异体脱细胞真皮基质在口腔医学中的应用

发布时间：[2014-05-23]

 

 口腔颌面外科杂志2005年3月第15卷第1期
 
异体脱细胞真皮基质在口腔医学中的应用及研究进展
 
张立海(综述)，胡 敏(审校)
(解放军总医院口腔科，北京 100853)
 
【关键词】细胞；异体组织；口腔医学
【中图分类号】R329.2，R78 
【文献标识码】A 【文章编号】1005-4979(2005)Ol-0ll2-04
 
异体脱细胞真皮基质(allograft dermal matrix，ADM)是一种通过特定理化方法处理．脱去供体皮肤中的表皮角朊细胞和真皮成纤维细胞，得到的异体真皮基质。在生物体内，组织是由细胞及细胞外基质(ECM)组成。作为细胞生存的微环境，ECM在细胞生长、增殖，创伤修复中起着至关重要的作用。很久以来，医学工作者都希望能用异体组织来修补患者的组织缺损。最近的研究发现：免疫排斥反应主要是针对异体组织中的细胞成分。这一发现为ADM的产生奠定了理论基础[1]。
 
1 ADM 的作用机理
1.1 组织屏障作用
ADM植入机体后，在局部形成一层物理屏障，可以防止创伤局部的组织粘连和病理性增生，使不同组织独立完成其愈合过程，重建局部组织的正常解剖关系[2]。
1.2 组织替代作用
ADM是正常皮肤的脱细胞基质成份。其成份和结构与正常细胞生长的微环境极为类似．拥有良好的生物相容性。而且经过冷冻干燥制成的ADM是一种多孔性的三维膜性支架，其空间网状结构有利于机体细胞在其中的繁殖增生。也可避免因异位取皮对患者造成的创伤[3]。
1.3 组织工程载体支架
组织工程是以材料学和细胞培养技术为基础的交叉学科。在体外将种子细胞种植于支架材料上，可以构建用于组织修复的人工器官。ADM以其优秀的生物相容性作为支架材料被用于构建人工复合粘膜，来修复颌面部粘膜缺损[4]。
 
2 ADM 的优点
2.1 ADM具有良好的生物相容性
ADM来源于人体，组份和结构与细胞生长的微环境极为类似．在植入人体后有利于细胞的繁殖和血管化的过程：ADM通过脱细胞技术去除了引起机体免疫反应的主要成分——细胞，在植人体内后不会引起严重的免疫排斥反应；ADM在制作时，洗脱了引发局部炎症反应的细胞碎片。因此植入机体后诱发的炎症反应远远低于自体来源的皮肤或粘膜[5]。
2.2 ADM具有良好的安全性
ADM在制作过程中通过消化酶和细胞溶剂去除其中的细胞成份，切断了HIV等细胞依赖性病毒的传播途径，因此不会成为潜在的病源载体；ADM的主要成分是人体的天然组织，植入体内后可以完全降解，降解产物对人体无害。相较而言，合成材料在体内降解时会在局部形成酸环境，不利于组织的愈合；胶原基材料则需要经过交联，大多常用的交联剂如戊二醛对组织有很大的毒副作用[6]。
2.3 ADM具有应用的便捷性
ADM的应用不受时间限制，还可以按需要制作大小和形状，从而避免传统的自体植皮术中，对患者供皮区所造成的粘膜或皮肤造成的再损伤。
2.4 ADM具有良好的空间引导作用
在制作ADM时经过脱细胞和冷冻干燥的处理，通过扫描电镜观察可见ADM形成规则的三维网状支架结构。材料学研究已经证实，三维网状结构有利于细胞在其中的生长，进而促进机体的创伤修复过程。
 
