皮肤的再生与-修复临床问题和实验现象的思考课件

皮肤的再生与修复

----基于临床问题和实验现象的思考皮肤的再生与修复

----基于临床问题和实再生与修复本质的形象描述组织损伤组织修复溃疡形成瘢痕形成组织再生正常组织？再生与修复本质的形象描述组织损伤组织修复溃疡形成瘢痕形成组织对再生能力多样性思考？对再生能力多样性思考？需要回答蝾螈为什么能够实现完全再生？需要回答蝾螈为什么能够实现完全再生？人体皮肤的结构（一）

角朊细胞

表皮树枝状细胞

麦克尔细胞皮肤真皮层

皮下组织2022/12/19人体皮肤的结构（一）人体皮肤的结构（二）

角朊细胞

角质层透明层表皮颗粒细胞层

棘细胞层

基底细胞层

树枝状细胞（黑色素细胞、郎格罕细胞、未定型细胞）麦克尔细胞（与神经终末密切接触，为慢适应感受器）2022/12/19人体皮肤的结构（二）角朊细胞人体皮肤的结构（三）

乳头层真皮

网状层2022/12/19人体皮肤的结构（三）皮肤附属器官毛囊、皮脂腺汗腺2022/12/19皮肤附属器官毛囊、皮脂腺汗腺2022/12/18人体皮肤损伤后是如何修复的人体皮肤损伤后形成创面，创面愈合是机体的自然修复机制人体皮肤损伤后的修复为“补偿性”再生表皮损伤后的修复是再生，但有限度真皮损伤后的修复不是再生，是替代性修复，修复过度则为增生性瘢痕2022/12/19人体皮肤损伤后是如何修复的人体皮肤损伤后形成创面，创面愈合是

创面愈合是一个既古老又现代的热点医学问题创面愈合是一个既古老又现代的热点医学问题（一）认识不同类型创面、不同个体、不同部位创面愈合的差异（一）认识不同类型创面、不同个体、不同部位创面愈合的差异不同的伤口类型愈合过程不尽相同切割伤组织缺损伤烧伤撕脱伤－－－－－－不同的伤口类型愈合过程不尽相同切割伤烧伤创面愈合过程示意图烧伤创面愈合过程示意图皮肤结构及烧伤深度的组织学划分IdegreeIIdegreeIIIdegree皮肤结构及烧伤深度的组织学划分IdegreeIIdeg2022/12/192022/12/18不同深度烧伤创面修复特点

不同深度烧伤创面修复特点全层真皮缺损范围与创面愈合的关系<3cm<5cm>5cm全层真皮缺损范围与创面愈合的关系<3cm皮肤结构与创面修复（切割伤）皮肤结构与创面修复（切割伤）

皮肤结构与创面修复（切割伤）

皮肤结构与创面修复（切割伤）

皮肤结构与创面修复（窦道创面）皮肤结构与创面修复（窦道创面）不同部位伤口愈合时间不尽相同以拆线时间为例：头面部：3－5天躯干：7－10天四肢：10－14天不同部位伤口愈合时间不尽相同以拆线时间为例：不同年龄的创面愈合能力老年人成年人婴幼儿新生儿不同年龄的创面愈合能力老年人（二）创面愈合的理论认识（二）创面愈合的理论认识PMNMΦ表皮真皮血小板创面红细胞损伤皮肤表面PMNMΦ表皮血小板创面红细胞损伤皮肤表面FibrincoagulationTGF-βPDGFFibrincoagulationTGF-βPMNEarlyinflammation(24h)PMNEarlyinflammation(24h)Lateinflammation（48h）MΦLateinflammation（48h）MΦ成纤维细胞胶原表皮细胞Proliferation（72h）成纤维细胞胶原表皮细胞Proliferation（72h）Remodeling(weekstomonths)

Remodeling(weekstomonths)创面愈合的现代概念创面愈合过程在机体的调控下呈现高度的有序性、完整性和网络性。

创面愈合是一个复杂而有序的生物学过程，主要包括炎症反应、细胞增殖/结缔组织形成、创面收缩和创面重塑几个阶段。愈合过程的各个阶段间不是独立的，而是相互交叉、相互重叠，并涉及多种炎症细胞、修复细胞、炎性介质、生长因子和细胞外基质等成分的共同参与。创面愈合的现代概念创面愈合过程在机体的调控下呈现高度的有序性创面修复的现代理论和概念生长因子：EGFFGFVEGFPDGF炎症细胞：中性粒细胞、巨噬细胞等修复细胞：表皮细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞受体、信号转导、细胞增殖、细胞凋亡细胞外基质：“铺垫、引导、激活或抑制”等作用创面修复的现代理论和概念生长因子：EGFFGFVEG创面修复的三个特征---序贯性炎症阶段增值修复阶段组织重塑阶段创面修复的三个特征---序贯性炎症阶段创面愈合序贯性特点的启示创面修复的自愈特点要保持创面愈合序贯环节的连续性创面愈合不是靠一种“药物”能够“包打天下”的。创面愈合序贯性特点的启示创面修复的自愈特点创面修复的三个特征---区域性

烧伤局部炎性介质水平升高:IL-1,IL-6,IL-8,TNFα,C3a,C5aIL-8

正常邻近烧伤创面创面修复的三个特征---区域性烧伤局部炎性介质水平升高:创面愈合区域性特征的启示创面治疗要注重创面局部的处理创面局部血管闭塞学说创面局部处理的病例介绍创面愈合区域性特征的启示创面治疗要注重创面局部的处理创面修复的三个特征---时限性炎症反应创面重塑细胞增殖停止愈合创面修复的三个特征---时限性炎症反应创面重塑细胞增殖停止愈

创面愈合时限性特点的启示促进创面愈合的治疗手段应该在有效的“时间窗”内给予，“过了这个村就没这个店”

