脱细胞猪小肠黏膜下层与猪脱细胞真皮基质作为真皮支架的对比研究

皮肤缺损在临床上比较常见，大面积皮肤缺损通常需要足够的皮肤进行修复，临床上通常采用自体皮进行修复，有一定的效果，但存在取材有限，瘢痕挛缩影响美观和功能等缺点

。而真皮替代物在创面修复过程中起到支撑和再生模板的作用，可诱导体内修复细胞迁移、黏附、增殖和分化，以此形成新的真皮组织，还可减轻创面挛缩、减少瘢痕形成，改善创面远期修复效果

。因此，真皮替代物正越来越多的应用于临床实践中，大大提高了创面修复质量。目前国内外的真皮替代物有很多种，分为天然真皮替代物和人工真皮替代物，人工真皮替代物包括聚氨酯、聚丙烯、聚乙交酯和聚交酯等，天然真皮替代物包括脱细胞真皮基质、羊膜和膀胱等，主要代表产品为Alloderm、Integra和Dermagraft

。这些产品在临床上有较好的效果，但仍存在来源有限，价格昂贵，制作工艺复杂，体内降解不易控，血管化慢等缺点

。本实验将使用脱细胞猪小肠黏膜下层与猪脱细胞真皮基质对照，应用同期植皮方法来比较两者的优劣性，从而为临床寻求来源充足且更为理想的真皮替代物。

1 材料和方法

1.1 材料和动物：SD大鼠36只，雌雄不限，体重250～300 g，月龄2～2.5个月，于无特定病原体级环境下饲养（由上海西普尔-必凯实验动物有限公司提供，SCXK2013-0016）。脱细胞猪小肠黏膜下层由上海白衣缘生物工程有限公司提供（批号170701），猪脱细胞真皮基质由烟台正海科技股份有限公司提供（批号161101-SP160501）。手术器械和试剂：4-0丝线（购自上海浦东金环医疗用品股份有限公司）；6×14双角针（购自上海浦东金环医疗用品股份有限公司）；绷带（购自南昌市恒康医疗器械有限公司）；刀片（购自上海联辉医疗用品有限公司）；戊巴比妥钠（购自北京智杰方远科技有限公司）。

前三季度，石油和化工行业经济运行保持稳中向好态势。市场供需稳定，价格高位运行，单位成本下降，出口增长加快，整体效益良好。行业供给侧结构性改革稳步推进，经济增长结构进一步优化，企业抗风险能力增强。

1.2 实验分组：将36只SD大鼠使用随机区组法随机分为A组（实验组）和B组（对照组），每组18只。根据术后取材时间点进一步分组，A组分为A1组（4周）、A2组（8周）、A3组（12周），B组分为B1组（4周）、B2组（8周）、B3组（12周）。A组为脱细胞猪小肠黏膜下层与自体刃厚皮片复合移植，B组为猪脱细胞真皮基质与自体刃厚皮片复合移植。

培养核心素养是一个长期的发展过程，而课堂教学的时间和课时数是有限的。教师的自身素养和教学设施设备也是有限的。核心素养应兼顾个体与文化学习、社会参与和自我发展的关系。生物学学科核心素养是学生通过生物课程的学习能在真实情景中发现并解决实际问题，以生物学素养为基础，帮助学生更好地适应当前和未来社会、促进学生终身发展和社会良性运行。因此生物学学科核心素养的培养绝不仅仅应该局限于国家课程和学校课堂。整合教育资源，开发校本课程是培养学科核心素养的有效途径之一。

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2.1 一般情况观察：各组动物在植皮手术后其进食、进水、活动以及精神状态等情况均正常。

1.4.1 一般情况观察：术后每天观察动物一般表现，包括进食、进水、活动和精神状态等情况。

县乡河道虽已进行了多轮治理，河道淤积问题得到了很大改善，河网引排能力和调蓄能力得到提高，但仍有部分乡级河道和村组沟塘未得到疏浚，淤积情况仍然存在。这些河道不同程度存在引排不畅、水体交换缓慢、灌排效益下降等问题，亟须进行整治。

1.4.2 创面情况观察：术后2周，第一次打开更换敷料，以后每3 d更换一次，观察创面红肿渗出及出血等情况。

（1）结构尺寸与生产工艺试验产品为某种规格机架的横梁部位，毛坯尺寸如图1所示，图中剖面线截面为后序建模与网格划分时所使用的对称面。在实际生产时，该机架横梁部位的冒口根部直径为1300mm，冒口重量为14.5t，钢液总重为34.4t，此部位对应的铸件工艺出品率为55%，浇注时一次浇满，未进行补浇。用外冷铁隔出末端区。

