碱性成纤维细胞生长因子对皮瓣存活的影响

1、    碱性成纤维细胞生长因子 对皮瓣存活的影响        作者单位：100037北京，解放军第三四医院烧伤研究所【摘要】目的观察碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对皮瓣存活的影响。方法采用Wistar大鼠背部任意皮瓣(6.0cm×1.5cm)模型，于原位缝合后即刻在皮瓣下滴注bFGF。结果bFGF治疗组皮瓣坏死率明显降低；组织学检查发现，bFGF治疗组皮瓣下肉芽组织层明显增厚，并有大量毛细血管和成纤维细胞增生；bFGF治疗组在皮瓣形成后第3，4和5天

2、断蒂，其坏死率均明显低于对照组。结论局部应用bFGF可降低缺血皮瓣坏死率，并有利于皮瓣早期断蒂。【关键词】成纤维细胞生长因子皮瓣The effect of basic fibroblast growth factor on skin flap survival Xu Minghuo,Chen Wenyuan,Fu Xiaobing,et al.304 Hospital,Beijing 100037【Abstract】Objective To observe the effect of basic fibroblast growth factor(bFGF) on skin flap survi

3、val.Methods Caudally based random skin flaps were raised on the backs of Wistar rats,bFGF was instilled under flaps after closure.Results There was a marked decrease of flap necrosis with the bFGF dosage of 9.0，22.5 and 45.0 g/rat when compared with the saline group;abundant fibroblasts and capillar

4、ies were noticed in the granulation tissue in wound bed in bFGF treated groups.The incidence of necrosis of flap was significantly lower in bFGF treated flaps after pedicle division on days 3,4 and 5.Conclusion These findings suggested that bFGF treatment resulted in an improvement on flap survival

5、and early pedicle division,being possibly related to its induction of angiogenesis.【Key words】 FibroblastGrowth factor Flap 皮瓣坏死是整形外科常见的并发症，至今对其发病机理仍不十分清楚。碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)具有广泛的生物活性，可调节所有中胚层及神经外胚层来源细胞，包括血管内皮细胞的有丝分裂，是有效的血管生成因子之一1。内源性bFGF的降低还可导致组织损伤的加重和修复的延迟2。因此推测，将bFGF应用于皮瓣移转，不仅有利于皮瓣下新生血管的形成，还可以减轻组织损

6、伤，从而有利于皮瓣成活。1材料和方法1.1实验一bFGF对皮瓣存活的影响1.1.1模型采用健康Wistar大鼠60只，体重150200克，雌雄不限。2%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉，背部脱毛，俯卧位固定，碘酒、酒精消毒，于鼠背正中掀起6.0cm×1.5cm任意皮瓣(含脂膜肌层)，其蒂在尾部。皮瓣原位缝合后单笼喂养。1.1.2bFGF配制实验采用重组牛的bFGF。实验前半小时将其溶于肝素等渗盐水(肝素浓度为125U/ml)。1.1.3分组将60只鼠(其中10只在术后死亡，未能观察到结果)随机分成以下6组：A组(9只)、B组(9只)、C组(9只)、D组(7只)、E组(8只)和F组(8只)。在皮

7、瓣原位缝合后即刻一次性给药。A和B组皮瓣下分别滴注0.25ml肝素等渗盐水和等渗盐水；C、D、E和F组则滴注0.25ml分别含2.5，9.0，22.5和45g的bFGF溶液。1.1.4检测指标术后第7天，测量各皮瓣坏死率。并取皮瓣中段小块组织作病检。1.2实验二bFGF对皮瓣断蒂的影响1.2.1模型同实验一，皮瓣为5cm×3cm。1.2.2分组将大鼠随机分成治疗组和对照组，对照组皮瓣下滴注0.25ml肝素等渗盐水，治疗组滴注0.25ml含9.0gbFGF的肝素等渗盐水。各组分别于皮瓣形成后2，3，4，5和6天断蒂，每时相点7只动物。1.2.3指标断蒂7天，测量各皮瓣坏死率。1.3检测

