织工程构建的瘢痕疙瘩实验模型。瘢痕研究缺乏动物实验模型成为深入揭示病理瘢痕发生机制的重大障碍！1997年美国学者Morris在兔耳创面上，发现有与人类病理瘢痕近似的真皮增生。西京医院整形外科李荟元等通过兔耳实验，于1998年以“建立增生性瘢痕动物实验模型”为题，发表了实验的资料。由于兔耳瘢痕出自动物自身，与诸如将人类瘢痕移植裸鼠等实验模式相比，具有明显的优点。二十年来，兔耳瘢痕模型已在国内外得到认可并广泛地应用。但是，在兔耳模型上虽然可以出现增生性瘢痕性改变，却未能产生类似瘢痕疙瘩样的改变，至今全球还没有瘢痕疙瘩动物模型出现，这也是瘢痕防治深入研究中的重大障碍！当笔者发现刚刚发表的通过体外实验室构建了瘢痕疙瘩实验模型时，即刻查寻到了全文资料，如果这真能弥补缺乏瘢痕疙瘩动物实验模型，那将又是瘢痕研究的重大突破！为此，将此文进行了摘译，供读者参阅。对此研究有兴趣者可查阅原文（3D modeling of keloid scars in vitro by cell and tissue engineering）。

[关键词]瘢痕疙瘩；病理性瘢痕；增生性瘢痕；实验模型；组织工程；成纤维细胞；抗纤维化分子

[中图分类号]R611 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455（2017）07-0140-02

瘢痕疙瘩是伤口愈合过程中真皮细胞和细胞外基质过度增殖及沉积引发的一种病理瘢痕。有良性纤维肿瘤之称。防治难度大，现有的各种疗法效果不佳，手术治疗甚至术后加用多种治疗，包括放射治疗，其复发率仍很高。是瘢痕治疗中的一大难题。究其原因是多方面的，而由于对瘢痕疙瘩发生的病理生理机制还缺乏深层面的了解，至今还未能建立一种有效的瘢痕疙瘩动物实验模型，作为生物学、医学研究不可或缺的实验工具——是其重要的原因。而本文作者在这方面进行了有益的探索。

1在体外由细胞及组织工程构建的瘢痕疙瘩三维模型

作者通过从患者瘢痕疙瘩组织的3个部位（中心区，边缘区和病灶旁正常皮肤区）收取的组织置于三维生物材料中，再放在含水胶原基质内，观察瘢痕疙瘩（K）中成纤维细胞（KFB）的增殖和组织的重塑能力，并收取光镜和扫描电镜的观察资料。作者认为，这是一种构建的类似瘢痕疙瘩的实验模型。有利于查明类似KFB在体内的改变。并认为可以应用于肿瘤和类癌病变的研究。为此，笔者查阅了全文资料。现摘译如下，供读者参阅。

1.1瘢痕疙瘩成纤维细胞的收集：作者从一名发生在手背部的瘢痕疙瘩患者病变区的三个不同部位切取下的组织，分离出其中的成纤维细胞：瘢痕疙瘩中心区的成纤维细胞（FKC），瘢痕疙瘩周边区的成纤维细胞（FKP）和瘢痕疙瘩外的正常皮肤成纤维细胞（FKnl），（各1ml）分别种植于24孔培养板中，使之成为含有3.5×10³/cm²细胞。培养基每3天补充一次。每天记细胞数，直至第12天。描绘出细胞生长曲线。并用对数生长图记录细胞的倍增情况。

1.2胶原收缩的观察：将三种不同部位的瘢痕疙瘩成纤维细胞种植于可以自由移动的含水胶原中，称之谓细胞胶原网（CCL）。按Bell等方法查明来自不同三个部位的瘢痕疙瘩成纤维细胞对胶原收缩的能力。

1.3构建瘢痕疙瘩模型：采用三个程序构建瘢痕疙瘩模型（RKM）：一是将1滴（1ml）含有取自瘢痕疙瘩中心区的成纤维细胞的细胞胶原网置放于碟盘中心，其直径为60mm，在37℃孵化器中聚合15min；二是将1ml含有取自瘢痕疙瘩外周成纤维细胞的细胞胶原网，环绕于前者外周，再加以聚合15min；三是将1ml含有取自正常皮肤的上述物环绕在最外区，再加以聚合15min。然后将3ml DMEMc轻轻地加于其中，在37℃下聚合，完成构建的瘢痕疙瘩模型。24h后即可进行光镜和扫描电镜检测，并采用SPSS软件进行统计学分析。