1.4.4 组织学观察：术后4、8、12周分别处死各组动物并进行大体解剖，将植皮连同周围正常组织作为标本，4%多聚甲醛固定，常规石蜡切片，HE染色，显微镜观察病理学改变，包括炎性细胞浸润，上皮细胞、成纤维细胞生长，胶原排列，毛细血管结构及生物补片降解等。

1.3 实验方法：①用1%的戊巴比妥钠40 mg/kg体重腹腔麻醉，背部皮肤剃毛、消毒，于背部避开脊柱做1个2.5 cm×2.5 cm的全层皮肤缺损，修整创面、彻底止血，取下的皮片备用；②实验组脱细胞猪小肠黏膜下层预先用生理盐水浸泡5 min以上，1:2拉网后，与创面缝合固定，取下的皮片手工修剪处理成刃厚皮片，覆盖于皮肤生物补片上，缝合固定。覆盖凡士林油纱和无菌敷料，用缝合线对称打结加压固定，自粘绷带包裹术部；对照组应用猪脱细胞真皮基质作为人工真皮，植皮方式与实验组相同。实验组术中操作见图1。

2 结果

1.4 观察指标

1.4.3 创面愈合情况观察：①计算植皮成活率。测算术后2周大鼠移植皮片的成活面积，对创面进行拍照使用Image-J图像分析软件进行分析，计算植皮成活率=（植皮总面积-坏死面积）/植皮总面积×100%，采用Image-J图像分析软件进行分析；②计算植皮区收缩率。测算术后4、8、12周大鼠植皮片的成活面积，对创面进行拍照使用Image-J图像分析软件进行分析,计算植皮区收缩率=（皮片总面积-观察时的创面面积）/皮片总面积×100%。

2.2 创面情况观察：术后2周，第一次打开并更换敷料观察，发现创面较移植前略缩小，皮片覆盖基本完整，创面偶见少许创缘红肿破溃，移植皮片下无积液积脓。之后每3 d更换敷料一次，每次更换敷料时，均观察创面，两组创面均未出现异常红肿渗出及出血情况。

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2.3 创面愈合情况

2.3.1 植皮成活情况：术后2周，36只大鼠皮片均存活，实验组自体刃厚皮与其下皮肤补片贴合良好，皮下无积液，绝大部分复合皮泛红成活，创面边缘无炎症反应；对照组自体刃厚皮与其下皮肤补片贴合可，皮下无积液，大部分复合皮泛红成活，创面边缘有少许炎症反应存在。实验组植皮存活率（96.0±9.6）%高于对照组的（84.8±18.1）%，差异有统计学意义（

＜0.05）。见图2。

2.3.2 植皮区收缩情况：术后4周，可见实验组和对照组创面缩小，创面基本干燥，皮片表面有少许脱屑，缺损处组织增生明显。实验组植皮区收缩率（26.2±16.1）%低于对照组（28.9±19.5）%，但组间比较差异无统计学意义（

＞0.05）。见图3。

术后8周，实验组和对照组创面面积缩小更加明显，并且均小于4周时的创面面积，大部分创面愈合，愈合组织颜色呈白里透红，质地柔软有弹性，与周围正常组织无明显差异。实验组植皮区收缩率（27.5±5.3）%低于对照组（33.3±20.2）%，但组间比较差异无统计学意义（

＞0.05）。见图4。

术后12周，实验组和对照组创面基本愈合，愈合组织颜色呈白里透红，质地柔软有弹性，与周围正常组织无明显差异。实验组植皮区收缩率（31.3±22.0）%低于对照组（40.8±17.6）%，但组间比较差异无统计学意义（

＞0.05）。见图5。

2.4 组织学观察：术后4周，两组移植皮片均存活，具有完整的表皮层和真皮层结构，表皮覆盖完整，真皮内有较多成纤维细胞侵入，有中性粒细胞、淋巴细胞以及少量巨噬细胞等炎症细胞浸润。两组植入材料与移植皮片融合度均很好，植入材料内及其周围均有大量的成纤维细胞和新生毛细血管长入，并有炎症细胞浸润。实验组植入材料体现为猪小肠黏膜下层胶原蛋白的长条纤维形态，对照组植入材料体现为真皮层胶原纤维形态，两组植入材料的胶原纤维结构清晰，但开始出现疏松现象。见图6。