创面愈合时限性特点的启示促进创面愈合的治疗手段应该在有效伤口处理原则保护创面愈合环境促愈手段创面修复失控的概念伤口处理原则保护创面愈合环境慢性创面状态组织学和细胞能学等改变急性和慢性创面的病理生理特征（由慢性创面向急性创面的转变）慢性创面状态急性和慢性创面的病理生理特征慢性创面的致病原因全身因素：糖尿病、免疫功能低下、营养不良、神经系统疾病、恶性肿瘤、化疗后等局部因素：感染、局部皮肤长时间受压、下肢静脉曲张破溃、不合理的创面处理手段、放疗局部损伤等慢性创面的致病原因全身因素：慢性创面的临床共同特点病程较长，创面深在，坏死组织多见，感染顽固，常见肉芽组织老化、水肿，创面上皮化迟缓或不能上皮化等表现。慢性创面的临床共同特点病程较长，创面深在，坏死组织多见，感染慢性创面的治疗原则祛除病因培育良好的创面床促愈（植皮或保守自愈）2022/12/19慢性创面的治疗原则祛除病因2022/12/18挑战创面愈合临床和理论问题2022/12/19挑战创面愈合临床和理论问题2022/12/18一、特大面积三度烧伤创面覆盖问题三度烧伤创面床没有皮肤附件再生表皮残余少量自体皮不够覆盖大面积创面异体皮移植要排异2022/12/1990%10%一、特大面积三度烧伤创面覆盖问题三度烧伤创面床没有皮肤附件再IntermingledtransplantationAfterexcisionoftheeschar,thealloskinwasgraftedoverthewound.Meanwhile,manysmallholeswerepunchedonthelargesheetofalloskingraft.IntermingledtransplantationAfIntermingledtransplantationTheautoskingraftwasharvestedfromthedonorsiteandcutinto5×5mm(aquartersquarecm)IntermingledtransplantationThIntermingledtransplantationThesmallautograftswereinsertedintotheholesofalloskin.TheallograftwillbereplacedslowlyandunnoticedbythegradualcoalescenceoftheexpandingautograftsIntermingledtransplantationThIntermingledtransplantation

------ClinicalobservationThebestconditionforalloskinreplacedandautoskinexpanding:Underthenakedeye,rejectionoftheallograftisshownbyrepeateddesquamation.Distance:lessthan1cmAutoskin:notlessthan0.25c㎡Max.autoskinexpandingratio:1to10Intermingledtransplantation

Intermingledtransplantation

---HistologicalobservationFollowingtherejectionofthealloepidermisbythehost,theautoepitheliumoftheinlaidautoskinscreepsinbetweentheepidermisanddermisoftheallograft.Theallodermisisdegeneratedandabsorbedunderthecoverageoftheautoepidermis.Thisprovidesanepidermalprotectionofthewoundthroughoutthehealingprocess.

Intermingledtransplantation二、糖尿病合并创面难愈机制的新认识二、糖尿病合并创面难愈机制的新认识传统的观点与我们面临的问题神经血管病变是糖尿病创面难愈的传统观点糖尿病重要的病理生理特征是高血糖问题为什么糖尿病难愈创面的主要病理机制是神经血管病变，而不是血糖升高？是否可认为血管神经病变是高血糖所指的病理结果而不是始动原因？是否高血糖可以直接影响糖尿病创面的愈合过程？

是否皮肤组织在糖尿病高糖环境下本身就会遭到损害？传统的观点与我们面临的问题神经血管病变是糖尿病创面难愈的传统（一）糖代谢紊乱与创面难愈（一）糖代谢紊乱与创面难愈血糖与皮肤组织糖含量的关系血糖与皮肤组织糖含量的关系皮肤组织糖含量与创面难愈的关系浅二度烫伤后14天皮肤组织糖含量与创面难愈的关系浅二度烫伤后14天高糖和晚期糖基化终末产物(AGEs)

高糖

糖代谢紊乱

AGEs蓄积(advancedglycationendproducts)

高糖和晚期糖基化终末产物(AGEs)AGEs的病理生理作用AGEs是蛋白质的氨基与糖的醛基在非酶促反应下生成蛋白质、多肽等糖基化后生物学功能发生改变改变基质-基质、基质-细胞和细胞-细胞之间的相互作用改变与创面愈合相关修复细胞的生物学行为改变生长因子以及相关细胞外基质的活性AGEs的过多蓄积可能是糖尿病创面难愈的重要机制之一AGEs的病理生理作用AGEs是蛋白质的氨基与糖的醛基在非酶NormalDiabetes4周8周12周糖尿病皮肤的组织学和病理生理特点

－－AGEs蓄积的组织学依据NormalDiabetes4周8周12周糖尿病皮肤的组织学5.5mMolglu5.5mMolglu+0.4mg/mlAGEs27.5mMolglu+0.2mg/mlAGEs内皮细胞的凋亡

(YOYO-1staining)5.5mMolglu5.5mMolglu+0.4mg/m27.5mMolglu+0.4mg/mlAGEs5.5mMolglu+0.2mg/mlAGEs27.5mMolglu成纤维细胞的凋亡(Annexin-V-FLUOSStaining)27.5mMolglu+0.4mg/mlAGEs5.5m内皮细胞、成纤维细胞对

高糖，AGES耐受性比较内皮细胞、成纤维细胞对

高糖，AGES耐实验现象的分析高糖、AGEs对修复细胞的生物学行为存在不利影响，且呈时效和量效关系，AGEs的损害作用大于高糖糖尿病皮肤创面AGEs的含量与病程有关成纤维细胞对高糖和AGEs的耐受性大于内皮细胞实验现象的分析高糖、AGEs对修复细胞的生物学行为存在不利影（二）糖尿病皮肤菲薄现象的形成机制（二）糖尿病皮肤菲薄现象的形成机制Epidemisthinner0.016VS

