促进组织修复和愈合的几种方法

创伤修复（愈合）本身是一个复杂的动力学过程，有其自身的规律与特征，但在某些条件下这一动力学过程将受到各种因素的影响，使愈合过程发生困难，从而形成难愈合创面，如烧伤残余创面、糖尿病溃疡、放疗所致溃疡以及压疮等，使修复过程延迟。长久以来，人们一直希望能找出某种方法或药物来缩短正常创面愈合的时间，同时“促进“或“加速“某些慢性难愈合创面的修复。近来的许多研究表明，除了传统的手术处理外，通过采用新型敷料或外用生长因子制剂等可以对那些“难愈“创面的修复起“推动“和“促进“作用。

一、氧疗与创面愈合

氧是决定上皮化、胶原的成熟与合成、伤口挛缩等结果的重要因素。Hunt和Pai的资料显示，居住在美国西部山区的印第安人迁移到“空气充足的“地区后，伤口愈合的速度明显加快。Dead也有让高海拔慢性溃疡的患者到低于海平面393.2 m（1290英尺）的地区，由于氧张力的提高创面顺利愈合的报道。Fischer对慢性压疮的患者进行氧疗，改进了上皮化的速度和伤口收缩的情况。通过研究发现，纯氧对开放创面的影响主要集中在代谢活动的增强和上皮迁移速度的提高两方面。

正常与病理状态下的伤口愈合都包含成纤维细胞的激活与血管生成过程。多肽生长因子如VEGF、TGF-β、FGF和TNF在其中扮演了重要的角色，以缺氧对血管生成的反应来说，刺激血管生成的因子可能有VEGF、TGF-β和TNF-α等多种。

缺氧条件下VEGF上调的主要作用是刺激血管的生成，Ⅰ型胶原早期升高，随后突然降低，其原因可能是在活体条件下，由于血管生成提高了运载氧能力，导致羟基化和胶原合成增加的结果。缺氧环境下的伤口，使用TGF-β后，可以强烈刺激VEGF的分泌。

Brogi的研究发现，低氧时bFGF与VEGF在血管形成过程中有密切的时相关性。单纯用2.5%的氧气刺激兔的平滑肌细胞，结果仅有适量的VEGF mRNA产生，若加用bFGF则会起协同效应。bFGF刺激血管生成有两种方式，一是直接对内皮细胞发挥作用，二是上调平滑肌细胞中VEGF对内皮细胞起作用，且这种作用对VEGF是特异性的。因为在实验过程中，bFGF并未引起转录因子原癌基因c-myc的表达。同样TGF-β1也有类似的协同作用被观察到。KGF（FGF4）是FGF家族新成员，虽然它在创面愈合的确切作用机制尚不清楚，但已初步了解它与bFGF一样能刺激成纤维细胞和内皮细胞的增殖。有人用兔真皮溃疡的创伤愈合模型研究缺血与非缺血状态下KGF和bFGF的作用，结果显示，即使伤口内bFGF的浓度很高（30μg），bFGF对局部缺血伤口无有效的刺激作用，因而与对照组无显著差异；而加用高压氧，5μg的bFGF即有差别（P<0.05）。相反，KGF在缺血与非缺血创面刺激修复的作用有差异（P<0.05）。这一结果提示我们，在缺氧伤口中氧含量的不同可以造成KGF和bFGF对创面修复的不同作用。

在缺氧环境下，生长因子的作用是复杂的，各实验结果也存在差异。有人用PDGF-BB和TGF-β处理平滑肌细胞，与未处理的平滑肌细胞相比较，采取蛋白印记的方法检测VEGF与bFGF的mRNA水平，结果发现，缺氧状态只刺激VEGF的基因表达，不影响bFGFmRNA的水平。

二、新型敷料与创面愈合

以往敷料的作用仅仅是覆盖创面，仅起保护和隔绝创面的作用。所谓新型敷料，实际上就是指那些相对于传统纱布（干性敷料，也叫惰性敷料）而言的具有保湿与促修复作用的生物活性敷料，包括藻酸盐类敷料、水胶体敷料（代表物为Duo Derm和comfeel等）以及水凝胶敷料等。如前所述，新型敷料利用密封与保湿原理，能给创面提供一个微酸与潮湿环境，从而达到促使创面坏死组织脱落、刺激成纤维细胞增殖、毛细血管胚芽生长以及再上皮化过程，进而“促进”愈合。由于这类产品还具有缓解疼痛、防水以及使用方便等特点（图1-4），深受患者的欢迎。目前这类产品已在欧美普遍应用，并进入家庭。在我国，目前也有以康乐宝公司、施贵宝公司、施乐辉公司等的部分产品在市上销售。目前，这类敷料对创面的治疗作用已经逐渐为国内所认可。

