生物膜构建密闭环境下大鼠新鲜创面愈合的实验研究

尹成国，王业本，高广辉，郝作斌，王大钊，王文德

（济南市第三人民医院 手外科，山东 济南 250132）

皮肤再生技术是近年来医学研究的热点。国内外文献报道[1-4]，保持环境湿润可加速创面愈合速度，减少瘢痕形成；良好的敷料能维持创面内环境稳定，避免因频繁更换敷料破坏再生上皮，影响创面愈合。本研究通过制备SD大鼠全层皮肤缺损模型，采用同体自身对照，比较创面在3 M透明敷贴构建的湿润环境下与凡士林纱布形成的干燥环境下愈合特点，为临床工作提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 实验动物、材料与主要仪器

实验动物：雄性SD大鼠40只，8～10周龄，体重210～250 g，购自山东大学实验动物中心。动物生产许可证号：SCXK（鲁）20130009，使用许可证号：SCXK（鲁）20130001。动物自由饮食，饲养于标准动物房内。适应性喂养10 d后进行实验。

使用材料：3 M透明敷贴（生物膜），由美国3 M公司生产；凡士林纱布，由华西卫材公司生产。

主要仪器：流式细胞计数仪 (Beckman Colter公司，美国)、荧光显微镜(Nikon，日本)。

1.2 动物分组与建模

建模：选取健康成年雄性SD大鼠40只，采用同体自身对照，水合氯醛腹腔内注射麻醉，按3 mL/kg的剂量给药。使用电动剃刀剃毛备皮（大鼠背部），面积约7.0 cm×5.0 cm。常规消毒并铺无菌单，选择背中部脊柱两侧各旁开0.5 cm处制备直径2.0 cm创面，深达皮下深筋膜层，压迫止血（图1）。

图1 大鼠模型制作，脊柱两侧各制作直径约2.0 cm全层皮肤缺损创面

模型建立后，右侧创面应用3 M透明敷贴（观察组）覆盖并固定，左侧创面以凡士林油纱覆盖(对照组)并固定，清洁纱布包扎，次日开始每日换药1次，每次换药应用生理盐水冲洗创面，创面覆盖物不予清理，酒精消毒创面周围皮肤。

术后第3、7、14天随机选取10只大鼠，换药时观察创面大体情况，留取标本行HE染色，剩余10只大鼠每日换药至创面完全上皮化（21d）。

1.3 创面大体观察

创面愈合率：术后第7、14天换药，创面表面用无菌透明薄膜覆盖，根据印记记录面积，再用计算机图像分析仪测定其面积。计算创面愈合率=(原始创面面积-未愈合创面面积)／原始创面面积×100%。

记录术后第3、7、14天创面组织水肿及出血情况，有无分泌物、创面与敷料有无粘连、创面有无结痂及创周有无红肿；记录大鼠创面最终愈合（创面完全上皮化）时间、愈合时皮肤色泽、弹性及瘢痕程度。

1.4 标本采集与检测

标本采集：术后第7、14天换药时分别于每只大鼠两个创面中央取材，制做石蜡切片，HE染色。

标本检测：观察两个时间节点大鼠两组创面的病理组织愈合情况，根据改良病理组织学愈合标准给各组大鼠创面愈合情况评分[5]。

1.5 统计学方法

所有数据均采用SPSS 21.0软件统计分析，计量资料采用平均值±标准差（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 创面大体观察

术后第3、7天换药时观察组创面无新鲜渗血，表面覆盖凝胶样物，与透明敷贴无粘连；对照组出现凡士林纱布与创面粘连、部分形成血痂，更换凡士林纱布时创面有新鲜渗血。术后第3天，各组未见明显新鲜肉芽组织。术后第7天，观察组创面湿润，没有感染迹象；对照组部分创面出现少量分泌物；观察组创面肉芽组织及边缘再生上皮均优于对照组。术后第14天，观察组创面大部分上皮化；对照组创面缩小，上皮生长较观察组慢。创面最终愈合时观察组再生皮肤色泽、质地、平整度优于对照组。

2.2 测算创面面积及最终愈合时间

术后第7、14天观察组愈合率高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。创面完全上皮化的最终时间观察组明显短于对照组，观察组和对照组平均愈合时间为（16.70±1.60）d和 (18.50±1.36)d(P ＜0.05，表 1）

表1 两组创面不同时间点愈合率及最终愈合时间比较（±s）

表1 两组创面不同时间点愈合率及最终愈合时间比较（±s）

组别 创面愈合率（%） 愈合时间（d）第3天 第7天 第14天观察组 4.50±0.69 31.61±3.20 85.34±2.38 16.70±1.60对照组 3.27±0.55 24.24±1.5475.15±1.59 18.50±1.36 t值 7.648 11.358 19.476-0.469 P值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.3 病理组织学观察

