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严重创伤和创面组织修复与再生新技术 PPT资料共63页

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第二章组织的修复PPT课件

第二章组织的修复PPT课件


◆ 神经组织的再生
脑及脊髓内的神经细 胞→ 胶质瘢痕
外周神经损伤→ 近 侧、远侧的髓鞘和轴 突崩解→ 两侧的神 经鞘细胞增生→ 带 状合体细胞→ 近端 轴突生长→ 到达末 端鞘细胞。
2024/1/1
2024/1/1
正常神经纤维
神经轴突到达末梢
三、损伤处细胞再生与分化的分 子机制
受损组织修复的完好程度不仅取决于受损 组织、细胞的再生能力，同时也受许多 细胞因子及其他因素的调控。
2024/1/1
◆肌组织的再生 横纹肌
损伤不太重、肌膜未破坏 残存部分肌 细胞分裂、产生肌浆、分化出肌原纤维 恢复正常的结构。
肌纤维完全断裂 纤维瘢痕愈合 肌 纤维仍可收缩。
整个肌纤维均被破坏 瘢痕修复。
2024/1/1
平滑肌
有一定再生能力，如小动脉平滑肌。
心肌
再生能力极弱，瘢痕修复。
2024/1/1
部良好的血液供应
2024/1/1
复习思考题：
1．名词解释：机化（Organization）； 肉芽组织（Granulation tissue ）； 瘢痕组织(scar tissue)；再生；
愈合延缓
2024/1/1
维生素C缺乏
羟化酶活性低
前胶原分子难以形成
影响胶原形成
锌缺乏
影响氧化酶活性
愈合延缓
• 局部因素 •感染与异物
创口感染
有 利 于
坏死和异物
2024/1/1
加重局部损伤 伤口裂开
妨碍创损愈合
•局部血液循环
再生所需氧和营养减少
局部循环不良
伤口愈合延缓
吸收坏死物和控制感染不利
•神经支配
神经受累
局部神经性 营养不良
组织修复和创伤愈合 PPT课件

组织修复和创伤愈合 PPT课件


再生能力强
较强潜在再生 没有再生能力 能力
⒈不稳定细胞
这类细胞总在不断地增殖，以代 替衰亡或破坏的细胞，如表皮细胞、 呼吸道和消化道粘膜被覆细胞、男性 及女性生殖器官管腔的被覆细胞、淋 巴及造血细胞、间皮细胞等。这些细 胞的再生能力相当强。
⒉稳定细胞
在生理情况下，这类细胞增殖现 象不明显，似乎在细胞增殖周期中处 于静止期（G0），但受到组织损伤的 刺激时，则进入DNA合成前期（G1）， 表现出较强的再生能力。
• 细胞进入G1期后，并不是毫无例外地都 进入下一期继续增殖，在此时可能会出现 三种不同前景的细胞：①增殖细胞：这种 细胞能及时从G1期进入S期，并保持旺盛 的分裂能力。例如消化道上皮细胞及骨髓 细胞等；②暂不增殖细胞或休止细胞：这 类细胞进入G1期后不立即转入S期，在需 要时，如损伤、手术等，才进入S期继续 增殖。例如肝细胞及肾小管上皮细胞等； ③不增殖细胞：此种细胞进入G1期后， 失去分裂能力，终身处于G1期，最后通 过分化、衰老直至死亡。例如高度分化的 神经细胞、肌细胞及成熟的红细胞等。
脏器损伤后主要依赖于实质 细胞的再生增殖，同时间质成分 对再生修复也起着很重要的作用。 只有实质和间质协调再生，才能 实现良好的修复。
由于各种组织细胞的再生增殖 能力不等，实质和间质的损伤程度、 组织损伤的范围和性质不同，以及 局部和全身状况不一，所以组织修 复的方式也有所不同。
修复过程可概括为两种不同的 形式：
创伤基础理论
组织修复和创伤愈合
组织修复(tissue repair)是机体的 一种重要的防御适应性反应，通过 细胞再生、重建等过程，使损伤组 织得以修复，使伤口、创面得以愈 合，使破坏了的组织连续性得以恢 复。但不良的愈合可使伤口、创面 经久不愈，形成过度的瘢痕而引起 不良后果。
第二章-损伤修复 ppt课件