0.037

mm

Dermisthinner

0.147

VS0.318mm糖尿病皮肤厚度变薄Epidemisthinner糖尿病皮肤厚度变薄

DMSphase

3.31%

G2/M

phase

0.45%normalSphase34.33%G2/Mphase

2.22%impairedproliferation角质形成细胞增殖分化异常DM角质形成细胞增殖分化异常

P<0.05aMMP-2,aMMP-2/TIMP-2增加

aMMP-2（ng/ml）

TIMP-2（ng/ml）

aMMP-2/TIMP-2diabetes2.338±0.1104*32.194±3.32450.074±0.005*normal1.808±0.200438.84±1.97460.047±0.005P<0.05aM糖尿病皮肤胶原蛋白糖基化

AB图A，AGEsinmormalratskin（IH

×400）

图B，

AGEsindiabeticratskin（IH

×400）糖尿病皮肤胶原蛋白糖基化胶原产生下降胶原产生下降bFGF生长因子及其受体糖基化FGFR1bFGF生长因子及其受体糖基化FGFR1提出一个新概念－－“糖尿病皮肤隐性损害”现象

“UnderlyingDisorder”糖尿病皮肤组织在未损伤的情况下已经存在着组织学和细胞生物学行为的改变，从而呈现皮肤菲薄的现象。这一DM皮肤的异常改变称为“糖尿病皮肤隐性损害”。“隐性损害”可能是糖尿病皮肤易损或创面形成后难以愈合的重要原因之一。截至2003年8月12日查新：未见相关报道

提出一个新概念糖尿病皮肤组织在未损伤的情况下已经存在着组织学（三）糖尿病创面与生长因子（三）糖尿病创面与生长因子糖尿病烫伤创面组织bFGF表达并不减少

Western糖尿病烫伤创面愈合过程中FGF糖基化的证据（伤后14天）

糖尿病创面存在生长因子糖基化糖尿病烫伤创面组织bFGF表达并不减少bFGF促进创面愈合的临床观察糖尿病患者1X1.5cm全层皮肤缺损创面外用bFGF，伤后14天实验组创面愈合面积明显大于糖尿病组，与正常对照组无显著差异bFGF促进创面愈合的临床观察解释临床的疑问：为什么糖尿病创面生长因子含量并不低，但不能自愈？而外源性生长因子的应用能够促进愈合。解释临床的疑问：（四）糖尿病创面的异常炎症反应现象（四）糖尿病创面的异常炎症反应现象糖尿病创面形成炎症带障碍糖尿病大鼠皮肤伤后36hH&E.染色（光学显微镜×10）显示有大量炎症细胞的弥散性浸润，炎症带形成障碍糖尿病创面形成炎症带障碍糖尿病大鼠皮肤伤后36hH&E.染糖尿病创面愈合进程中显示异常炎症反应糖尿病创面愈合进程中胶原呈散在局灶性变性、肿胀、断裂MMP2/TIMP2比例失衡创面组织中MDA含量明显升高正常对照糖尿病组

糖尿病创面的愈合是一个伴有组织进行性损害的修复过程；糖尿病创面愈合进程中显示异常炎症反应正常对照糖尿病组解释了临床疑问：创面进行性损害现象可能是糖尿病创面愈合后容易复发破溃的原因之一也是创面难愈的原因之一解释了临床疑问：创面进行性损害现象可能是糖尿病创面愈合后容易（五）AGEs对糖尿病创面愈合过程中新生血管化的影响（五）AGEs对糖尿病创面愈合过程中新生血管化的影响创面血管化证据糖尿病创面血管内皮细胞的数量与增值能力与正常创面没有显著差异；新生血管内皮细胞很好地形成血管腔；

组织学研究可见糖尿病创面血管形成障碍现象；

NormalcontrolDiabeticgroup创面血管化证据糖尿病创面血管内皮细胞的数量与增值能力与正常创烫伤后14天创面血管化证据糖尿病糖尿病糖尿病对照组对照组对照组G糖尿病糖尿病糖尿病对照组对照组对照组G烫伤后14天创面血管化证据糖尿病糖尿病糖尿病对照组对照组对照Nor

Glu

AGEsAGE+GluMannitol不同培养条件下血管养结构形成的比较NorGluAGEsAGE+GluMannito不同培养条件下血管养结构形成比较的统计学结果不同培养条件下血管养结构形成比较的统计学结果

