原位干細胞培植皮膚再生技術及大面積深度燒傷

2013年-03月-28日 來源:admin

[編者按]:在國家衛(wèi)生部首批十年百項重大醫(yī)藥科技成果之一--燒傷濕潤暴露療法/濕潤燒傷膏(MEBT/MEBO)向全國推廣普及十周年之際,該項技術發(fā)明人徐榮祥教授于2000年8月8日公布了位于世界生命科學前沿的最新科技成果--原位干細胞培植再生皮膚治療燒傷創(chuàng)面技術,實現了深II度燒傷創(chuàng)面生理性再生修復,淺III度燒傷創(chuàng)面的全厚皮再生愈合,從而使深度燒傷治療進入了生命科學的皮膚再生新階段。這一重大成果的問世,引起了國際醫(yī)學界的極大關注,也使燒傷濕性醫(yī)療技術推廣普及、臨床應用及基礎研究提高到了一個新水平。為了更加深入落實衛(wèi)生部推廣普及MEBT/MEBO計劃,讓全國各級醫(yī)院燒傷專業(yè)的醫(yī)生迅速掌握這項新技術,中國燒傷創(chuàng)瘍科技中心、中國中西醫(yī)結合學會燒傷專業(yè)委員會、中國燒傷創(chuàng)瘍雜志社,于2000年11月29日至30日在京聯合舉辦了“2000年大面積深度燒傷創(chuàng)面愈合及系統(tǒng)治療高級學術研討會”,由徐榮祥教授作了專題演講?,F根據他的即時演講整理后發(fā)表如下,以饗讀者。

一、燒傷皮膚再生醫(yī)學是世界前沿科學

燒傷,特別是深度燒傷,其愈合存在兩種形式,生理性愈合和非生理性愈合。前者是指燒傷組織細胞按傷前正常的形態(tài)、結構和功能進行復制,達到無瘢痕修復的生理性愈合,亦可稱為再生;后者也稱病理性愈合,即指燒傷組織細胞的形態(tài)、結構和功能沒有恢復正常,為瘢痕性修復。燒傷創(chuàng)面通過原位干細胞組織工程技術生理性愈合屬世界前沿科學研究項目。我們通過數年的努力終于完成了這一重要的研究,并于2000年8月8日向全世界公布了該項成果。美國的干細胞世界新聞網立即在頭條新聞中予以報道,引起了巨大反響。

干細胞的概念是在20世紀40年代提出的。20世紀90年代以來,美國科學家在人類胚胎干細胞研究領域的新成果掀起了全世界范圍的干細胞研究熱。當人們還在熱衷進行胚胎干細胞提取、體外培養(yǎng)等探索的時候,我們從燒傷修復過程中的創(chuàng)面上已經找到了干細胞。關于干細胞的尋找,國外研究人員認為從胚泡開始可以在內細胞群發(fā)現全能性的胚胎干細胞;從開始形成器官以前到形成器官的胚胎中能找到多功能干細胞。美國科學家Thomson等人從胚泡里分離出干細胞,已被視為世界生命科學的前沿成果。我們中國人從燒傷創(chuàng)面上找到并在原位調控干細胞,從而實現了皮膚器官原位復制。這種以原位培植干細胞實現皮膚再生,達到燒傷創(chuàng)面生理性修復的成果,無論是從尋找和證實干細胞在修復過程中的存在和作用途徑及方法上,還是從最終生理修復燒傷的臨床結果上,都更應稱作是當前生命科學發(fā)展的最前沿成果。
  盡管現在干細胞用于人類疾病治療的研究多數是圍繞著造血干細胞來進行的,但進展最快的卻是在燒傷領域,而且源于中國。因此,可以自豪地說中國的以干細胞的原位培植來實現再生修復治療燒傷的研究已走在世界最前沿。目前西方國家從事的都是干細胞體外培養(yǎng),而且大都是仍在動物實驗階段,距人體應用還有相當大的距離。而將體外培養(yǎng)皮膚細胞用于燒傷治療,盡管國外很早就開始研究,但是,迄今尚未取得滿意的臨床效果。而我們實現了原位皮膚在創(chuàng)面的再生,從研究設計上就一步跨到了他們期望達到的結果水平上。這樣的成果不得不使得外國的干細胞研究專家們對其研究的設計、思路及方向進行了反思。

美國食品與藥品管理局(FDA)2000年6月在《慢性皮膚潰瘍和燒傷創(chuàng)面治療產品的研發(fā)指南》(草案)中就提出,燒傷和潰瘍創(chuàng)面的治療效果以皮膚愈合質量為準,同時強調創(chuàng)面用藥必須保持創(chuàng)面濕潤。由此可以看出, 即使是西方人也對西方傳統(tǒng)療法存在缺陷有著清醒的認識,這一點可以說比中國的某些傳統(tǒng)外科療法學者還要先知一步。