图1-4　敷料对创面的主要作用（根据The Wound Programme，Center for Medical Education，The University of Dundee Scotland，1992，修改）

近年来负压吸引敷料被用来处理各种开放型伤口获皮肤移植的支持物，它可以增加伤口内的氧张力，减少细菌数目，加速肉芽组织的形成，预防伤口的应切力。通过FDA（food and drug administration）认证的真空负压吸引装置（vacuum-assisted closure，VAC），用它闭合伤口，与常规敷料相比能提高肉芽组织的形成以及再上皮化的速度。除了增加伤口内的氧张力、减少细菌数目、加速肉芽组织的形成、预防伤口的应切力，而且可减少污染，减少水肿。

三、生长因子促进创面愈合

另一种方法是采用外用生长因子促进创面愈合。如前所述，创面愈合的全过程实质上是由许多细胞因子参与和调控的。生长因子不仅直接参与了创面的炎症反应，而且还影响着组织修复细胞周期的转变等一系列生物学过程。有研究表明，一些慢性难愈合创面之所以经久不愈，其主要原因在于一方面这些创面缺乏炎症反应，缺乏内源性生长因子的释放与生长刺激作用，另一方面其组织修复细胞（上皮细胞、成纤维细胞等）又处于一种“休眠”状态，其细胞膜上相应生长因子受体处于“下调”状态。当外源性应用血小板源性生长因子（PDGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）以及表皮细胞生长因子（EGF）等生长因子后，创面“失活”的巨噬细胞得到激活，并释放TGF、TNF以及FGF等生长因子，这样外源性应用的生长因子加上内源性释放的生长因子共同作用于组织修复细胞，从而启动修复过程。有研究表明，在修复创面或培养条件下应用EGF与FGF后，成纤维细胞生长周期中的G0期细胞减少，S期速度加快，其结果是修复得到了“促进”。20世纪90年代初，国外已有学者将患者自体的血小板源性生长因子（PDWHF）应用于治疗包括糖尿病溃疡、压疮、下肢动静脉疾病所致溃疡等慢性创面均取得了预想不到的效果，其治愈率高达97%，平均愈合时间仅为10.6周，而对照治愈率仅为25%，时间也显著延长。最近在国内完成的一项多中心、大样本的临床研究表明，重组牛的碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）对浅二度、深二度烧伤、肉芽创面和供皮区的促愈合效果分别比同期对照提前2.5 d、4 d、5 d和3.5 d，且无不良反应发生。到目前为止，国内药政部门已正式批准重组牛碱性成纤维细胞生长因子上市（商品名贝复济），但就世界范围来讲，大规模、多中心的临床资料尚缺乏，故有关这一措施的实际效果尚须进一步研究。

生长因子的转基因疗法对创面愈合的治疗作用近5年来开始受到人们的重视，其应用目的主要有两个，一是基于生长因子半衰期短，应用于创面后由于创面微环境改变，特别是蛋白酶的作用很易使之灭活，不易形成局部高浓度和相对长久时间的作用；其二是基于对局部组织修复成分的改造，人们希望把那些与修复密切相关的目的基因导入局部，从而营造一个良好的局部修复环境。已采用过的方法包括采用基因枪技术、脂质体技术等将EGF基因等转导入烧伤创面，使之在局部“制造”EGF，从而达到促修复的目的。此外，也有将FGF基因用于下肢缺血性溃疡以及心肌梗死后的“生物搭桥”术中，据称已取得一定疗效。目前人们对这一疗法存在的担心是目的基因导入人体后能否受到人们所希望的那样调控。即万一生长因子的基因表达失控，将会给机体带来灾难性的后果。

四、负压吸引与创伤愈合

近来人们发现应用负压吸引（vacuum-assisted closure， VAC）能明显加速愈合速度。实验证实，25mmHg负压可增强创面愈合速度，而50 mmHg、75 mmHg和125 mmHg之间无显著性差别。Moues对54例开放性创伤患者进行的研究显示，与25例常规湿纱布换药的创面相比，29例应用负压吸引治疗的创面清洁肉芽组织的生长能力明显增强，创面面积减少。对创面的细菌接种量进行检测发现，革兰阴性菌的数量明显减少，而金黄色葡萄球菌的数量明显增加，两者均有统计学意义，但其作用机制以及在慢性创面、感染性创面的应用有待进一步研究。人们推测，负压治疗创面能够使血管外间隙的水肿液迅速被抽出，减轻微循环障碍，改善血流供应，同时其机械性的张力作用能直接刺激细胞增殖。目前，国外VACTM已有圣安东尼奥K.C.I.开发的产品并用于市场。国内以陈绍宗教授为首的科研小组不仅在作用机制及临床应用方面获得了许多成果，并且已开发研制出国内第一台创面负压吸引治疗仪。