8、指标及方法1.3.1坏死率测定先用透明纸精确描绘坏死和存活区域，再用称量纸复录，最后在1/10000电子天平上称量，以重量表示面积，计算坏死率。坏死标准：皮肤颜色变黑，质地变硬(经病理证实)。1.3.2组织学检查活杀动物，所取组织置入10%福尔马林液中固定，石蜡包埋切片、HE染色、光镜下观察肉芽组织层厚度，并进行毛细血管和成纤维细胞计数，每组共计数5张切片，每一切片计数三个视野，取其平均值。1.4统计学处理所有数据均以±s表示，采用SDAS统计软件处理。2结果2.1bFGF对皮瓣坏死率的影响2.5gbFGF治疗组与肝素盐水组比较，皮瓣坏死率无明显降低；而9.0，22.5和45g治疗组

9、均明显低于2.5g组和肝素盐水组。组织学检查发现，各bFGF治疗组皮瓣下肉芽组织层明显增厚；9.0，22.5和45g三组毛细血管和成纤维细胞数均明显多于2.5g组和肝素盐水组；2.5g组毛细血管数也明显多于肝素盐水组(表1，13)。但9.0，22.5和45g三剂量组之间比较，坏死率及成纤维细胞和毛细血管数目均无显著差异。2.2bFGF对早期断蒂皮瓣存活的影响治疗组和对照组皮瓣坏死率均随断蒂时间增加而降低，但两者又存在不同。在皮瓣成形第2天断蒂，两组坏死率无显著差异；第3，4和5天断蒂后，治疗组坏死率均明显低于对照组；第6天断蒂，两组差异也不显著(表2)。表1bFGF对皮瓣坏死率、皮瓣下肉芽组织

10、中毛细血管和成纤维细胞数目的影响Tab 1 The effects of bFGF on skin flap survival,histological changes of granulation tissue at wound bed 组别皮瓣坏死率(%)每个视野(×1000)成纤维细胞数每个视野(×1000)毛细血管数肝素盐水37.14±6.8712.50±3.627.09±4.64生理盐水34.24±6.348.24±4.099.78±5.562.5gbFGF32.57±6.437.98±

11、;2.8515.37±3.26*9.0gbFGF18.21±5.64*#18.53±4.67*#24.33±8.59*#22.5gbFGF21.31±6.03*#25.04±6.16*#21.38±5.86*#45.0gbFGF20.41±6.65*#21.77±5.81*#28.27±7.48*#与肝素盐水组比较：*P<0.05，*P<0.01；与2.5g组比较：#P<0.05 表2bFGF对早期断蒂后皮瓣坏死率的影响Tab 2 The effect of bFGF on s

12、urvival of skin flap with early pedicle division组别断蒂时间(天)23456对照组95.68±5.1865.17±11.7335.20±10.1325.50±8.862.80±4.37治疗组96.77±3.7048.71±10.18*20.91±6.39*6.23±7.10*4.08±5.14与对照组比较：*P<0.05，*P<0.013 讨论bFGF广泛存在于细胞外间质(ECM)中，最初因发现能促进Balb/3T3成纤维细胞的有丝分裂

13、而命名，后来发现它具有广泛的生物活性，能促进多种细胞增殖，特别是bFGF能促进内皮细胞分裂，诱导其分泌某些蛋白酶，溶解并侵入周围基质，进而形成毛细血管3，4。这种促血管生成作用，有可能使皮瓣在移转后较早期与受床建立血管网。自90年代以来，国外有不少将bFGF成功用于提高缺血皮瓣存活率的实验报道5，6，但也有相反的结论7。我们观察到2.5gbFGF治疗组皮瓣坏死率较肝素盐水组并未降低，而9.0，22.5和45g治疗组的皮瓣坏死率均显著降低，说明bFGF确能改善缺血皮瓣的存活。但剂量的增加并不导致坏死率的降低，这与Ishiguro6等的结果有些类似。可能的解释是内皮细胞在增殖初期需要一定浓度的bF