說到促進燒傷創(chuàng)面愈合,人們自然要聯想到生長因子,如各種細胞生長因子。人為補充外源性細胞生長因子固然具有促進創(chuàng)面愈合的作用,但把再生的希望寄托于這些單一因子的個別作用,這是西方醫(yī)學的思路,這種思路也相繼傳入東方,傳入中國。然而,單純外用生長因子并不能使生理愈合具備基本條件。大家知道,細胞生長因子源于吞噬細胞,纖維細胞和中性粒細胞等組織細胞。組織細胞是要參與愈合過程的,它的功能是根據體液的條件和創(chuàng)面的需要而產生。就創(chuàng)面愈合而言,決不是由幾個、幾十個因子決定的,而是由無數個有生命的細胞所決定的。因子不是生命,生命是細胞;因子來源于細胞,也只有作用于細胞才能發(fā)揮功能。組織是由多細胞組成,而不是單細胞的。與西方人思路有根本不同的是,我們研究的重點是細胞這個生命體,而不是無生命的因子。至于細胞與細胞之間如何對話,目前還有許多解不開的秘密,還有許多打不開的鎖,只有秘密解開了,生命的鎖才能打開。比如,為什么人的卵子和精子結合可以發(fā)育成人,直到現在尚不能完全解釋。我們要研究的是生命體。干細胞的研究之所以成為生命科學的前沿,是因為人們看到了機械的研究方法不能解決現實問題,只能作為輔助的手段。要使生命科學發(fā)生革命,要使21世紀科學能真正促進生命科學的進步,現在公認的就是干細胞體系的研究,所以大家稱其為“生命的新希望”。遺憾的是,目前在干細胞體系上沒有一個很好的模型,只有一個模型就是胚胎組織,但是在西方國家又產生了倫理道德學問題、政治問題等影響它的發(fā)展,加上思維方式的問題。在深度燒傷創(chuàng)面愈合方面,更是無實驗模型。

從去年10月在洛杉磯召開的美國整形外科醫(yī)生學會會議上可以看出,西方的研究人員已經研究了從人體的脂肪細胞轉變?yōu)楦杉毎?,以至于長成皮膚組織。這恰恰和我們的原位干細胞培植結果相吻合。脂肪細胞變?yōu)槠つw細胞,表面上看不可思議。但是臨床實踐已經驗證了這一結果,即在脂肪組織創(chuàng)面上生長出了好皮膚。我們認為,人體任何組織都有干細胞的潛能,可以再生,這是人類的本能。今天,我們又前進了一步,發(fā)現了皮膚器官創(chuàng)傷后可原位修復和再生。任何科學都要經過從開始發(fā)現到進一步深化的過程,如青霉素的發(fā)現創(chuàng)造了一個新的學術體系。燒傷治療也是如此。我們通過臨床實驗研究,得到并驗證了一個結論,即人們所期盼的利用干細胞體系完成器官的修復和再生。這是現代科學前沿研究的結果。燒傷醫(yī)學研究體系的發(fā)展將帶動一個時代醫(yī)學的革命??梢灶A測,醫(yī)學將來會進展到生命的順應治療上去,能開辟新的生命醫(yī)學史。目前走在世界醫(yī)學領域前沿的是燒傷醫(yī)學,皮膚是人體的最大器官,體外器官培植成功的是皮膚。我們最大的進步是找到了原位再生的新概念,我們比西方先進就在于:在原有的燒傷創(chuàng)面上直接培植出新的皮膚器官。這是西方人所沒有想到的。

二、干細胞技術實現了燒傷皮膚再生

如前所述,所謂再生是指組織細胞按原來的方式、原來的形態(tài)、原來的結構、原來的功能復制。創(chuàng)面愈合未必都是再生,只有生理愈合才是再生,皮膚愈合出現瘢痕就不是再生。在適宜條件治療下,創(chuàng)面愈合按傷前原來正常的模式進行,也就是自身的組織重建,那就不是病理性的,而是組織生理性修復過程,即再生愈合過程的程序是生理性的。我們所指的皮膚愈合是生理性愈合,而不是病理性愈合。皮膚得以再生是運用了干細胞技術。大家知道,干細胞是具有持續(xù)增殖能力的正常的細胞。骨髓的造血細胞是一種骨髓干細胞,因為它持續(xù)的產生血液細胞。成人的皮膚干細胞來自表皮基底層,人的表皮細胞不斷從基底產生,持續(xù)增殖,但是生理條件下是有時間性的。表皮干細胞有很多類型,我們研究的是能合成角蛋白的19型的干細胞,這種干細胞只有在皮膚胚胎時出現。我們的研究從燒傷創(chuàng)面組織中找到了含有19型角蛋白的細胞,證實了皮膚成體細胞可轉化為干細胞。

干細胞具有在培養(yǎng)下定向分化并產生專門細胞的能力。在正常人體發(fā)育環(huán)境中,它們得到了最好的詮釋。人體的發(fā)生起始于精子使卵子受精,產生一種具有形成完整有機體的單細胞受精卵。這種受精卵是全能性的,即它的潛能是完全的。受精后的最初幾個小時內,這個細胞分裂為數個完全相同的全能細胞。約在受精后的四天,細胞分化經過幾個循環(huán)之后,這些全能細胞,形成胚泡。胚泡含有一個細胞外層,其內為中空球形,含有一細胞叢,稱為內細胞群。單個的內細胞群細胞能形成人體內所能發(fā)現的每一種類型細胞。即這種內細胞群細胞是全能性的,它能產生許多類型的細胞。實現燒傷生理性愈合,就是要讓成體干細胞形成成體組織,這都是在燒傷創(chuàng)面原位實現的。國外在體外培養(yǎng)干細胞方面已有成功報告,但距臨床應用還有相當大的距離。而且,對干細胞培養(yǎng)條件要求很嚴格。而我們是采用的原位培植,就是說通過激活啟動成體組織干細胞。組織干細胞具有持續(xù)分裂再生的能力。此時,采用環(huán)境條件來控制、誘導、調控、定向分化,使它成為不同的組織細胞。由單一干細胞變?yōu)椴煌慕M織細胞,這就是原位干細胞的形成階段。這一主體思路是經多年研究總結出來的。