正常组和糖尿病组创面Ang-1mRNA表达的比较

正常组和糖尿病组创面Ang-1mRNA表达的比较***

正常组和糖尿病组创面Ang-2mRNA表达的比较

*

正常组和糖尿病组创面Ang-2mRNA表达的比较结论:糖尿病创面存在新生血管形成障碍其机制可能与Ang-2的异常持续表达有关而Ang-2的异常持续表达则与创面局部高糖及其导致的糖代谢紊乱和AGEs的局部蓄积有关结论:糖尿病创面存在新生血管形成障碍（六）糖代谢紊乱与糖尿病皮肤神经病变的关系（六）糖代谢紊乱与糖尿病皮肤神经病变的关系NormalAminoguandineDiabetesInsulin有髓神经纤维髓鞘呈现水肿、变性，轴突受挤压；无髓神经纤维空泡形成、变性，微丝微管排列紊乱NormalAminoguandineDiabetesIns糖尿病皮肤P物质水平下降糖尿病皮肤P物质水平下降结论高糖和AGEs皮肤蓄积是引起糖尿病皮肤神经病变并导致创面难愈的重要原因结论高糖和AGEs皮肤蓄积是引起糖尿病皮肤神经病变并导致糖尿病合并创面难愈机制研究新进展--------新的理论认识糖代谢紊乱可引起皮肤组织糖含量增高AGEs局部蓄积影响修复细胞的生物学行为，使创面愈合延迟产生糖尿病皮肤“隐性损害”现象导致生长因子及其受体被糖基化引起创面局部异常炎症反应，导致创面发生进行性损害创面新生血管形成障碍引起有髓和无髓神经纤维损害糖尿病合并创面难愈机制：“微环境污染”学说糖尿病合并创面难愈机制研究新进展糖代谢紊乱可引起皮肤组织糖含糖尿病皮肤下糖基化值的检测糖尿病皮肤下糖基化值的检测AGE-Reader使用AGE-Reader使用意义：与创面修复相关的重要蛋白多为长半衰期，如：胶原蛋白、纤维结合蛋白、层黏蛋白等创面修复重要蛋白的糖基化是一个长远的危险因素意义：与创面修复相关的重要蛋白多为长半衰期，如：胶原蛋白、纤进一步的科学问题高糖和AGEs皮肤局部蓄积血管和神经病变皮肤组织隐性损害?糖尿病难愈创面的传统病理分型是否需要更新？进一步的科学问题高糖和AGEs皮肤局部蓄积血管和神经病变皮肤三、瘢痕形成机制的“真皮模板缺损”学说2022/12/19三、瘢痕形成机制的“真皮模板缺损”学说2022/12/18背景－－疤痕研究的热点环节成纤维细胞生长因子细胞外基质ExcisedwoundfibroblastTGF-β1CollagenApoptosisMMP/TIMPGene背景－－疤痕研究的热点环节成纤维细胞生长因子细胞外基质Exc背景－－令人费解的临床现象成纤维细胞生长因子细胞外基质同样的切割伤口：不同的缝合技能具有不同的愈合效果？启示:疤痕形成的始动环节应该在成纤维细胞等事件的上游

损伤组织结构破坏背景－－令人费解的临床现象成纤维细胞生长因子细胞外基质同样的背景－－临床现象的启示浅度烧伤不留疤，深度烧伤易长疤深度烧伤创面植刃厚皮易长疤深度烧伤创面植全厚皮不长疤深度烧伤创面ADM＋刃厚皮不易长疤不留疤易长疤背景－－临床现象的启示浅度烧伤不留疤，深度烧伤易长疤不留疤易背景－－有趣的实验现象（一）

松质骨海绵植入大鼠皮下支架部分纤维包裹部分α-SMA

HEX400背景－－有趣的实验现象（一）松质骨海绵植入大鼠皮下支架部分

背景－－有趣的实验现象（二）海绵脱钙松质骨胶原200um500um1000um完整、连续不完整不连续试验结果：成纤维细胞在不同孔径的ECM中呈现不同的表达时相和功能ECM连续性存在与否可导致不同的细胞生物学行为改变背景－－有趣的实验现象（二）海绵脱钙松质骨胶原200um研究结果的启示真皮组织保留的程度不同的三维结构细胞形态功能改变提示：真皮组织是否具有模板样作用？影响细胞的生物学行为由此，形成瘢痕形成机制的“真皮模板缺损”学说研究结果的启示真皮组织保留的程度不同的三维结构细胞形态功能改如何在微观化水平上了解真皮基质三维结构的模板作用？如何在微观化水平上了解真皮基质三维结构的模板作用？对真皮组织三维结构的思考真皮组织细胞外基质为细胞活动提供三维空间真皮基质的三维结构是不规则的对真皮组织三维结构的思考真皮组织细胞外基质为细胞活动提供三维任何不规则形态都可以看作是由不同大小的圆所构成不同曲率的组合R1R2R3对不规则形态的思考趋向无穷大的圆趋向无穷小的圆大圆小圆任何不规则形态都可以看作是由不同大小的圆所构成不同曲率的组合细胞与ECM三维结构的关系在任何不规则的三维结构中，细胞与ECM的粘附均可视为细胞在不同曲率ECM面上的粘附细胞与ECM曲率存在一定的数学关系细胞与ECM三维结构的关系在任何不规则的三维结构中，细胞与Eβ=46°Lh

Lh∠β=3600/(2πr/L),sinα=h/L,sin(β/2)=(L/2)/r，sinα=sin(β/2)，So,h/L=(L/2)/r，h=L2/2r.h

代表细胞在孔上粘附后细胞长轴两端点的高低落差,

L代表细胞长轴,r代表孔半径,α

细胞在孔上的粘附角,β

代表细胞在孔上粘附后在孔上占据的圆弧角.

r=500β=4.60r=50α=2.30

α=230

1.6μm16μm数学关系β=46°L提示当细胞的长度一定时，它与曲率的相关参数就存在一定的函数关系顶角的角度发生改变时，曲率随之改变，可表示三维结构的改变如果改变细胞与ECM粘附的角度，可以观察不同三维结构环境对细胞生物学行为的影响提示当细胞的长度一定时，它与曲率的相关参数就存在一定的函数关如何构建细胞与ECM粘附角度改变的实验模型？

观察不同三维结构环境对细胞生物学行为的影响。

如何构建细胞与ECM粘附角度改变的实验模型？

观察不同三维构建细胞与ECM粘附角度改变的实验模型具备三要素细胞粘附点桥墩之间具有细胞非粘附特性桥墩有一定的间距和尺寸立体观构建细胞与ECM粘附角度改变的实验模型具备三要素细胞粘附点桥采用光刻蚀技术，微图案印刷，分子自组装方式。制备具有粘附点与非粘附点相间的，由粘附微点组成的三角状粘附点阵列实验分组：方法对照组20°组40°组60°组80°组采用光刻蚀技术，微图案印刷，分子自组装方式。制备具有粘附点1432不同角度的三角状微点阵列细胞培养体系

在PDMS膜上，采用I型胶原作为粘附分子，进行微图案印刷(200×)20°组40°组60°组80°组试验分组采用分子自组装和微图案技术可构建预先设定的粘附分子和非粘附分子相间的培养体系；1432不同角度的三角状微点阵列细胞培养体系在P