2结果

2.1瘢痕疙瘩组织的异质性

2.1.1图像分析：K旁边的正常组织的真皮内有清晰分化的真皮乳头层及网状层结构；在乳头层中有很薄的垂直于表皮的胶原纤维，网状层则为厚而平行的胶原纤维。到K边缘区真皮乳头层厚度减少直至消失，而K中心区只有看起来像网状层的结构，但有厚而平行的胶原纤维。

2.1.2表皮结构：从正常组织到K组织的连续观察，同样有不同组织结构的改变：表皮逐渐厚度增加，主要是角质层。真皮乳头从凹陷到变平，在K中呈现为直线形基底膜。

2.2瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖及重塑能力的差异：通过从K三个不同部位成纤维细胞的表现来描述每种FB的生长曲线和细胞倍增时间。动态的图像显示：来自正常皮肤组织者和来自K周边者很近似，而K中心者比较慢，FB倍增时间为17.75h；来自K周边者为10.6h，来自正常皮肤者则为11.3h，后两者FB倍增时间无明显差异。来自三个不同区域的KFB在对胶原网的调节上表现也不相同：在培养后的1d，来自K中心区者其直径缩小程度较显著，从60mm缩减到22.2mm；而来自K周边者为27.9mm，来自正常皮肤者为31.3mm。在培养2d后，来自K中心的直径的减少不再有明显加大，为19.7到17.5mm，而K周边的和正常皮肤者直径的减少无统计学差异，直到培养的第8天，后两者直径分别为9mm和11.2mm。

3讨论

由细胞和组织工程构建的瘢痕疙瘩实验模型（RKM），是从患者瘢痕疙瘩病变区的三个不同部位获取的组织中提取成纤维细胞，将它们与3维生物活性物组合形成3维胶原结构。此模型便于采用光镜、电镜进行动态观察。其改进在于将取自K不同部位的FB系与模型共存，而可以查明细胞的活性，特别是细胞的习性、形状、细胞的增殖、细胞对胶原的调节能力和重塑能力。这些项目依细胞来源的不同有不同的结果：来自K中心区的FB其倍增时间明显要长于来自K边缘和来自K外正常皮肤的FB的倍增时间。大多数取自K周边的FB处于增殖状态，而K中心的FB多处于静止状态。K中心的FB的形状与其他两者明显有差异，主要是细胞增殖、细胞凋亡、细胞外基质合成及重塑的差异。K中心的FB使基质重修发生得很快，但持续时间短。在培养的第1天，由K中心FB介导的胶原收缩比其他两处FB者要明显。而其他两者无差异。在培养24h后，K中心区FB引发的收缩力就消减了。

4结论和前景

由细胞和组织工程构建的瘢痕疙瘩实验模型（RKM）有利于对正常的或病理性成纤维细胞进行观察。与其他类似的体外实验方法相比较，此模型在3个层面上有了提升：即细胞、支架和培养基质。关于细胞，实验收取了瘢痕疙瘩病区3个不同部位的组织中的成纤维细胞。对细胞的迁移进行了连续动态的研究。细胞的迁移是十分复杂的过程，却是组织修复和肿瘤侵袭的关键活动。本模型的最大用处在于可以动态观察细胞到细胞，细胞到基质的变化，在三维基质中可以清晰看到其动态变化并可用光镜电镜加以记录。关于支架，三维的凝胶结构可以与瘢痕疙瘩组织结合，可以查明胶原的浓度和其机械性状，类似在活体K中的状态。利用它可以在体外对物理疗法（激光、超声、压力等）的效果进行评估；可以将各种药物加于基质内以分析其疗效（如TGF-β、IL-1、IL-6、FGF等）还可加入抑制剂，如新的抗纤维化分子（Halofunginone）或PRO-inflammatory proteins等。最后，虽是瘢痕疙瘩实验模型（RKM），它还可延伸到对其他细胞如角质形成细胞、血管细胞、免疫细胞等的研究；而且可以用于对肿瘤或类癌性疾病的研究。

[译者注：此文虽然不是瘢痕疙瘩动物模型，但在缺乏动物模型的现状下，采用实验室工作方法对难以对付的瘢痕疙瘩进行研究，取得较好的效果，对此，很有参考价值！当然，如果有在动物身上能引发类似人类瘢痕疙瘩样的病理改变，那对病理性瘢痕研究将会提升到一个更高的层面！]

[摘译自Arch Dermatol Res，2017，309（1）：55-62]endprint