人體有多種組織干細胞,由多種組織干細胞形成新組織組合群體的過程稱之為組織組合。胚胎時期的組合:胚胎要逐步分裂形成多種組織器官,如鼻子、耳朵,開始是干細胞組合過程,后來就慢慢分開了。多種組織細胞組合成一個器官,這就是組織組合,也是人的生長發(fā)育過程。組織組合和干細胞的定向分化構成了原位干細胞的胚胎組合。這個過程,實際上也是個胚胎時期的過程。但在創(chuàng)面上已經印證了這個過程。組織組合以后形成初步的組織結構,最后過渡到原位修復和再生上。原位修復和再生需要一個過程,成體組織形成到組織組合結束就形成了一個成體器官。以皮膚為例,那就是真皮和表皮形成。脂肪和皮下組織結合不是機械的粘合,而是生理性的組合。

這些成體組織組合結束之后,就完成了一個器官的復制過程。真皮燒傷,即深II度燒傷,它是成體干細胞的修復階段,它是直接由殘余的組織細胞提供物質基礎,由原位干細胞直接修復。所以深II度燒傷的治療是一個成體干細胞的修復過程。全厚皮燒傷實現皮膚愈合是原位皮膚器官再生。我們已經完全實現了這一目標。綜合起來,原位器官的培植有三大部分組成,一個是原位干細胞的激活;二是原位干細胞胚胎組合;最后是原位組織修復和器官再生。

干細胞的激活需要控制,特別是早期控制。一個成體干細胞被激活有一種規(guī)律,它產生于人體組織破壞之后,是人體的一種自衛(wèi)反應。如胃腸炎,胃腸粘膜脫落后,重新長出新生粘膜來,沒有破壞也就沒有這種修復。燒傷也是如此。由此可見,這個信息是人體環(huán)境的破壞,造成了人體自身修復的啟動。但是這種啟動往往不能持續(xù)下去。從燒傷角度而言,只要一旦發(fā)生燒傷,干細胞就開始啟動,這就是新的生命醫(yī)學的開始。干細胞啟動后如何維持,有個持續(xù)啟動和刺激問題,我們所做到的有兩個條件,一個是維持它的生命環(huán)境,一個是生理性的調控。維持生命環(huán)境的目的就是要求它按正常信息進行愈合,如果受到刺激啟動以后,其環(huán)境條件不是生理性的,細胞不可能恢復到人體的正常信息表達階段。我們所創(chuàng)造的生理條件,首先要接受正常人體修復的綜合刺激。生理性的調控就是受體的調控。細胞膜有非常多的受體,細胞要和外界發(fā)生對話,產生網絡關系,完全靠細胞膜這個門戶。它接觸什么刺激,產生什么反應,細胞膜上的受體決定著它接受什么語言。我們運用仿生學的原理,用植物的信息條件,實現了這種誘導和定向分化。只有在維持生理的前提下,再加上這種植物的成分,才能調控著細胞繼續(xù)分裂。如果沒有這兩大條件,就不能實現干細胞的增殖。體外培養(yǎng)也是如此。國外科學家用了多種方法,聲稱在細胞膜上找到了某種物質,有多種因子再組合。但是它不能在人體形成原來正常的組織器官,就是因為體外環(huán)境不是人體的生理環(huán)境,而且也無法解決如排斥反應等許多問題。

三、MEBO促進生理愈合的奧秘

美寶濕潤燒傷膏(MEBO)是實現皮膚再生的培養(yǎng)基。MEBO是一種框架結構的軟膏劑型,其主要成份之一是蜂蠟,蜂蠟本身具有促進創(chuàng)傷愈合作用。劑型中還含有油質,既保證藥膏框架完整,又不破壞創(chuàng)面細菌生態(tài)平衡。MEBO框架中每個框隔的空間約為19微米,相當于一個菌體大小。若某種細菌坐落于其中,這種框架結構會限制其生長;加之MEBO中不含水分,則不具備細菌生長的基本環(huán)境。