五、新型药物与创面愈合

在创面联合使用玻璃酸（透明质酸）和磺胺嘧啶银，证实有明显抑制炎症发生，加速愈合进程的作用。新的创面治疗产品HyalofillTM包含合成基质成分的玻璃酸酯，主要来自创面渗出液，能刺激产生胶原，促进慢性创面愈合。己酮可可碱（Pentoxifylline）是另一种有效促进慢性创面愈合的药物。Pycnogenol为从法国海岸松树皮提取的一种物质，其不同浓度的作用不尽相同，其中1% Pycnogenol即可明显缩短愈合时间，而5% Pycnogenol的效果更为明显，并且可减少瘢痕形成。从海藻中分离出来的高浓度甘露糖醛酸可以使机体的自身清创能力提高，促使伤口尽快从炎症阶段进入到增殖阶段。因机体营养与创面愈合关系密切，合理使用精氨酸促创面愈合是当前研究的另一方向。

六、中医药的开发与创面愈合

临床应用需要辨清坏死组织的多少，腐脱之难易，辨明肉芽组织的有无，以便分别使用祛腐力强或弱的祛腐类药和生肌类药。中医治疗创面分局部和全身两方面。四诊合参把创面分为阳性、阴性、半阴半阳3种。阳性创面的特征为创面红，炎症浸润明显，红肿热痛，脓汁稠，腐烂组织多，苔黄，脉滑数。阴性创面表现为创面经久不愈，清冷，黯淡，肉芽不清鲜，灰白，分泌物少或无，舌苔淡，脉细无力。可以看出，这种分类方法与国外的RYB有异曲同工之妙。中医治疗分为消、托、补三法。早期以消为主，解热清毒；中期以托为主，托毒外出兼以解毒；晚期以补为主，益气托里生肌。同时根据创面情况多法同用，灵活掌握。阴性创面通常要先回阳内托，再按阳性创面处理，与西医把慢性创面转变成急性创面进而促进愈合相一致。

目前，对中药促创面愈合作用的研究主要集中在“煨脓长肉”的机制上，通过外用中药对在创面愈合中起重要作用的一些细胞、化学介质进行调节。研究较多的愈创方药有“生肌玉红膏”等古方，也有“去腐生肌膏”等验方。这些方药愈创作用主要是通过促进血液循环、成纤维细胞增长、激活、趋化巨噬细胞、增强创面免疫活性细胞氧化代谢功能、提高创面纤维结合蛋白含量、促进创面收缩物质增生等方面来完成。

七、激光、电、磁等辅助治疗措施与创面愈合

CO2激光用于组织的切割可减少出血，术后疼痛和肿胀。而应用CO2激光、氩激光、Nd-YAG激光进行激光“焊接”是一种新型的组织修复技术。低能量的激光治疗能直接作用于细胞，提高中性粒细胞的吞噬能力，增加胶原的合成，刺激创面的愈合。红光和He-Ne激光可使局部血流速度加快，毛细血管通透性增加，从而改善炎症局部微循环，影响酶的活性，加强细胞内核糖核酸、蛋白质及糖原合成，加强吞噬细胞的活性，增强其吞噬能力，提高组织细胞免疫功能，提高机体免疫力及代谢水平，改善机体营养状况。总之，He-Ne激光影响G1期进程，为细胞进入S、G2、M期准备了物质基础，为表皮颗粒层、棘层、角质层的增生提供条件。此外，还促进成纤维细胞和新生血管增生，促进胶原合成及肉芽组织生长，并有助于控制感染。半导体镓铝砷激光能扩张微血管，促进血液循环，提高红细胞携氧能力，提高组织对氧气的利用，活化红细胞表面酶系统，提高ATP的产生和DNA、RNA合成，促进物质代谢和能量代谢，提高个体免疫力，从而有利于受损组织的修复和再生。