第二章-损伤修复 ppt课件

2021/2/21
肉芽组织和瘢痕组织形成机制
• （一）血管生成过程及机制
• 血管生成 血管形成：由血管母细胞形成
•
血管新生：由内皮细胞形成
• 机制
• 生长因子和受体
• 细胞和细胞外基质
2021/2/21
肉芽组织和瘢痕组织形成机制
• （二）纤维化 • 纤维母细胞增殖 • 细胞外基质积聚 • （三）组织重构 • 细胞减少 • 胶原纤维增多 • 细胞外基质结构改变
2021/2/21
正 常 神 经 纤 维
2021/2/21
神经纤维再生模式图
部神 分经 髓纤 鞘维 及断 轴离 突， 崩远 解端
及 近 端 的 一
2021/2/21
神 经 膜 细 胞 增 生 ， 轴 突 生 长
神 经 轴 突 达 末 梢 ， 多 余 部 分 消
失
神经纤维再生模式图
细胞的生长和调控
2021/2/21
创伤愈合的类型
• 一期愈合
– 条件：
• 组织缺损少 • 创缘整齐 • 无感染 • 经粘合或缝合后创面对合严密的伤口
– 例如手术切口 – 结局
• 形成瘢痕少 ：一条线状瘢痕 • 愈合时间短
2021/2/21
1．创缘整齐，组织破坏少
2．经缝合，创缘对合，炎症反应轻
3．表皮再生，少量肉芽组织从伤口缘长入
维变粗 。
2021/2/21
• 瘢痕组织
– 肉眼观：局部呈收缩状，苍白/灰白色、半透明 ，质地坚韧但缺乏弹性。
– 意义：
• 利：填补缺损，保持组织器官的完整性； 保持组织器官的坚固性。
弊：瘢痕收缩，可引起器官变形及功能障碍； 瘢痕性粘连，影响器官功能； 瘢痕组织增生，导致器官硬化； 瘢痕胶原形成过多，成为大而不规则的隆起硬块， 称为瘢痕疙瘩。
损伤的修复ppt课件

损伤的修复ppt课件

纤维性修复，瘢痕修复 再生能力弱或缺乏再生能力的组织 无原组织的结构及功能 不完全修复
纤维性修复—肉芽组织的形态及作用
肉芽组织 （Granulation tissue）
肉芽组织由新生薄壁的毛细血管以及增 生的纤维母细胞构成，并伴有炎性细胞浸 润，肉眼表现为鲜红色颗粒状，柔软湿润， 形似鲜嫩的肉芽故而得名
早期变化：出血、坏死和炎症反应，红肿，痂皮 伤口边缘收缩（2-3天）：肌成纤维细胞牵拉创缘
整层皮肤及皮下组织向中心移动 肉芽组织增生和瘢痕形成 表皮及其它组织再生
创伤愈合
创伤愈合 —皮肤创伤愈合
皮肤创伤愈合的类型
一期愈合 形成的瘢痕小 伤口小、干净，创面 对合好的伤口
一期愈合模式图
及轴突崩解
轴突生长
神经轴突达末 梢，多余部分 消失
再生—各种组织的再生过程
细胞再生的影响因素
细胞损伤
再生
细胞增殖
细胞外基质
细胞内环境 细胞外环境 生长因子
抑素与接触抑制
纤维性修复
肉芽组织 瘢痕组织
纤维性修复（ Fibrous repair ）
由于细胞组织损伤过重，或有感染，不能用完 全再生方式加以修复，而以增生的纤维母细胞和新 生的毛细血管组成的肉芽组织，进而变成纤维组织 进行修复的过程，称纤维性修复
cells， iPSCs）
再生—干细胞及其在再生中的作用
• 胚胎干细胞
– 胚胎干细胞是在人胚胎发育早期——囊胚 （受精后约5~7天）中未分化的细胞
– 胚胎干细胞研究的意义
它们拥有类似胚胎的全能分化性 对生物医学领域的一系列重大研究都将产生重 要影响 胚胎干细胞最激动人心的潜在应用是用来修复 甚至替换丧失功能的组织和器官
细胞类型
损伤的修复幻灯片