深度燒傷創(chuàng)面欲實現生理性再生修復愈合,必須借助于MEBO的四大生物化學反應來實現,即水解反應、酶解反應、皂化反應和酸敗反應。這四大反應只有在麻油的參與下才能完成。深度燒傷創(chuàng)面要實現生理性再生愈合,必須將燒傷壞死組織由表入里地液化排除。液化與感染是兩個截然不同的概念,前者是將已經燒傷壞死的組織變?yōu)橐簯B(tài),最終排出體外;而后者是指正常組織發(fā)生變性壞死,最終成為膿性液體;或者說液化本身不存在感染問題,而化膿必定存在感染。為了排除燒傷壞死組織,人們已奮斗了一個世紀,但最終仍沒有解決問題。然而我們發(fā)現,滲出多的部位液化反應發(fā)生早而快,說明液化必須要濕。這種濕不能靠加水來實現,因為加水后油質無法包繞壞死組織,故應設法將水引流出來。III度燒傷組織為什么不容易液化,因為缺乏生理濕潤條件,所以應盡早實行耕耘療法,使MEBO滲入深層,以盡快與間生態(tài)組織接觸,縮小它們之間的距離,從而發(fā)揮其四大生化反應。由此可見,啟動MEBO四大反應的先決條件是“濕”,而這種濕絕非是單純的水,而是血漿樣的液體。上述四大反應都包繞在油滴之內,在油滴內起反應,最終通過酯化反應排出體外。所謂酯化就是液化物和外面的油液發(fā)生反應。酯化完成后由創(chuàng)面排出乳化液成分。酯化反應向外排出,其穿透力為1 mm厚。這個厚度是根據它的比熱度設計的,因為創(chuàng)面溫度和液化產生的溫度各是38℃和39℃時,比藥膏溶解溫度要高,藥膏完全溶解的溫度是24℃。存在這樣一個溫差,加之液化物的分子量都很大,即發(fā)生排斥反應。所以,在創(chuàng)面涂用MEBO后很快轉為白色,這是創(chuàng)面代謝變化的結果。而且也是深層細胞組織成活的標志,因為只有成活組織才有滲出。
  水解是創(chuàng)面最早啟動的生化反應,如果創(chuàng)面早期用水浸泡,創(chuàng)面愈后不佳,因為單純的水解會被創(chuàng)面吸收。若采用包扎的方法,創(chuàng)面的壞死組織顆粒、滲出物一旦被包繞,在適宜的溫度下(高于36.5℃)燒傷病人出現發(fā)熱反應,對創(chuàng)面不利。但,溫度相對越高液化反應越快,溫度越低液化緩慢。水解的目的是把壞死組織固體顆粒、細胞殘體先打開缺口,因為細胞里面有一些變性固體顆粒,每一個細胞都有一些酶要釋放出來,要激活酶反應,而不是細胞的溶酶體反應。水解反應之后,緊接著就發(fā)生酶解反應,使許多蛋白質和細胞的連接及細胞膜用這種酶切斷。因為細胞已經壞死,不存在生命活動,完全是一種物質反應。此時,把一個大顆粒分解成多個小顆粒,將其包繞在油滴內。所以在發(fā)生局部反應時沒有全身反應。發(fā)生反應以后,因為分子相互之間的失去電子和奪去電子的能力,完全處于一種分子狀態(tài)。酶解反應過后,產生皂化反應、酸敗反應。這兩種反應是同時進行的一種互相轉化的反應,壞死的固體顆粒物質變?yōu)橐后w的壞死物質,但應指出在反應過程中消化了一些油質。外面包著的油質具有保護作用,同時能把這些有毒的液化物通過MEBO的油質產生酯化反應,進行分解稀釋,這就是我們見到的創(chuàng)面液化物。MEBO中的油質含有亞油酸、亞麻酸,都是促進細胞生長的物質,只有在酯化反應之后,它們才能作為游離的物質釋放出,否則在麻油里它就釋放不出來。實驗證實,只有用化學方法才能測得油液中的脂肪酸含量。我們把很多有效物質成份放在油里面,也能釋放出來,如β-谷甾醇等。特別是β-谷甾醇,可能是細胞增生和干細胞激活的關鍵物質。當然,它的結構和原來的不完全一樣,它必須在幾個分子團的作用下產生細胞受體的激活和啟動作用??纱龠M細胞增殖。這些有效成份滲入組織后通過酯化反應,脂肪酸分離出來,細胞殘體和它形成一種白色的液化物,這也是非常重要的環(huán)節(jié)。對這一反應的奧秘的認識開始并不深刻,僅發(fā)現和病理性的液化不一樣。但這一發(fā)現已闡明了我們中國醫(yī)學幾千年來的祛腐生肌理論的關鍵所在。祛腐生肌,如何祛腐,這個現象在很多藥物里都有,凡是膏類劑型都有這種液化現象,但往往因液化不充分就出現化膿感染。液化其實是一種代謝過程,創(chuàng)面只要有代謝產物,就證明創(chuàng)面存在再生修復過程。壞死組織液化物,只要及時排出,是無毒的,但化膿則是有毒的。如何把膿性物質變?yōu)闊o害的物質,把這些腐爛的物質、壞死的組織無損傷性的排除掉,這是我們的研究內容。把固體的壞死組織變成液體的壞死組織,其中的液化反應就是一項治療技術,液化過程完成,說明治療過程已完成了大部。如果沒有液化技術,完全靠手術刀切除壞死組織是難以實現的,因為傳統(tǒng)的削痂手術無法區(qū)分好壞組織,勢必要損傷正常組織。由于在不斷地液化過程中,是由表入里一層一層進行的,所以不產生痛覺。深度燒傷創(chuàng)面為什么要提倡用耕耘技術,就是因為不損傷正常組織,不產生疼痛反應。沒有疼痛感覺的創(chuàng)面有兩種,一種是標準的III度,一種是表面上看似深II度,實際是過渡性III度。MEBO在創(chuàng)面上發(fā)生反應的時間約半小時,根據藥效作用時間,一次用藥可維持6~8小時。但臨床要求每4~6小時用藥一次,其目的是保證其療效。