电刺激能够促进血管形成，增强表皮细胞的迁移活动，其机制主要是磁场非热生物效应。外加磁场所产生的电磁效应通过丰富的神经网络传导于靶组织，该处离子在电磁效应的影响下，活动度增加，导致细胞内外离子交换的速度加快，其结果是细胞的代谢活动加强。包括巨噬细胞、粒细胞、淋巴细胞的生物活性提高，在抗感染过程中发挥更积极作用。红细胞代谢活动增强使血红蛋白携氧能力提高，氧供增加，内呼吸功能改善。病灶组织细胞活动增强一方面可促进炎性渗出物的吸收，另一方面可加速损伤组织的修复、抑制瘢痕粘连。微电流的产生可对体内生物电活动产生一系列影响，如加强Na+、K+、Cl-等离子的活动能力，改变膜电位，增强细胞膜的通透性，促进细胞膜内外物质的交换等。金属离子是机体内酶活性中心的组成部分，有些酶的分子中虽不含有金属，但需要金属离子激活，金属离子活动能力影响酶的催化活性。因此，磁场具有镇静、止痛、减轻炎症反应的作用，可能与胆碱酯酶、单胺氧化酶、组胺酶和激肽酶的活性增强有关。电刺激激活成纤维细胞DNA与胶原合成增加，生长因子作用的位点增加，并可刺激多种细胞的迁移活动。

短波具有促进血液循环、促进炎症物质吸收的作用，同时能增加吞噬细胞的功能，作用部位较深，对创面炎症的控制有较好的疗效。

恒定的体温同样有助于血流增加，同时增加创基氧的含量。目前国外市场上出现一种热治疗仪（Warm-up TherapyTM），该装置运用高级的医疗泡沫敷料，将到达创面的热温度保留为温室效应，创面温度升高至38℃，由于不直接接触创面，所以没有不良反应的发生，对于静脉溃疡和压疮的治疗都取得了较好的效果。

八、酶学清创与创面愈合

酶学清创即采用外用蛋白酶类物质清除受损创面坏死组织的非手术清创方法。它的重新流行主要是基于外科清创术的以下不足之处。①采用手术清创因失血、麻醉以及多次手术等环节而使许多患者产生恐惧感，不愿意采用手术治疗。②在一些复杂的外伤创面如慢性溃疡、烧伤等，由于正常组织与失活组织的相嵌与混杂，通常采用手术切除很难达到完全彻底的清创目的，易导致感染和其他并发症。如果扩大清创，势必损伤创面周围正常组织，使术后愈合发生困难。③对于一些年老、体弱而需家庭病房治疗的体表溃疡病人，外科清创由于对环境、设备以及专业人员要求显然不易实现。④外科清创本身，少有直接刺激创面修复的作用。而与之相比，蛋白酶清创因其无痛性、不流血、无需麻醉、使用方便（可家庭应用）以及对创面有直接的促修复作用等特点，重获人们的青睐。有资料表明，欧美许多创面愈合中心、护士之家以及家庭病房对一些小面积创面治疗均采用此种方式，对压疮、下肢静脉性溃疡、小面积烧伤创面等坏死组织清除以及辅助创面愈合起到了很好的作用。

胶原与胶原酶对人们来说并不陌生，胶原约占人体皮肤干重的80%。在健康的正常组织，成纤维细胞、巨噬细胞、中性粒细胞以及角朊细胞等均能够产生一定量的内源性胶原酶，并在体内维持着清除坏死与促进生长二者之间的平衡。但在严重创伤、压疮、下肢静脉性溃疡以及糖尿病溃疡等条件下，内源性的胶原酶由于产生受限而不足以清除创面所有坏死组织，因而需要外源性补充，使之与内源性胶原酶相互协同，一起达到清除坏死组织之目的。

哺乳动物类胶原酶属于细胞外金属蛋白酶类，是机体内惟一能降解自身胶原的酶。研究发现，这类酶清除坏死组织，产生酶学清创主要机制如下。①对变性胶原具有特殊亲和力，它能特异性地作用于创面变性（坏死）胶原而不损伤正常皮肤。②首先催化胶原的螺旋状肽链，使其裂解成两个片断，然后这些片段才能被一些非特异性蛋白酶裂解。进一步，这些胶原的裂解产物可以作为化学趋化剂，吸引相关细胞进入创面，从而利于组织修复。③由于胶原酶能溶解某些细胞间的桥粒，能使一些细胞如成纤维细胞与其基底部分离，并在富含纤维黏连蛋白的基质中向创面迁移，为进一步修复创造条件。④由于胶原酶快速溶解坏死胶原并趋化炎症细胞向创面迁移，故总的来讲使用胶原酶后不增加创面感染率，具有抑（杀）菌作用。⑤由于胶原酶在降解Ⅰ、Ⅲ型胶原时的比例有所不同，故对创面修复后期较少瘢痕形成有一定作用。