第7天：两组创面组织均无水肿，对照组仍可见少量出血；第14天：两组均无出血及水肿，创面边缘新生上皮明显。根据创面表皮结构、真皮-表皮邻接、胶原束、表皮再生及粒细胞浸润情况，观察组在第7天及14天时创面组织病理学评分均明显高于对照组（表2）。创面完全上皮化时病理切片显示：观察组愈合好，鳞状上皮完全修复，并且皮肤表面平整；对照组表皮愈合不良，鳞状上皮高低不平（图2）。

表2 两组不同时间点创面组织病理学评分比较（±s）

表2 两组不同时间点创面组织病理学评分比较（±s）

组别 第7天 第14天观察组 11.42±1.60 19.41±1.17对照组 9.33±1.57 15.87±1.52 t值 5.106 10.140 P值 ＜0.05 ＜0.05

图2 第7、14天生物膜组创面肉芽组织均生长旺盛，有丰富的毛细血管存在，周围可见成纤维细胞和胶原纤维，创面周围表皮细胞开始向伤口方向延伸蔓延。第21天两组创面完全上皮化，其病理切片示：观察组愈合好，鳞状上皮完全修复，并且皮肤表面平整；对照组表皮愈合不良，鳞状上皮高低不平（HE×100）

3 讨论

创面愈合病理变化与皮肤屏障的损害密切相关，因此使用覆盖物及时封闭创面成为创伤后治疗的重要环节。传统凡士林纱布等纤维性敷料可使伤口干燥，具备物理隔离功能；但创面渗出液容易结痂，创面与敷料粘连，换药时形成新的创伤，不利于皮肤再生[6]。Winter通过动物实验发现聚氨酯薄膜敷料密闭包扎可使创面愈合较快些，提出“湿润伤口愈合”观念，指出湿性环境可以促进上皮细胞的爬行，减少瘢痕形成[7-8]。1972年，Rovee等[9]研究发现，上皮细胞无法顺利通过干燥结痂的细胞层，而是通过痂皮下的湿润床缓慢游移，延缓上皮细胞愈合的时间；未结痂的润湿伤口，其上皮细胞移行速度明显快于结痂创面。2000年8月美国食品与药品管理局(FDA)在新颁布的创面医疗用品（外用药和敷料）的行业指南中特别强调，保持创面的湿润环境是标准的处理方法[10]。良好的生物敷料能够促进伤口愈合，主要体现在保持愈合环境湿润、低氧或无氧微酸环境、酶学清创功能、疼痛减轻四方面[6]。3 M透明敷贴是一种生物半透膜，可以观察伤口渗液情况，且撕除时不伤皮肤。对伤口提供保护环境，避免细菌、异物的侵入以及外界温差变化或压力所造成影响。其构建密闭环境有清创作用，帮助伤口渗液的酶分解坏死组织，保持伤口湿润的微环境。

创面修复过程涉及新生血管及肉芽组织、再上皮化及胶原的产生等与诸多生长因子介导和参与密切相关[11]。李丹等[12]通过实验验证了人创面分泌液对表皮干细胞具有趋化作用，并通过表皮干细胞表达趋化因子介导完成对表皮干细胞的趋化效应。3 M透明敷贴构建的密闭环境能够使渗出液保留于创面周围，加速上皮再生；创面表面形成凝胶样物，考虑其内富含富血小板血浆(PRP)，含有高浓度的血小板、白细胞和纤维蛋白，血小板激活后能释放出多种生长因子，可促进细胞的增殖分化，促进软组织修复。

前期临床研究发现[13]，3 M透明敷贴治疗无骨质外露指端软组织缺损，中期肉芽组织可完全填充缺损，后期肉芽组织逐渐消退、平整，最终愈合皮肤无明显瘢痕，可恢复大部分皮纹。干燥环境下创伤修复后期，肉芽组织逐渐向瘢痕组织演变，毛细血管、炎细胞逐渐减少，成纤维细胞逐渐成熟，转变为肌成纤维细胞[14]。炎症反应则是创面修复的始动环节，但过度的炎症反应亦使创面持续恶化、坏死，最终导致组织修复不良[15]。成纤维细胞是创面愈合的主要功能细胞，创面形成后，成纤维细胞进入局部增殖、分化、合成和分泌胶原蛋白；若伤口内存有血肿、坏死组织、异物或细菌时，成纤维细胞的移行和新生血管的形成都将延迟[16]。因此要促进创面愈合，就必须为成纤维细胞发挥其活性功能和作用创造一个良好的环境。动物实验研究表明[17]，创面在相对密闭、湿润环境下能够诱发释放多种生长因子参与创面修复、调节创面肉芽组织中成纤维细胞及新生血管的分布，从而加速创面愈合，减少瘢痕形成。本研究结果显示在创面愈合过程中肉芽组织生长速度观察组明显高于对照组，进一步证实3M透明敷贴构建密闭环境能促进血管生成，促进创面愈合。

本研究表明，3M透明敷贴构建密闭环境能有效保护创面凝胶样物，并能诱发释放多种生长因子参与创面修复，明显缩短大鼠新鲜创面愈合时间，减少瘢痕形成，为临床应用于指端或小面积皮肤缺损提供理论支持。而具体作用机制有待进一步研究和探讨。