第二步是清除壞死組織,讓新生組織生長。以深II度為例,在液化反應過程中一旦發(fā)現創(chuàng)面露出紅色,說明這個部位的壞死組織已被去除。上述現象是MEBO治療的最大特點,它是一個自然變化過程。壞死組織一旦去掉了,就自然形成一層透明膜。透明膜由纖維蛋白、蛋白胨等組成,結構相當致密。任何創(chuàng)傷總要在創(chuàng)面上形成一個透明的蛋白胨透明膜,這是生理現象的自然反應,一定要加以保護,萬萬不可揭去,因為這個膜為創(chuàng)面本身創(chuàng)造了一個生理環(huán)境。如果去掉了這層膜,就會破壞其局部的生理環(huán)境。透明膜雖然是自己形成的,但它本身沒有辦法長期維持下去,如創(chuàng)面環(huán)境干燥,透明膜就會形成痂,阻礙里邊的物質排除。久而久之,形成痂下感染、積膿或形成膿皰。同時,如果強行去掉,因為血管與之粘著,血管頂受到破壞,發(fā)生出血。傳統(tǒng)換藥療法必將損傷此膜,即使創(chuàng)面達到愈合也是病理性愈合。有時深II度痂下雖無積膿,但它的愈合是痂下愈合,也屬病理性的。只有MEBO才具有長期維持透明膜的作用。MEBO中含有一定的植物成份,使之更加緊密。肉眼下觀察膜表面相當光滑,具有反光性,跟角膜相似。如用針頭挑起來,可見出血點,因為它已被藥膏框架機械性的壓在創(chuàng)面上。由于框架不影響透氣功能,所以這個膜具有透氣性能。假如沒有這層膜,就無法創(chuàng)造創(chuàng)面的生理環(huán)境,也就達不到生理性愈合。在不間斷正規(guī)給藥的情況下,或者說在正常的藥物代謝動力學作用下,這層膜是半透性的,可以看到滲出。藥物中含有18種氨基酸,可以滲入其內層,以提供細胞生長的必需品。同時,只有這些成份源源不斷地滲入膜下,干細胞才能進行正常分裂增殖,直至形成新生皮膚。因此必須正確使用MEBO,既不能因斷藥而發(fā)生創(chuàng)面干燥,也不因用藥過厚而發(fā)生創(chuàng)面浸漬,當然也不能實行包扎??傊?,只有MEBT/MEBO才能持續(xù)維持透明膜的完整性,才能為創(chuàng)面提供一個生理的環(huán)境,為干細胞的分裂、增殖提供一切營養(yǎng)必需品,從而實現真正的燒傷創(chuàng)面生理愈合。

四、皮膚再生技術的感染控制

自從抗生素問世以來,應用抗生素殺滅細菌已成為定律。燒傷濕性醫(yī)療技術同樣也不喜歡發(fā)生細菌感染,也不反對用抗生素抑殺細菌。但是對于燒傷創(chuàng)面來說,我們不主張把細菌殺死,因為殺菌的同時也損傷了再生干細胞組織。為了保護干細胞的正常分裂、繁殖,達到生理性愈合,我們設計了不殺菌的抗感染方法。最早,在濕潤環(huán)境條件下發(fā)現MEBO能治愈創(chuàng)面,但并不把細菌除掉。通過對創(chuàng)面的觀察,不論創(chuàng)面上有無細菌,創(chuàng)面都愈合了,其本身就說明細菌并沒有起破壞作用。我們認為細菌毒力有大有小,設法降低其毒力就會減輕或控制感染程度,這又是我們的一個新思路。實驗證實了這一思路的正確,體外研究發(fā)現,細菌在含有MEBO條件下傳代培養(yǎng),MEBO有促使細菌變形、降低細菌毒力的作用。從殺菌角度說MEBO的有效殺菌成份為零,但是它有控制細菌的能力。把細菌置于MEBO環(huán)境下傳代培養(yǎng),發(fā)現細菌形態(tài)每天都在變化。今天為長形,明天還長,但以后變成了圓形。通過對細菌的毒力研究,發(fā)現細菌在MEBO條件下其毒力的確明顯降低。細菌毒力降低的原因,除與MEBO的框架結構特點有關之外,還與甾醇有關。發(fā)生變異的細菌,如同進入睡眠狀態(tài),其毒力明顯下降,菌量不會大于105/g組織。即使超過這個數值,因毒力已發(fā)生明顯下降,也不至引起明顯感染中毒癥狀。這一發(fā)現如同青霉素的發(fā)現一樣,其意義相當深遠??傊覀儾⒉幌矚g燒傷創(chuàng)面上發(fā)生細菌感染,我們也主張控制感染,但處理方式不同。

五、皮膚再生技術的生理濕潤環(huán)境

生理的濕潤環(huán)境條件和單純的講濕不是一個概念。燒傷濕潤暴露療法是立體式的暴露在一個生理的濕潤環(huán)境里面,暴露在一個MEBO作用下的生理環(huán)境中,即在一個液化環(huán)境下的或是在透明膜下的生理環(huán)境。創(chuàng)面如果不是處在生理的濕潤環(huán)境中,就沒有辦法使組織按生理條件再生。這也是干細胞培植的要求,干細胞增殖非常強調生理胚胎環(huán)境。只有在生理的條件下,才能講胚胎性的環(huán)境條件,這是問題的關鍵。如果令一個燒傷創(chuàng)面暴露、干燥、結痂,則實現生理性愈合是萬萬不可能的。由于創(chuàng)面直接暴露于空氣,不僅要產生氣體損傷問題,更重要的是大量水分從創(chuàng)面喪失。人體皮膚即是保護正常皮膚內水分的屏障,又是儲水的場所。皮膚燒傷后,尤其是大面積燒傷,必然會影響到局部與全身的水鹽代謝,使大量血漿成份丟失。我們已完成了有關MEBO防止燒傷創(chuàng)面水分蒸發(fā)的研究,其結果已在《中國燒傷創(chuàng)瘍雜志》上發(fā)表。