3 ADM在口腔医学的应用
3.1 Frey氏综合征的防治
Frey氏综合征是腮腺切除术后，由于腮腺筋膜缺如，副交感神经节后纤维与司皮肤汗腺的耳神经结及交感神经纤维之间发生粘连，出现的当唾液腺分泌时，面部皮肤潮红、出汗等一系列症状。Harada等提出在腮腺副交感神经纤维与皮肤汗腺交感神经之间植入屏障膜．来治疗Frey综合征。Clayman等首先尝试使用ADM来包裹残余腮腺，治疗了一位有22年病史的患者。术后1年，患者未出现出汗和面部潮红症状：同时Minor’S Starch—Iodine Test(MSIT)检测持续阴性。Govindar~等将ADM直接用于腮腺切除术中．在皮肤和残余腮腺之间植入ADM，以期能预防Frey综合征的发生。术后1年，植入ADM的32例中有3．1％主诉有Frey综合征症状：未植入ADM 的32例中有9．3％主诉有Frey综合征症状。进行MSIT检查的3O例中．植入ADM的患者均为阴性反应．而未植入的有6例发生了阳性反应。说明在腮腺切除术中植入ADM可以预防Frey综合征的发生[2,7,8]。
3.2 软组织填充材料
隆唇术中的应用：随年龄的增加．唇部会发生多种变形：纵向的皱缩；皮肤与唇红缘的变形；Cupid’S bow的消失。Luis和Jorge提出应用皮瓣和脂肪组织填充修复老年性上唇萎缩的手术方式，Jorge将ADM应用于这一术式．将膜状的ADM植人口唇粘膜和口轮匝肌之间，以增加唇红粘膜外显的量。经过4年的观察．术后效果良好，未发生再皱缩和唇缘变形。Castor等将ADM与自体脂肪组织复合，用于口唇整形以期获得更佳的效果。术后观察，其效果远优于单纯脂肪注入整形的效果。唇红的面积增加61％，而相应的单纯用脂肪填充的唇红面积只增加了13％。Sclafani等将微粉化的ADM注射到萎缩的唇部皮下以期起到填充作用，来矫治老年性唇萎缩。术后观察，使用微粉化的ADM(Cymetra)的患者在美学评价方面效果优于使用戊二醛交联的胶原膜的患者[9-11]。
修复颜面软组织缺损：ADM作为软组织填充材料，除了用在隆唇术中外，还广泛应用于其它颜面部软组织缺损填充。Achauer等比较了几种软组织填充材料的性质，认为：作为填充材料时．ADM容易固定，不易移位或脱出：同时解决了自体移植的两个难题：供体部位损伤和供体材料不足。现在，它已广泛的应用于下颌、颊部、颏部等的组织凹陷性畸形的填充修补。Sclafani同时观察了膜状ADM和微粉化的ADM在软组织修复中的应用和其在体内的病理过程，同时将二者与胶原植人物(Zyplast)进行了对比。从组织学染色和形态学观察发现：在植入后1～3个月，ADM较Zyplast在体内降解较慢，同期的组织学染色显示自体成纤维细胞在ADM 中生长良好，未发生任何免疫排斥反应；微粉化的ADM 在植入后1个月也较Zyplast降解缓慢，成纤维细胞的生长状况也优于后者。据此，Sclafani认为两种状态的ADM均为优秀的颜面软组织填充材料[12,13]。
3.3 粘膜的修复