在微图案细胞培养体系上进行细胞种植3天后，细胞形态学观察(100×)不同角度的三角状微点阵列细胞培养体系在微图案细胞培养体系上进行细胞种植3天后，细胞形态细胞培养3天后，α-SMA表达检测(±S,n=4)不同角度的三角状微点阵列细胞培养体系细胞培养3天后，细胞活力MTT检测结果(±S,n=4)

细胞培养3天后，细胞分泌羟脯氨酸检测(±S,n=4)细胞培养3天后，α-SMA表达检测(±S,n=4)不同通过调节各黏附点之间所形成的角度可使成纤维细胞产生不同的细胞生物学行为角度的变化可视为曲率的变化曲率的变化可视为三维结构形态的变化由此提示：ECM三维结构的变化可影响细胞的生物学功能实验结果提示通过调节各黏附点之间所形成的角度可使成纤维细胞产生不同的细胞真皮结构的规律上述研究表明，真皮模板在调控细胞行为方面具有重要作用。既然真皮模板具有这么重要的作用，那么真皮模板到底是什么？它有什么规律？HESEMTEM真皮结构的规律上述研究表明，真皮模板在调控细胞行为方面具有重皮肤的再生与-修复临床问题和实验现象的思考课件瘢痕动物模型

瘢痕动物模型正常真皮组织三维结构正常真皮组织三维结构对真皮组织“模板单元”的探索正常皮肤全层皮肤缺损愈合后JiangYZ,etalJTissEngRegenMed2014;8(10):794-800对真皮组织“模板单元”的探索正常皮肤全层皮肤缺损愈合后Jia结果试验结果显示正常真皮组织和瘢痕组织存在明显差异正常组织是以橄榄球样结构为基本单位，通过某种规律错落组成，橄榄球样结构呈现右手螺旋，而胶原纤维束呈现左手螺旋，并且胶原纤维还存在规则排列的齿状结构。结果试验结果显示正常真皮组织和瘢痕组织存在明显差异本研究在微观层面上揭示了结构与细胞行为之间的关系本研究佐证了真皮组织三维结构改变可调控细胞生物学行为的观点进一步支持了瘢痕形成机制的“真皮模板缺损”学说本研究的意义本研究在微观层面上揭示了结构与细胞行为之间的关系本研究的意义结束语理论问题：探索创面愈合生物学事件的内在机制，为细胞生物学、组织工程以及再生医学提供更丰富的理论基础临床问题：如何通过对创面修复生物学机制的理解，应用其规律，促进创面愈合，减轻瘢痕形成2022/12/19结束语理论问题：2022/12/18细胞、组织、器官生长的“生物学使命”胚胎生长发育肿瘤瘤性生长损伤皮肤皮肤损伤修复2022/12/19细胞、组织、器官生长的“生物学使命”胚胎ThanksThanks皮肤的再生与修复

----基于临床问题和实验现象的思考皮肤的再生与修复

----基于临床问题和实再生与修复本质的形象描述组织损伤组织修复溃疡形成瘢痕形成组织再生正常组织？再生与修复本质的形象描述组织损伤组织修复溃疡形成瘢痕形成组织对再生能力多样性思考？对再生能力多样性思考？需要回答蝾螈为什么能够实现完全再生？需要回答蝾螈为什么能够实现完全再生？人体皮肤的结构（一）

角朊细胞

表皮树枝状细胞

麦克尔细胞皮肤真皮层

皮下组织2022/12/19人体皮肤的结构（一）人体皮肤的结构（二）

角朊细胞

角质层透明层表皮颗粒细胞层

棘细胞层

基底细胞层

树枝状细胞（黑色素细胞、郎格罕细胞、未定型细胞）麦克尔细胞（与神经终末密切接触，为慢适应感受器）2022/12/19人体皮肤的结构（二）角朊细胞人体皮肤的结构（三）

乳头层真皮

网状层2022/12/19人体皮肤的结构（三）皮肤附属器官毛囊、皮脂腺汗腺2022/12/19皮肤附属器官毛囊、皮脂腺汗腺2022/12/18人体皮肤损伤后是如何修复的人体皮肤损伤后形成创面，创面愈合是机体的自然修复机制人体皮肤损伤后的修复为“补偿性”再生表皮损伤后的修复是再生，但有限度真皮损伤后的修复不是再生，是替代性修复，修复过度则为增生性瘢痕2022/12/19人体皮肤损伤后是如何修复的人体皮肤损伤后形成创面，创面愈合是

创面愈合是一个既古老又现代的热点医学问题创面愈合是一个既古老又现代的热点医学问题（一）认识不同类型创面、不同个体、不同部位创面愈合的差异（一）认识不同类型创面、不同个体、不同部位创面愈合的差异不同的伤口类型愈合过程不尽相同切割伤组织缺损伤烧伤撕脱伤－－－－－－不同的伤口类型愈合过程不尽相同切割伤烧伤创面愈合过程示意图烧伤创面愈合过程示意图皮肤结构及烧伤深度的组织学划分IdegreeIIdegreeIIIdegree皮肤结构及烧伤深度的组织学划分IdegreeIIdeg2022/12/192022/12/18不同深度烧伤创面修复特点

不同深度烧伤创面修复特点全层真皮缺损范围与创面愈合的关系<3cm<5cm>5cm全层真皮缺损范围与创面愈合的关系<3cm皮肤结构与创面修复（切割伤）皮肤结构与创面修复（切割伤）