今天在這里要剖析一下MEBO和凡士林的迥異。凡士林已在臨床上應用了許多年,盡管外科學不斷發(fā)展,但到現在它也還沒有被其它產品所取代,可能我們要把它淘汰掉。凡士林極不適于在創(chuàng)面上應用,但是全世界仍在用凡士林紗布覆蓋創(chuàng)面。要更新換代,需要完成許多細胞學實驗。大家都知道,干燥的燒傷創(chuàng)面水分蒸發(fā)量增加,相當于正常人的好幾十倍。而凡士林無透氣性,亦無呼吸作用,能阻礙水分蒸發(fā),造成創(chuàng)面浸漬。所以我們研究發(fā)現,用凡士林覆蓋的燒傷創(chuàng)面總是水汪汪的,甚至有化膿傾向。另外,凡士林的浸漬傷害作用也相當強,它損傷的不僅僅是燒傷部位,周邊正常皮膚同樣也受浸漬性傷害。所以需要更新它。用什么更新,我們的設想是用MEBO。因為應用MEBO的燒傷創(chuàng)面水分蒸發(fā)量雖然也略高于正常皮膚,但無統(tǒng)計學差異。應用MEBO替代凡士林的依據不僅僅是水分蒸發(fā)量的問題,更重要的是凡士林為礦物質產品,可造成創(chuàng)面濕性壞死,其細胞表現特點是空泡性壞死。而MEBO是全天然性產品,主要成份都有可代謝性,具有創(chuàng)傷愈合的治療作用,雖然應用MEBO的創(chuàng)面仍然有輕度炎癥反應,這并不意味著是壞事,而是一種創(chuàng)面再生反應,因為無炎性反應創(chuàng)面不會生長。

我們的一系列研究證明,MEBT是一種仿生技術,MEBO是模仿人體皮膚的呼吸和代謝功能而設計出的具有框架結構的產品,由它來替代損傷皮膚的功能,為創(chuàng)面創(chuàng)造一個生理的濕潤環(huán)境,保障皮膚再生技術的順利完成。目前看來,MEBO是唯一能實現皮膚再生技術的必備的仿生產品。

六、皮膚再生的微觀變化

皮膚再生后的微觀變化也與傳統(tǒng)療法的結果有本質的不同。以深II度為例,幾乎所有教科書上都講,深II度燒傷一定是瘢痕愈合。我們的燒傷科技分中心的研究結果證明了MEBT/MEBO治療的深II度創(chuàng)面的微觀變化特點。為了科學的表達這一結果,我們用組織切片方法,跟蹤深II度創(chuàng)面愈合的全過程。從組織病理切片的光鏡和電鏡觀察中發(fā)現了許多奇觀。組織細胞的損傷特點是皮膚結構破壞,真皮層出現空泡壞死,發(fā)生瘀血改變。電鏡下的表現也說明了這一點,如真皮層細胞發(fā)生壞死、血流瘀滯、真皮血管發(fā)生栓塞等,是典型的深II度燒傷特點。然而,經過MEBT/MEBO治療3天后,壞死的固體組織變成了液體組織,即標志液化排除過程開始。治療5天,大范圍液化開始了,由表入里層層液化。但此時這些組織仍處在壞死階段。治療10天,液化基本結束,同時修復開始,界限相當清楚。一切組織都在膜下生長,這就是再生過程開始。由于再生細胞的形成并不是同時完成的,所以細胞及細胞內部變化并不均勻,只是一個細胞群。而細胞群并不是一天形成的;干細胞群出現,直至最后形成皮膚。這個現象我們早在1988和1989年發(fā)現了。當時將這種增生活躍細胞稱之為再生細胞,其實就是干細胞。因此說干細胞是本來就存在的,它就是一堆增殖分裂、分化能力比較活躍的細胞。干細胞的演變過程是從少到多,即形成一個胚胎樣結構,再轉為從多到少,皮膚創(chuàng)面愈合后則消失。

成纖維細胞合成活躍,它能為干細胞提供良好的物質。成纖維細胞能生成膠原纖維,只要維持它的持續(xù)功能,就能不斷地為干細胞提供細胞外間質重要成分之一膠原蛋白。因為深II度燒傷脂肪組織健存,用MEBO處理的創(chuàng)面成纖維細胞內的纖維束相當整齊,電鏡下觀察如同頭發(fā)絲一樣。但是用磺胺嘧啶銀治療的創(chuàng)面,則不會出現上述結果,一定是瘢痕愈合。我們正在研究纖維干細胞修復。纖維干細胞能產生許多生長因子,調控組織修復。如纖維細胞數量增加,生長因子也增多,便抑制上皮生長因子,使生長因子比例失調。反之亦然。因此,它們之間必須保持一定的平衡,這就是再生修復的規(guī)律。成熟組織細胞一旦形成,就失去干細胞特性。這個深II度創(chuàng)面最終在22天愈合,完成了皮膚真皮和表皮完美的生理性再生,這才是真正的深II度創(chuàng)面愈合的組織表現特點。