临床上口腔粘膜替代物往往取自硬腭粘膜，但当大面积粘膜缺损时，会发生粘膜供体不足；而用皮肤替代物时．又会因为皮肤的角化程度不同及皮肤附件影响其修复效果。ADM是一种脱细胞的真皮基质。就成份而言，与粘膜的基质成份极其类似。以之来覆盖粘膜创面，可以促进组织修复，加速创面的愈合，同时减少了对供粘膜区的二次损伤。Novaes等[14]以ADM修复牙龈粘膜黑色素沉着切除后遗留的缺损，获得了良好的效果。
单纯的ADM 覆盖物虽然有较好的生物相容性，但组织替代相对缓慢；而且在粘膜修复时，单层ADM 的抗摩擦能力也不足以适应口腔临床的需要。Izumi等尝试将粘膜角质细胞种植于ADM表面，在体外制成双层复合粘膜，促进其角化，以增加抗摩擦的能力。随后他们又比较了复合粘膜中角朊细胞和天然组织中角朊细胞的各种性质。发现角朊细胞在ADM上表现出比天然粘膜上更高的生物活性和增殖性能，从而认为以ADM和角朊细胞构建的复合粘膜更利于用作粘膜修补和替代。其后他们对比了复合粘膜(EVPOME)和ADM的修复效果，结果证实在修复速度和血管化等方面前者均优于后者[15,16]。
3.4 牙龈退缩的矫治——牙根覆盖术
牙龈退缩在中老年很常见。Harrist[17]报道了应用ADM替代硬腭粘膜做牙根覆盖来矫治牙龈退缩。ADM除了起到了组织填充的作用外．还作为一个物理屏障阻止龈缘的进一步退缩。手术大多采用冠状位切口，将ADM植入，植入高度与相邻健康牙齿的龈缘高度相协调，达到其线角高度。Mahn等[18]则采用改良的隧道技术，在患牙的龈缘做一个隧道，植入ADM。术后长期观察，在12周时的测量得到的牙根覆盖率为91.7％，最终牙根覆盖率为87.O％,平均时间为18.6个月。两者之间没有显著性差异，说明用ADM矫正牙龈退缩的长期疗效是稳定的。Wagshall等[19]用ADM替代硬腭粘膜来修复儿童的膜龈缺损，他们认为从硬腭区取粘膜会给引起患者疼痛、出血等不适．对于儿童尤为明显。术后6个月观察，患者膜龈联合处于周袋恢复良好，修复组织血管化正常。而相较于传统的手术又缩短了手术时间，减少了手术部位和患者的不适。
3.5 在诱导成骨中的应用
牙槽嵴增高术中的应用：造成牙槽嵴高度降低的原因很多，为了提高义齿的固位力，或是为了种植义齿创造必要条件，对骨质吸收严重导致重度牙龈退缩的患者应实施牙槽嵴增高术。虽然都是用于牙龈退缩的患者．牙槽嵴增高术与牙根覆盖术应用范围并不相同：在牙根覆盖术矫治的病例中，牙龈退缩主要是发生在牙龈软组织，基本上未发生骨质的大量吸收；而牙槽嵴增高术主要用于牙槽骨质大量吸收的患者，其作用的机理是骨引导再生技术(guidedbone regeneration，GBR)。Simion[20] 首先将GBR理论用于修复垂直骨质吸收的牙槽嵴，经过组织学观察，GBR技术可以在4mm以内增高牙槽嵴。Fowler[21] 报道了应用ADM作为组织引导再生膜，促进牙槽嵴的增高。术后观察牙龈恢复良好，长期观察未见牙槽嵴再度吸收及牙龈退缩的发生。
促进移植骨的成活：除了用于牙槽嵴增高术，ADM还被广泛用于颌面部骨移植术中，以促进骨组织的愈合。Batista[22]用ADM修复开窗术后的牙龈以促进骨移植的成活。ADM被植入粘膜下移植骨的表面，它可以保护植入的骨移植物，促进移植物中组织细胞的增生和血管网的形成，加速创伤的重建过程。
 