皮肤结构与创面修复（切割伤）

皮肤结构与创面修复（切割伤）

皮肤结构与创面修复（窦道创面）皮肤结构与创面修复（窦道创面）不同部位伤口愈合时间不尽相同以拆线时间为例：头面部：3－5天躯干：7－10天四肢：10－14天不同部位伤口愈合时间不尽相同以拆线时间为例：不同年龄的创面愈合能力老年人成年人婴幼儿新生儿不同年龄的创面愈合能力老年人（二）创面愈合的理论认识（二）创面愈合的理论认识PMNMΦ表皮真皮血小板创面红细胞损伤皮肤表面PMNMΦ表皮血小板创面红细胞损伤皮肤表面FibrincoagulationTGF-βPDGFFibrincoagulationTGF-βPMNEarlyinflammation(24h)PMNEarlyinflammation(24h)Lateinflammation（48h）MΦLateinflammation（48h）MΦ成纤维细胞胶原表皮细胞Proliferation（72h）成纤维细胞胶原表皮细胞Proliferation（72h）Remodeling(weekstomonths)

Remodeling(weekstomonths)创面愈合的现代概念创面愈合过程在机体的调控下呈现高度的有序性、完整性和网络性。

创面愈合是一个复杂而有序的生物学过程，主要包括炎症反应、细胞增殖/结缔组织形成、创面收缩和创面重塑几个阶段。愈合过程的各个阶段间不是独立的，而是相互交叉、相互重叠，并涉及多种炎症细胞、修复细胞、炎性介质、生长因子和细胞外基质等成分的共同参与。创面愈合的现代概念创面愈合过程在机体的调控下呈现高度的有序性创面修复的现代理论和概念生长因子：EGFFGFVEGFPDGF炎症细胞：中性粒细胞、巨噬细胞等修复细胞：表皮细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞受体、信号转导、细胞增殖、细胞凋亡细胞外基质：“铺垫、引导、激活或抑制”等作用创面修复的现代理论和概念生长因子：EGFFGFVEG创面修复的三个特征---序贯性炎症阶段增值修复阶段组织重塑阶段创面修复的三个特征---序贯性炎症阶段创面愈合序贯性特点的启示创面修复的自愈特点要保持创面愈合序贯环节的连续性创面愈合不是靠一种“药物”能够“包打天下”的。创面愈合序贯性特点的启示创面修复的自愈特点创面修复的三个特征---区域性

烧伤局部炎性介质水平升高:IL-1,IL-6,IL-8,TNFα,C3a,C5aIL-8

正常邻近烧伤创面创面修复的三个特征---区域性烧伤局部炎性介质水平升高:创面愈合区域性特征的启示创面治疗要注重创面局部的处理创面局部血管闭塞学说创面局部处理的病例介绍创面愈合区域性特征的启示创面治疗要注重创面局部的处理创面修复的三个特征---时限性炎症反应创面重塑细胞增殖停止愈合创面修复的三个特征---时限性炎症反应创面重塑细胞增殖停止愈

创面愈合时限性特点的启示促进创面愈合的治疗手段应该在有效的“时间窗”内给予，“过了这个村就没这个店”

创面愈合时限性特点的启示促进创面愈合的治疗手段应该在有效伤口处理原则保护创面愈合环境促愈手段创面修复失控的概念伤口处理原则保护创面愈合环境慢性创面状态组织学和细胞能学等改变急性和慢性创面的病理生理特征（由慢性创面向急性创面的转变）慢性创面状态急性和慢性创面的病理生理特征慢性创面的致病原因全身因素：糖尿病、免疫功能低下、营养不良、神经系统疾病、恶性肿瘤、化疗后等局部因素：感染、局部皮肤长时间受压、下肢静脉曲张破溃、不合理的创面处理手段、放疗局部损伤等慢性创面的致病原因全身因素：慢性创面的临床共同特点病程较长，创面深在，坏死组织多见，感染顽固，常见肉芽组织老化、水肿，创面上皮化迟缓或不能上皮化等表现。慢性创面的临床共同特点病程较长，创面深在，坏死组织多见，感染慢性创面的治疗原则祛除病因培育良好的创面床促愈（植皮或保守自愈）2022/12/19慢性创面的治疗原则祛除病因2022/12/18挑战创面愈合临床和理论问题2022/12/19挑战创面愈合临床和理论问题2022/12/18一、特大面积三度烧伤创面覆盖问题三度烧伤创面床没有皮肤附件再生表皮残余少量自体皮不够覆盖大面积创面异体皮移植要排异2022/12/1990%10%一、特大面积三度烧伤创面覆盖问题三度烧伤创面床没有皮肤附件再IntermingledtransplantationAfterexcisionoftheeschar,thealloskinwasgraftedoverthewound.Meanwhile,manysmallholeswerepunchedonthelargesheetofalloskingraft.IntermingledtransplantationAfIntermingledtransplantationTheautoskingraftwasharvestedfromthedonorsiteandcutinto5×5mm(aquartersquarecm)IntermingledtransplantationThIntermingledtransplantationThesmallautograftswereinsertedintotheholesofalloskin.TheallograftwillbereplacedslowlyandunnoticedbythegradualcoalescenceoftheexpandingautograftsIntermingledtransplantationThIntermingledtransplantation

------ClinicalobservationThebestconditionforalloskinreplacedandautoskinexpanding:Underthenakedeye,rejectionoftheallograftisshownbyrepeateddesquamation.Distance:lessthan1cmAutoskin:notlessthan0.25c㎡Max.autoskinexpandingratio:1to10Intermingledtransplantation

Intermingledtransplantation

---HistologicalobservationFollowingtherejectionofthealloepidermisbythehost,theautoepitheliumoftheinlaidautoskinscreepsinbetweentheepidermisanddermisoftheallograft.Theallodermisisdegeneratedandabsorbedunderthecoverageoftheautoepidermis.Thisprovidesanepidermalprotectionofthewoundthroughoutthehealingprocess.