尽管哺乳动物胶原酶的清创作用已为人们所基本了解，但要大量生产此类酶却十分困难。因此，目前临床应用中应用最广的是细菌性胶原酶，其代表为梭状芽孢杆菌胶原酶，它可以通过发酵过程生产，易于提取。从作用机制上来讲，它与哺乳动物胶原酶类似，其不同之处在于：①哺乳动物胶原酶裂解胶原产生的片段较大，而细菌性胶原酶则把变性胶原分成许多细小片段（小到5个氨基酸），因而从理论上讲后者更利于酶学清创与后期的创面修复；②两类胶原酶的作用部位分别是Ⅰ型胶原的甘氨酸（Gly）-异亮氨酸（Ile）和Ⅲ型胶原的甘氨酸（Gly）-亮氨酸（Leu）位点，所不同的是哺乳类胶原酶从胶原的中部裂解胶原，而细菌性胶原酶则从两端裂解；③哺乳类胶原酶仅能裂解Ⅰ、Ⅲ型胶原，而细菌胶原酶则能裂解Ⅰ～Ⅴ型胶原。

影响胶原酶活性的各种因素都会直接或间接影响酶学清创的效果。一般来讲，促进组织修复的许多因素如血小板源性生长因子（PDGF）、血浆酶、白细胞介素（IL-1）的释放等均对胶原酶的表达与活性有促进作用，而一些传统的抑制创面修复作用的物质，如糖皮质激素、胶原酶抑制药以及鳌合剂如依地酸（EDTA）等均能抑制胶原酶活性，进而减弱酶学清创效果。

尽管酶学清创术的历史可以追溯到很早以前，但大规模有效地应用于临床却是近20年来的事。在一项采用计算机图像分析的对比实验中，Mekkes等比较了胶原酶、纤溶酶对创面愈合面积以及坏死组织清除量的影响。结果发现治疗1周后胶原酶组不仅较纤溶酶组和对照组明显降解坏死组织，而且其创面面积也缩小至31%，而纤溶酶组则仍高达56%。来自意大利一组随机双盲的临床对照研究发现，对30例下肢慢性溃疡创面采用胶原酶（Iruxol Mono，中文商品名爱疗素），2周之内采用评价创面炎症反应强度、清创量、肉芽生长以及上皮化等指标判定治疗效果。结果表明，应用后第6天坏死组织清除量与创面炎症反应强度在胶原酶组便明显优于对照组。在治疗后第4、5天与第8天，肉芽组织生长量、再上皮化以及创面愈合面积在治疗组则显著优于对照组。在采用胶原酶治疗和对照的30例患者中，除3例出现轻度烧灼感，2例皮肤轻度红斑外，未见其他不良反应。在荷兰9个护士之家完成的一项多中心试验结果显示，对63例老年压疮患者（患者平均年龄76.4岁，压疮程度为Ⅲ级或Ⅳ级）采用胶原酶治疗，在4周之内有43名患者（占68%）达到了明显的治疗效果，其中80%的创面2周后出现肉芽组织生长，61%的患者4周之内坏死组织被完全清除。Nano报道，在300例压疮患者中采用胶原酶加氯霉素清创法，90%的患者创面坏死组织迅速脱落，肉芽组织生长良好，达到了非手术清创与促愈合目的。此外，应用胶原酶配合磺胺嘧啶银治疗二度烧伤68例，有58例在治疗后8 d出现焦痂溶解，脱落以及创面愈合的可喜局面。

九、组织工程技术和产品与创伤愈合

随着细胞生物学、分子生物学、生物工程和材料科学的发展，在20世纪80年代末至90年代初诞生了一门新的学科——组织工程学（tissue engineering），是再生医学的重要组成部分。组织工程学是综合应用细胞生物学和工程学原理，在实验室，将人体某部分的组织细胞进行体外培养扩增，然后把这些培养细胞种植和吸附在一种生物材料的支架上，再一并移植到人体所需要的部位，以修复组织缺损，替代组织器官的一部分或全部功能，或作为一种体外装置，暂时替代器官部分功能，达到提高生存质量和延长生命活动的目的。组织工程学研究的意义不仅在于挽救生命、减少伤残、延长生命活动，它同时标志着“生物科技人体时代”的到来，是一场意义深远的医学革命和再生医学的新时代。目前，战创伤局部治疗中可以应用的组织工程产品主要有组织工程人工皮肤、组织工程化软骨和骨、组织工程化肌腱、组织工程化周围神经等。

（付小兵）

参 考 文 献

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