4 展望
ADM在临床的应用还不到lO年，作为一种新技术，毕竟还有其不成熟的一面。例如：相对于自体移植物，ADM有较高的价格；在分析其炼制过程时，我们发现ADM只是脱去了真皮中的细胞成分，但细胞基质中的胶原纤维的末端肽依然有一定的免疫原性；相对于传统的支架材料，ADM的孔径均匀程度和可控性均较差；ADM在体内的降解程度差异较大，据文献反映从无明显吸收到明显吸收均有报道但作为一种有着巨大潜力的新兴技术，ADM逐渐被越来越多的口腔科医生和患者所接受，其应用范围将得到进一步的扩大[23,24]。
 
参考文献
 
[1] Wainwright DJ，Madden M，Luterman A，et a1．Clincat evaluation of an acellular allograft dermal matrix in full-thinkness bums[J]．J Bum Crae Rehabil，1996，17：124-l36．
[2] Clayman MA，Clayman LZ．Use of AlloDerm as a barrier to treat chronic Frey’s syndrome [J]． Otolaryngol Head Neck Surg，2001，124(6)：687．
[3] Terino EO．Alloderm acellular demral graft：applications in aesthetic soft-tissue augmentation [J]．Clin Plast Surg，2001,28(1)：83:99．
[4] Izumi K，Feinberg SE，Terashi H，et a1．Evaluation of transplanted tissue-engineered oral mucosa eqnivatents in severe combined immunodeficient mice[J]．Tissue Eng，2003，9(1)：l63-174．
[5] Sclafani AP，Romo T，Jacono AA，et a1．Evaluation of acellular dermal graft (AlloDerm) sheet for soft tissue augmentation：a l-year follow-up of clinical observations and histological[J]．Arch Facial Plast Surg，200 1，3(2)：l0l—l03．
[6] Shorr N，Perry JD，Goldberg RA，et a1．The safety and applications of acellular human derm al allografl in ophthalmic plastic and reconstructive surgery： preliminary report[J]．Ophthal Plast Reconstr Surg，2000，16(3)：223-230．
[7]Linder TE， Huber A，Schmid S．Frey’s syndrome after parotidectomy：a retrospective and prospective[J]．Laryn-goscope，1997，107：1496-1501．
[8] Govindaraj S，Cohen M，Genden EM，et a1．The use of acellular dermis in the prevention of Frey’s syndrome[J]．Laryngoscope，2001，111(11 Pt 1)：1993-1998．
[9] Guerrissi JO．Surgical treatment of the senile upper lip[J]．Plast Reconstr Surg，2000，106(41：938-940．
[10]Castor SA，To WC，Papay FA．Lip augmentation with A1loderm acellular atlogenic derm al graft and fat autograft：a comparison with autologous fat injection alone[J]．Aesthetic Plast Surg，1999，23(3)：218-223．
[11]Sclafani AP，Romo T，Jacono AA．Rejuvenation of the aging lip with an injectable acellular dermal graft (Cymetra)[J]．Arch Facial Plast Surg,2002，4(4)：252-257．
[12]Achauer BM， VanderKam VM， Celikoz B， et a1．Augmentation of facial soft-tissue defects with alloderm dermal graft[J]．Ann Plast Surg，1998，41(5)：503-507．
[13] Sclafani AP，Romo T，Jacono AA，et a1．Evsluation of acellular dermal graft in sheet(AlloDerm)and injectable (micronized AlloDerm)forms for soft tissue augmentation：clinical observations and histological analysis[J]．Arch Facial Plast Surg，2000，2(2)：130-136．
[l4]Novaes AB J，Pontes CC，Souza SL，et a1．The use of acellular dermal matrix allograft for the elimination of gingival melanin pigmentation：case presentation with 2 years of follow-up[J]．Pract Proced Aesthet Dent，2002，14(8)：619-623．
[15] Izumi K，Tefashi H，Marcelo CL，et a1．Development and characterization of a tissue—engineered human oral mucosa equivalent produced in a serum—free culture system [J]．J Dent Res，2000，79(3)：798-805．
[16] Izumi K，Feinberg SE，Iida A，et a1．Intraoral grafting of an ex vivo produced oral mucosa equivalent：a preliminary report [J].Int J Oral Maxillofac Surg， 2003，32(2)：188-197．
[17] Harris RJ． Root coverage with a connective tissue with partial thickness double pedicle graft and an acellular dermal matrix graft：a clinical and histological evaluation of a case report[J]．J Periodontol， 1998，69(11)：1305-l3l1．
[18] Mahn DH． Esthetic correction of gingival recession using a modified tunnel technique and an acellular dermal connective tissue allograft[J]．J Esthet Restor Dent，2002，14(1)：18-23．
[19] Wagshall E，Lewis Z，Babich SB，et a1．Acellular dermal matrix allograft in the treatment of mucogingival defects in children：illustrative case report[J]．ASDC J Dent Child，2002，69(1)：39-43．
[20] Simion M，Trisi P， Piattelli A．Vertical ridge augment using a membrane technique associated with ossoitegrated implants[J]。Int J Periodontics Restorative Dent，1994，14：496-511．
[21] Fowler EB，Breault LG．Ridge augmentation with a folded acellular dermal matrix allograft：a case report [J]． J Contemp Dent Pract，2001，2(3)：31-40．
[22] Batista EL， Batista FC．Managing soft tissue fenestrations in bone grafting surgery with an acellular derm al matrix：a case report[J]．Int J Oral Moxillofac Implants，2001，16(6)：875-879．
[23] Crook K．The use of Alloderm and allograft to augment a mandibular arch for imPlant development[J]．N M Dent J，1999，50(5)：22-24．
[24] Bickenbach JR，Roop DR．Transduction of a preselected population of human epidermal stem cells：consequences for gene therapy[J]．Proc Assoc Am Physicians，1999，111(3)：l84-l89．