Intermingledtransplantation二、糖尿病合并创面难愈机制的新认识二、糖尿病合并创面难愈机制的新认识传统的观点与我们面临的问题神经血管病变是糖尿病创面难愈的传统观点糖尿病重要的病理生理特征是高血糖问题为什么糖尿病难愈创面的主要病理机制是神经血管病变，而不是血糖升高？是否可认为血管神经病变是高血糖所指的病理结果而不是始动原因？是否高血糖可以直接影响糖尿病创面的愈合过程？

是否皮肤组织在糖尿病高糖环境下本身就会遭到损害？传统的观点与我们面临的问题神经血管病变是糖尿病创面难愈的传统（一）糖代谢紊乱与创面难愈（一）糖代谢紊乱与创面难愈血糖与皮肤组织糖含量的关系血糖与皮肤组织糖含量的关系皮肤组织糖含量与创面难愈的关系浅二度烫伤后14天皮肤组织糖含量与创面难愈的关系浅二度烫伤后14天高糖和晚期糖基化终末产物(AGEs)

高糖

糖代谢紊乱

AGEs蓄积(advancedglycationendproducts)

高糖和晚期糖基化终末产物(AGEs)AGEs的病理生理作用AGEs是蛋白质的氨基与糖的醛基在非酶促反应下生成蛋白质、多肽等糖基化后生物学功能发生改变改变基质-基质、基质-细胞和细胞-细胞之间的相互作用改变与创面愈合相关修复细胞的生物学行为改变生长因子以及相关细胞外基质的活性AGEs的过多蓄积可能是糖尿病创面难愈的重要机制之一AGEs的病理生理作用AGEs是蛋白质的氨基与糖的醛基在非酶NormalDiabetes4周8周12周糖尿病皮肤的组织学和病理生理特点

－－AGEs蓄积的组织学依据NormalDiabetes4周8周12周糖尿病皮肤的组织学5.5mMolglu5.5mMolglu+0.4mg/mlAGEs27.5mMolglu+0.2mg/mlAGEs内皮细胞的凋亡

(YOYO-1staining)5.5mMolglu5.5mMolglu+0.4mg/m27.5mMolglu+0.4mg/mlAGEs5.5mMolglu+0.2mg/mlAGEs27.5mMolglu成纤维细胞的凋亡(Annexin-V-FLUOSStaining)27.5mMolglu+0.4mg/mlAGEs5.5m内皮细胞、成纤维细胞对

高糖，AGES耐受性比较内皮细胞、成纤维细胞对

高糖，AGES耐实验现象的分析高糖、AGEs对修复细胞的生物学行为存在不利影响，且呈时效和量效关系，AGEs的损害作用大于高糖糖尿病皮肤创面AGEs的含量与病程有关成纤维细胞对高糖和AGEs的耐受性大于内皮细胞实验现象的分析高糖、AGEs对修复细胞的生物学行为存在不利影（二）糖尿病皮肤菲薄现象的形成机制（二）糖尿病皮肤菲薄现象的形成机制Epidemisthinner0.016VS

0.037

mm

Dermisthinner

0.147

VS0.318mm糖尿病皮肤厚度变薄Epidemisthinner糖尿病皮肤厚度变薄

DMSphase

3.31%

G2/M

phase

0.45%normalSphase34.33%G2/Mphase

2.22%impairedproliferation角质形成细胞增殖分化异常DM角质形成细胞增殖分化异常

P<0.05aMMP-2,aMMP-2/TIMP-2增加

aMMP-2（ng/ml）

TIMP-2（ng/ml）

aMMP-2/TIMP-2diabetes2.338±0.1104*32.194±3.32450.074±0.005*normal1.808±0.200438.84±1.97460.047±0.005P<0.05aM糖尿病皮肤胶原蛋白糖基化

AB图A，AGEsinmormalratskin（IH

×400）

图B，

AGEsindiabeticratskin（IH

×400）糖尿病皮肤胶原蛋白糖基化胶原产生下降胶原产生下降bFGF生长因子及其受体糖基化FGFR1bFGF生长因子及其受体糖基化FGFR1提出一个新概念－－“糖尿病皮肤隐性损害”现象

“UnderlyingDisorder”糖尿病皮肤组织在未损伤的情况下已经存在着组织学和细胞生物学行为的改变，从而呈现皮肤菲薄的现象。这一DM皮肤的异常改变称为“糖尿病皮肤隐性损害”。“隐性损害”可能是糖尿病皮肤易损或创面形成后难以愈合的重要原因之一。截至2003年8月12日查新：未见相关报道

提出一个新概念糖尿病皮肤组织在未损伤的情况下已经存在着组织学（三）糖尿病创面与生长因子（三）糖尿病创面与生长因子糖尿病烫伤创面组织bFGF表达并不减少

Western糖尿病烫伤创面愈合过程中FGF糖基化的证据（伤后14天）

糖尿病创面存在生长因子糖基化糖尿病烫伤创面组织bFGF表达并不减少bFGF促进创面愈合的临床观察糖尿病患者1X1.5cm全层皮肤缺损创面外用bFGF，伤后14天实验组创面愈合面积明显大于糖尿病组，与正常对照组无显著差异bFGF促进创面愈合的临床观察解释临床的疑问：为什么糖尿病创面生长因子含量并不低，但不能自愈？而外源性生长因子的应用能够促进愈合。解释临床的疑问：（四）糖尿病创面的异常炎症反应现象（四）糖尿病创面的异常炎症反应现象糖尿病创面形成炎症带障碍糖尿病大鼠皮肤伤后36hH&E.染色（光学显微镜×10）显示有大量炎症细胞的弥散性浸润，炎症带形成障碍糖尿病创面形成炎症带障碍糖尿病大鼠皮肤伤后36hH&E.染糖尿病创面愈合进程中显示异常炎症反应糖尿病创面愈合进程中胶原呈散在局灶性变性、肿胀、断裂MMP2/TIMP2比例失衡创面组织中MDA含量明显升高正常对照糖尿病组