七、干細胞的追蹤表達研究

干細胞的追蹤表達研究的目的是確認干細胞的存在。根據細胞周期的變化規(guī)律,有些細胞可長期處在G0期或G1期,只有在一定條件下才出現增殖活動;但有些細胞可持續(xù)進行分裂活動。分裂后的部分子細胞可分化為執(zhí)行一定功能的成熟細胞;另外一些子細胞則保持連續(xù)分裂、增殖的能力,此即為干細胞。正常皮膚表皮基底層干細胞可不斷地進行分裂,新生的細胞向上方移動,在到達棘層深部時,可再分裂2~3次,而后失去分裂能力。由此可見,皮膚淺II度燒傷干細胞是顯而易見、容易確認的。但是在III度燒傷創(chuàng)面上,表皮干細胞已破壞殆盡。但是,由于III度創(chuàng)面深層存在有脂肪及纖維隔組織,它可以提供干細胞來源,或者說干細胞是在創(chuàng)面局部附近存在的。我們采用免疫細胞化學方法在燒傷創(chuàng)面上尋找和印證干細胞。因為再生的表皮干細胞能合成特有的19型角蛋白,用抗人角蛋白19型單克隆抗體,用生物素-抗生物素蛋白DCS體系間接免疫熒光技術,能夠準確、特異地測定出深II度和淺III度燒傷皮膚殘存皮下組織再生的表皮干細胞。但應指出,當標本取下后不能使細胞發(fā)生傳代改變,如果細胞發(fā)生傳代改變,那就不是干細胞了,而變成了其它細胞。所以,我曾在1997年的學術報告中強調,一定要設計原位,如果一旦發(fā)生傳代,就不能再表達創(chuàng)面的真實病理變化。角蛋白19型單克隆抗體免疫熒光試驗呈陽性反應細胞在燒傷創(chuàng)面上數量較多出現,而正常皮膚可見少量陽性反應細胞。同時發(fā)現,細胞的再生啟動是在兩小時后,而不是以往所說的3天后才開始發(fā)生再生反應。因為兩小時后滲出已開始,細胞可從中獲得生物素,并開始分裂。第4天,幾乎所有濕性療法創(chuàng)面組織里都有干細胞,而且是原始的干細胞。第7天干細胞仍然很多,說明液化和細胞生長的高峰期已經開始;14天達最高峰。III度燒傷在27~28天的時候,真皮層幾乎已修復完整,但表皮尚未愈合。當皮膚一旦修復,角蛋白19型陽性細胞的數量又恢復到正常皮膚的水平了。這就是前邊所述的,干細胞的生長規(guī)律是一個從少到多,再從多到少的過程。由于MEBT/MEBO的治療作用,激活了休眠狀態(tài)的潛在干細胞的再生,從而有力的保證了深II度和淺III度燒傷能實現無瘢痕愈合和自然修復。

我們的研究還發(fā)現,骨組織里面能長皮下組織和皮膚組織,將燒傷骨的表面進行鉆孔,當肉芽形成時會有表皮細胞生長,并能實現愈合。因為骨髓中有造血干細胞,而且是多功能干細胞。

八、大面積深度燒傷的系統(tǒng)治療

燒傷是一種全身性疾病,尤其是大面積燒傷。燒傷治療,不能僅從創(chuàng)面局部考慮,要從整體論上去考慮疾病的治療問題, 即局部與全身治療不能分割。在MEBT/MEBO作用下,可以實現創(chuàng)面生理性愈合,如何實現,系統(tǒng)治療就是保障。沒有這個保障,不可能取得良好的治療效果。之所有強調系統(tǒng)治療,還因為我們的局部治療方法改變了,即不是過去西方傳統(tǒng)的外科治療模式,而是燒傷濕性醫(yī)療技術,它不是以外科手術為主的治療方法。鑒于這種情況,必須對全身系統(tǒng)治療加以調整,進行統(tǒng)一,或者說要有一個治療方案。但是,這個方案并非是適應于所有病人的,因為病人之間差異很大,我們主張治療方案個體化,或者說這個方案是建議性的。但是,在整個治療過程中所采取的一切治療措施都要圍繞一個原則,即是不增加第二次創(chuàng)傷和不造成第二次打擊的治療方案,維護生命的整體規(guī)律。不僅是局部,對全身也是如此,如不增加心、腎、腦負擔,保護肝臟功能等。