14、GF的激发，一旦激发以后，就不再一定需要这种有效浓度的维持8。同时实验还说明bFGF存在一个最低的有效剂量。迄今，各实验采用的bFGF纯度、给药用法、皮瓣大小甚至单位都不尽相同，目前尚无统一的最低剂量标准9。从组织学上看，bFGF治疗组成纤维细胞和毛细血管明显增生，说明局部应用bFGF有利于新生血管的长入，这可能是坏死率降低的重要原因。一般来说，大鼠皮瓣移转后67天，从受床重建的有效血供已能够维持整个皮瓣的成活，此后断蒂，皮瓣基本可以成活。Khoui10等虽然也发现应用bFGF有利于皮瓣的存活，但同样剂量bFGF并不能促进早期断蒂。而Hom11等认为可以。本实验显示，在皮瓣成形第3，4和5天断

15、蒂，治疗组坏死率均显著低于对照组，证明应用bFGF有利于皮瓣早期断蒂。皮瓣断蒂后存活率的高低反映了新生血管形成的速度。可能从皮瓣形成的第3天起，治疗组皮瓣下新生血管的数目要明显多于对照组。也就是说，bFGF能促进新生血管的快速形成。从本实验我们初步得出，局部应用bFGF能有效降低缺血皮瓣的坏死，并有利于早期断蒂皮瓣的存活，可能与其促进新生血管的形成有关。bFGF的应用在其剂量、时间、方法和剂型上尚有许多问题有待于进一步研究。但它所需剂量小，副作用少，符合生理，有可能在皮瓣缺血的防治方面提供新的途径。(本文13见插页第6页)碱性成纤维细胞生长因子对皮瓣存活的影响1肝素盐水组：皮瓣下肉芽组织仅见少

16、量毛细血管和成纤维细胞(HE×400)22.5gbFGF组：皮瓣下肉芽组织毛细血管和成纤维细胞轻度增生(HE×400)39.0gbFGF组：皮瓣下肉芽组织毛细血管和成纤维细胞明显增生(HE×400)Fig1 Little fibroblast and capillary found in granulation tissue in saline group (HE×400) Fig2 A little fibroblasts and capillaries found in granulation tissue in 2.5ug bFGF group(H

17、E×400) Fig3 More fibroblasts and capillaries found in granulation tissue in 9.0 bFGF group (HE×400)(7)参考文献1Thomas KA,Gimenez-Galliego.Fibroblast growth factor:broad spectrum mitogens with potent angiogenic activity.Trends Biochem Sci,1986,11:81-92.2Fu Xiaobing,Cuevas P,Gimenez-Gallego G,et

18、 al.Ischemia and reperfusion reduce the endogenous basic fibroblast growth factor(bFGF) in rat skeletal muscles.Chin Med J,1995,108:699-705.3Moscateli D,Joseph-Silverstein J,Presta M,et al.Multiple form of an angiogenesis factor:basic fibroblast growth factor.Biochem,1988,70:83-90.4Montesano R,Vassa

19、lle JD,Baird A,et al.Basic fibroblast growth factor induces angiogenesis in vitro.Proc Natl Acad Sci USA,1986,83:2091-2096.5Uhl EU,Barker JH,Bondar I,et al.Improvement of skin flap perfusion subdermal injection of recombinant human basic fibroblast growth factor.Ann Plast Surg,1994,32:361-366.6Ishig

20、uro N,Yabe Y,Shimizu T,et al.Basic fibroblast growth factor has a beneficial effect on the viability of random skin flaps in rats.Ann Plast Surg,1994,32:356-362.7Hayward PG,Alison WE,Carp SS,et al.Local infiltration of angiogenic growth factor does not stimulate the delay phenomenon.Br J Plast Surg,1991,44:526-