糖尿病创面的愈合是一个伴有组织进行性损害的修复过程；糖尿病创面愈合进程中显示异常炎症反应正常对照糖尿病组解释了临床疑问：创面进行性损害现象可能是糖尿病创面愈合后容易复发破溃的原因之一也是创面难愈的原因之一解释了临床疑问：创面进行性损害现象可能是糖尿病创面愈合后容易（五）AGEs对糖尿病创面愈合过程中新生血管化的影响（五）AGEs对糖尿病创面愈合过程中新生血管化的影响创面血管化证据糖尿病创面血管内皮细胞的数量与增值能力与正常创面没有显著差异；新生血管内皮细胞很好地形成血管腔；

组织学研究可见糖尿病创面血管形成障碍现象；

NormalcontrolDiabeticgroup创面血管化证据糖尿病创面血管内皮细胞的数量与增值能力与正常创烫伤后14天创面血管化证据糖尿病糖尿病糖尿病对照组对照组对照组G糖尿病糖尿病糖尿病对照组对照组对照组G烫伤后14天创面血管化证据糖尿病糖尿病糖尿病对照组对照组对照Nor

Glu

AGEsAGE+GluMannitol不同培养条件下血管养结构形成的比较NorGluAGEsAGE+GluMannito不同培养条件下血管养结构形成比较的统计学结果不同培养条件下血管养结构形成比较的统计学结果

正常组和糖尿病组创面Ang-1mRNA表达的比较

正常组和糖尿病组创面Ang-1mRNA表达的比较***

正常组和糖尿病组创面Ang-2mRNA表达的比较

*

正常组和糖尿病组创面Ang-2mRNA表达的比较结论:糖尿病创面存在新生血管形成障碍其机制可能与Ang-2的异常持续表达有关而Ang-2的异常持续表达则与创面局部高糖及其导致的糖代谢紊乱和AGEs的局部蓄积有关结论:糖尿病创面存在新生血管形成障碍（六）糖代谢紊乱与糖尿病皮肤神经病变的关系（六）糖代谢紊乱与糖尿病皮肤神经病变的关系NormalAminoguandineDiabetesInsulin有髓神经纤维髓鞘呈现水肿、变性，轴突受挤压；无髓神经纤维空泡形成、变性，微丝微管排列紊乱NormalAminoguandineDiabetesIns糖尿病皮肤P物质水平下降糖尿病皮肤P物质水平下降结论高糖和AGEs皮肤蓄积是引起糖尿病皮肤神经病变并导致创面难愈的重要原因结论高糖和AGEs皮肤蓄积是引起糖尿病皮肤神经病变并导致糖尿病合并创面难愈机制研究新进展--------新的理论认识糖代谢紊乱可引起皮肤组织糖含量增高AGEs局部蓄积影响修复细胞的生物学行为，使创面愈合延迟产生糖尿病皮肤“隐性损害”现象导致生长因子及其受体被糖基化引起创面局部异常炎症反应，导致创面发生进行性损害创面新生血管形成障碍引起有髓和无髓神经纤维损害糖尿病合并创面难愈机制：“微环境污染”学说糖尿病合并创面难愈机制研究新进展糖代谢紊乱可引起皮肤组织糖含糖尿病皮肤下糖基化值的检测糖尿病皮肤下糖基化值的检测AGE-Reader使用AGE-Reader使用意义：与创面修复相关的重要蛋白多为长半衰期，如：胶原蛋白、纤维结合蛋白、层黏蛋白等创面修复重要蛋白的糖基化是一个长远的危险因素意义：与创面修复相关的重要蛋白多为长半衰期，如：胶原蛋白、纤进一步的科学问题高糖和AGEs皮肤局部蓄积血管和神经病变皮肤组织隐性损害?糖尿病难愈创面的传统病理分型是否需要更新？进一步的科学问题高糖和AGEs皮肤局部蓄积血管和神经病变皮肤三、瘢痕形成机制的“真皮模板缺损”学说2022/12/19三、瘢痕形成机制的“真皮模板缺损”学说2022/12/18背景－－疤痕研究的热点环节成纤维细胞生长因子细胞外基质ExcisedwoundfibroblastTGF-β1CollagenApoptosisMMP/TIMPGene背景－－疤痕研究的热点环节成纤维细胞生长因子细胞外基质Exc背景－－令人费解的临床现象成纤维细胞生长因子细胞外基质同样的切割伤口：不同的缝合技能具有不同的愈合效果？启示:疤痕形成的始动环节应该在成纤维细胞等事件的上游

损伤组织结构破坏背景－－令人费解的临床现象成纤维细胞生长因子细胞外基质同样的背景－－临床现象的启示浅度烧伤不留疤，深度烧伤易长疤深度烧伤创面植刃厚皮易长疤深度烧伤创面植全厚皮不长疤深度烧伤创面ADM＋刃厚皮不易长疤不留疤易长疤背景－－临床现象的启示浅度烧伤不留疤，深度烧伤易长疤不留疤易背景－－有趣的实验现象（一）

松质骨海绵植入大鼠皮下支架部分纤维包裹部分α-SMA

HEX400背景－－有趣的实验现象（一）松质骨海绵植入大鼠皮下支架部分

背景－－有趣的实验现象（二）海绵脱钙松质骨胶原200um500um1000um完整、连续不完整不连续试验结果：成纤维细胞在不同孔径的ECM中呈现不同的表达时相和功能ECM连续性存在与否可导致不同的细胞生物学行为改变背景－－有趣的实验现象（二）海绵脱钙松质骨胶原200um研究结果的启示真皮组织保留的程度不同的三维结构细胞形态功能改变提示：真皮组织是否具有模板样作用？影响细胞的生物学行为由此，形成瘢痕形成机制的“真皮模板缺损”学说研究结果的启示真皮组织保留的程度不同的三维结构细胞形态功能改如何在微观化水平上了解真皮基质三维结构的模板作用？如何在微观化水平上了解真皮基质三维结构的模板作用？对真皮组织三维