(一)早期救治問題

這是燒傷治療的第一關。根據上述原則,不給病人造成二次創(chuàng)傷打擊,除不對創(chuàng)面的打擊外,還包括對精神因素的保護。精神因素分主、客觀兩方面。燒傷后病人恐懼感加重,腦垂體要分泌、釋放許多激素類物質,可能在短時間內全部釋放出來,這是病人的自我保護性反應。但在燒傷那一霎那痛覺產生,燒傷疼痛與創(chuàng)面直接暴露于空氣中有關,這個發(fā)病過程影響燒傷全病程。當情緒穩(wěn)定后,大面積燒傷病人抵抗力低下,這是個規(guī)律。面對這一規(guī)律,首要的是穩(wěn)定病人情緒。此后進入第二階段,病人從一個情緒最激昂狀態(tài)一下落到最低狀態(tài),但早期應激狀態(tài)下的代謝產物,要在此階段產生病理生理反應。所以說燒傷病人的全身功能狀態(tài)一旦脫離現場,即進入低潮階段,而且逐步降低。傷后兩小時之內的變化為內分泌性的、打擊性的;2小時之后的改變與血容量下降有關,心肌缺血,體液重新分配。因此要加強心、腎等臟器的保護,注意病人采取合適的體位,宜取平臥位,但不取頭低位,也不宜搬動病人。其次,早期救助要注意保溫。因為病人體溫調節(jié)功能低下,水分蒸發(fā)量增加,熱量大量喪失,自我保溫功能降低。往往病人感覺越冷、體溫則越高;感覺不冷身體也不發(fā)熱。因此,早期救助要通過外界環(huán)境予以補充。再次是創(chuàng)面處理,如果現場無法處理可不予處理,但能處理者一定不要給予二次打擊,可用MEBO保護創(chuàng)面,或簡單包扎起來后送醫(yī)院實行MEBI/MEBT治療。

(二)治療問題

病人入院后不進行徹底清創(chuàng)處理,而用美寶(MEBO)清創(chuàng)術,即不是用水沖洗,而是以藥刀相結合而達到創(chuàng)面清潔的方法。這種清創(chuàng)術可在病房內進行。美寶可止痛,可以去除余熱,利于已壞死組織液化等。

在強心、保腎措施的同時,要注意觀察尿量,因為它對補液措施的制定有重要參考價值。

關于休克期補液量問題,因為我們采用的是濕性醫(yī)療技術,在局部處理方法上與西方傳統(tǒng)醫(yī)學截然不同,因此不能機械地執(zhí)行他們的補液公式。根據我們10多年的臨床實踐得出的經驗公式為:

每日液體入量(ml) =
每日生理需水量(2000~2500 ml)+ % TBSA燒傷面積×1.0(ml)×kg體重
ml每小時尿量 / kg(體重)

以上公式適用于傷后48 ( 72小時之內,主要調整指標是尿量。只要保證每小時每公斤體重尿量不少于1ml,不論成人還是小兒,此公式皆宜。當然,每個醫(yī)院都有自己的治療經驗,此公式僅是一個經驗公式,應根據病人的具體情況確定輸入液體的種類及總量,同時應對休克原因進行分析,據情做相應處理。
  除抗休克之外,另一個重要問題是抗感染治療??垢腥局委煹脑瓌t是根據燒傷后細菌的變化規(guī)律而制定的。因為燒傷后早期(7天內),全身因創(chuàng)傷應激反應處于亢進狀態(tài)。在這7天內,應當說全身幾乎動用了所有的力量來對付嚴重的應激狀態(tài)。這7天的變化可歸納為三波:創(chuàng)傷波、休克波、代謝波。由于三波的存在,這7天內機體的變化是反復無常的,體內沒有更多的能量及抗病能力,表現最突出的一點就是免疫功能下降。此時要用高效、廣譜、足量抗菌藥物,其目的之一是預防性應用,輔助機體度過難關??咕幬镫m有一定副作用,但此時應用常不明顯。7天后,機體合成代謝加強,主要表現在臟器功能和創(chuàng)面愈合方面。如肝臟,由于肝細胞修復能力很強,經過早期作用之后,肝細胞功能很快恢復,蛋白合成速度增加,抗感染能力加強。在創(chuàng)面修復方面,干細胞的代謝需要蛋白質,要分裂、增殖,若再使用大量高效廣譜抗菌藥物,會抑制細胞合成。故從全局角度考慮,5(7天后建議停用抗菌藥物。當然,7天后可能還會發(fā)生感染,但感染原因來自腸道的可能性很小,多數情況為創(chuàng)面感染,因為此時腸粘膜功能已基本恢復。所以我們應經常檢查創(chuàng)面是否存在病灶,一旦發(fā)現感染灶,立即清除。一般認為,休克過程中存在有腸源性感染的傾向,因為腸粘膜總有損害,故有感染的危險。但休克期發(fā)生的感染不易辨認。對全身性感染的識別,主要通過觀察呼吸、心跳、體溫的變化,把這三方面的癥狀結合起來分析,簡稱為三聯征,而且需要一個一個的識別,一個一個的排除。細菌學檢查很有必要,但往往來不及進行,此時要看周圍血象中白細胞的中毒顆粒。因為它與菌血癥、毒血癥有關。菌血癥時常出現吞噬細胞變化,而不出現中毒顆粒;毒血癥中毒顆粒明顯增加,此時可采用一次性大劑量抗生素處理,并應尋找感染源。關于抗感染治療,我們仍強調并非把細菌殺死才是抗感染,MEBO本身具有改變細菌形態(tài)和降低細菌毒力的能力,這對抗感染來說應視為與抗生素同等重要。

營養(yǎng)支持療法也是全身系統(tǒng)治療的一個重要組成部分,以腸道營養(yǎng)為主是我們多年的治療經驗,但何時實行口服營養(yǎng),或是接受靜脈營養(yǎng)治療,應視病情而定。

今年是衛(wèi)生部十年百項醫(yī)藥衛(wèi)生技術推廣普及的最后一年,在衛(wèi)生部的大力支持和我們的努力下,這一創(chuàng)新技術已成為國內燒傷治療的常規(guī)技術,并已主導本世紀世界燒傷及創(chuàng)面愈合的新潮流。

本文發(fā)表于2001年5月1日健康報第四版