损伤的修复幻灯片

TGF-α与EGF有相同作用 TGF-β血小板、巨噬C、内皮C产生 作用： （1）低浓度→诱导PDGF合成、分泌 （2）高浓度→抑制PDGF受体表达→抑制C生长 （3）促进成纤维C趋化，产生胶原和纤维连接
蛋白，抑制胶原降解，促进纤维化
5.血管内皮生长因子（vascular endothelial growth
干细胞的种类
根据其来源及分化潜能的不同分为： 全能干细胞：如胚胎干细胞（embryonic stem cells ,ESC） 功能：具有向机体各类细胞分化的潜能 多能干细胞：如成体干细胞（adult stem cells, ASC） 功能：能分化成除了胚胎以外的任何一种细胞 单能干细胞：如造血干细胞 功能：能分化为特定功能的细胞和特定组织的细胞
factor, VEGF）
作用：
（1）促进肿瘤血管的形成 （2）促进正常胚胎的发育、创伤愈合、慢
性炎症时的血管增生 （3）增加血管通透性→促进血浆蛋白在C
基质中沉积
6.其他细胞因子（cytokines）
白介素1（IL-1）、肿瘤坏死因子（TNF） →刺激纤维C的增殖及胶原合成 细胞周期蛋白（cyclins）和细胞周期蛋白 依赖性激酶（cyclin dependent kinase, CDK）
（三）抑素与接触抑制 抑素（chalone）：具有组织特异性
TGF-β对上皮C是一种抑素
干扰素α、前列腺素E2、肝素→成纤维C、 SMC的增殖具有抑制作用 血管抑素、内皮抑素、血小板反应蛋白1
四、干细胞在细胞再生和组织修复中的作用
干细胞 →个体发育过程中产生的具有无限/
较长时间自我更新和多向分化能力的一类C.
细胞外基质（extracellular matrix, ECM） 作用： 1.把细胞连接在一起 2.以支撑和维持组织的生理结构和功能
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严重创伤和创面组织 修复与再生新技术
付小兵
全军创伤修复重点实验室 解放军总医院 军医进修学院
一、创伤的危害
二、对创面治疗的需求
二、创面治疗技术
（一）清创术(Debridement)
外科清创 机械清创 湿到干纱布清创 化学清创 酶学清创 高压冲洗 自体清创 生物学清创
酶学清创
生物清创
（二）基因工程产品促进创面修复
4
11.20 13.22
2
healed unhealed
Dr. Xiaobing Fu, et al. The Lancet 2019; 352(21): 1661-1664 Dr. Xiaobing Fu, et al. Chin Med J 2000; 113(4): 367-371 Dr. Xiaobing Fu, et al. Chin Med J 2019; 115(3): 331-335
促进细胞快速生长
对于临床创面损伤等治疗， 640+/-10nm为必选
光的临床应用
紫外光：光子能量大，用于杀菌 蓝光：治疗新生儿黄疸，美容（治疗痤疮） 黄光：美容（美白、减少黑色素） 红光：穿透深度深，促进伤口愈合、消炎、镇痛 红外光：热辐射效应，用于热疗
光电磁效应
光化学效应
光压强效应 光刺激效应
“人造皮肤”
组织工程皮肤的发展历史
2019年3月，世界上第一个 组织工程产品——“组织工 程皮肤”由FDA批准上市。
2019年11月，我国第一个同 类组织工程皮肤产品获得 SDFA颁发的注册证书，但 在产品工艺、产业化和应用 上并未获得突破。