术后8周，两组移植皮片均存活，真皮内炎症细胞减少。两组植入材料与移植皮片融合度均很好，分界不明显。两组植入材料内及其周围均有成纤维细胞和新生毛细血管长入，炎症细胞较术后4周时少。两组植入材料的原有胶原纤维结构尚清晰，出现疏松。见图7。

术后12周，两组的植入材料基本被新生胶原纤维替代，新生胶原纤维排列规则有序，与表皮面基本平行，血管非常丰富。见图8。

3 讨论

本研究实验组所用的真皮替代物取材于猪空肠黏膜下层，经过去细胞，病毒灭活、冻干和辐照灭菌等加工过程获得的细胞外基质，对照组使用的真皮替代物取材于猪背部皮肤，经过去表皮、去细胞、病毒灭活、冻干和辐照灭菌等加工过程获得的真皮基质，猪小肠黏膜下层的制作较猪脱细胞真皮基质较简便,省去去表皮的这一步骤，且猪小肠黏膜下层来源较猪脱细胞真皮基质皮肤更加广泛，价格更低廉。

Rodina等认为植入皮片早期成活的关键因素是新生血管的形成

，而新生血管形成是依靠基底的血浆渗出物穿过孔隙来提供营养,因此孔隙率的大小决定皮片成活率的高低

。有关研究表明，脱细胞猪小肠黏膜下层胶原纤维为网状结构，无规则交错连接成三维空间结构的网，并形成许多相互连通的网孔

，而猪脱细胞真皮基质的胶原纤维束粗大，排列紧密，间隙小，分布少，缺乏有效的微孔结构，渗透性差，创面渗液难以到达其表面

。本次实验结果与相关研究相一致，术后2周脱细胞猪小肠黏膜下层组的皮片成活率（96.0±9.6）%高于猪脱细胞真皮基质组（84.8±18.1）%。实验组和对照组的自体刃厚皮与其下皮肤补片贴合良好，皮下无积液，复合皮泛红成活，亦可表明两种皮肤生物补片都具有较好的生物组织相容性和生物安全性。

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HE染色结果显示，真皮替代物植入后4周，真皮替代物的空间结构内有较多的成纤维细胞和微血管不断迁入，改善创面愈合微环境，并有炎症细胞浸润；术后12周，随着真皮替代物内胶原纤维新生重塑，支架结构逐渐降解，炎性细胞和微血管分布趋于减少，新生的胶原纤维等细胞外基质最终与自体皮完全融合修复创面。成纤维细胞是真皮主要的细胞成分，在创面修复早期侵入人工真皮的空隙结构，在修复过程中不断增殖，能通过持续释放生长因子和分泌细胞外基质，促进创面基底和人工真皮内的血管新生和胶原合成

。真皮支架植入创面后，真皮基质诱导成纤维细胞长入，合成和分泌具有正常结构的胶原纤维，减少成纤维细胞中α-SMA及TGF-β

的表达，从而减少成纤维细胞向肌成纤维细胞的分化，促进细胞凋亡，加快组织重塑，避免胶原过量沉积而形成增生性瘢痕

。研究发现，术后4周、8周和12周实验组的植皮区收缩率均低于对照组，可能原因为脱细胞猪小肠黏膜下层的组成成分中不仅含有胶原（主要是Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ型纤维胶原蛋白，含量超过90%）、多糖（透明质酸、硫酸软骨素、软骨素、硫酸肝素等）、蛋白多糖、糖蛋白等提供支架结构，还含有大量的血管内皮生长因子（VEGF）、成纤维细胞生长因子-2（FGF-2）、转化生长因子-β（TGF-β）等多种细胞因子

，促进成纤维细胞的黏附、增殖和分化，而猪脱细胞真皮基质的组成成分中仅含有胶原、弹性蛋白、层粘连蛋白、纤连蛋白和氨基肽类及少量的细胞因子。同时这也说明脱细胞猪小肠黏膜下层较猪脱细胞真皮基质更能抑制植皮收缩，减少瘢痕形成，改善后期创面的修复质量。

综上所述，脱细胞猪小肠黏膜下层联合自体刃厚皮修复大鼠全层皮肤缺损较猪脱细胞真皮基质的效果较好，更能提高创面成活率，抑制植皮收缩，改善创面瘢痕形成。

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