FDA批准上市的主要组织工程皮肤产品
商品名
临床应用
表皮
• 藻酸盐类敷料
• 水凝胶类敷料
敷料的结构
伤口的接触层
Perforated polyurethane film
Perforation
吸收层
Hydrocellular polyurethane
渗液吸收能力
毛细吸收作用
+
细胞内吸收
=
10 x 10 cm 可吸收
75 g渗液
保持渗液能力
适应症
压疮
细胞 线粒体
细胞色素 氧化酶
CAT
光热效应
SOD
细胞有氧呼吸 功能增强
促进细胞 有丝分裂
细胞糖元 含量增加
增加白细胞 的吞噬作用
促进ATP 分解
促进DNA/RNA 及蛋白质合成
降低5-HT 的含量
血液 循环改善
促进肉芽 组织生长
促进 创面愈合
消炎
镇痛
衡量半导体光源的技术标准
光输出功率 光功率密度 有效*治疗面积 有效治疗深度
问题：病人的皮肤不能出汗， 还不是真正意义上的治愈，生
活质量受到严重影响!!!
如何诱导汗腺再生？
小面积浅度烧伤：自然修复 大面积深度烧伤：难以修复 组织工程人工皮：没有汗腺 干细胞移植技术：希望之一 其它技术与方法：探索之中
在国际上首先实现人体再生汗腺获得成功,通 过发育、神经、血管支配、汗液分析等指标 检测,证明再生汗腺具有正常的发汗功能
（五）干细胞与汗腺再生
老一代科学家的奋斗使中国 严重烧伤的救治成功率达到 98%以上
代表性论文 Ageing Res Rev 2009; 8: 244-249 (IF6.4) Wound Rep Reg 2009; 17: 427-435(IF2.5) Cell Tissue Res 2009; 335: 317-321(IF2.6) J Surg Res 2019; 136: 204-208 (IF1.8)
Epicel EpiDex
Integra
真皮
Alloderm TransCyte
复合皮
Dermagraft
Apligraf (Graftskin)
OrCel
大面积烧伤创面 小面积溃疡
大面积烧伤创面 烧伤创面;软组织伤
烧伤切痂创面 慢性溃疡 慢性溃疡 烧伤创面
组织工程皮肤的临床应用
Diabetic Ulcer
tissue-engineered skin
normal skin
组织工程皮肤无法适用于面部及外露皮肤创面 救治，更不能满足那些欲借此美容患者需求； 由于组织工程产品含有活细胞，相关产品在生 产、运输、保存、使用等环节上还存在许多技 术问题没有完全解决； 生产和使用成本居高不下，使得组织工程皮肤 的发展现状并不乐观。
对照侧皮肤发汗阴性
MSCs治疗侧皮肤发汗阳性
移植手术后2个月, MSCs 移植侧发汗实验阳性，证明移植的MSCs不仅
再生了汗腺，而且还有分泌汗液的功能
典型病例2年以上随访确证再生汗腺具有持续 和稳定的发汗功能
对照创面1 年
治疗后创面1年
对照创面2 年 对照侧皮肤发汗阴性
治疗后创面2年
MSCs治疗侧皮肤发汗阳性
Burn Scar
组织工程皮肤的发展现状
与正常人皮肤极为相似，但 和正常皮肤仍有较大差距！
有一定临床疗效，但并不能 解决不能解决所有的临床皮肤 缺损问题！
组织工程皮肤发展中存在的问题
组织工程皮肤目前所具有的外形、韧性和机械性能明 显低于天然正常皮肤，没有毛囊、血管、汗腺以及黑色 素细胞等成分； 组织工程皮肤的屏障、免疫、物质交换及能量交换等 功能仍距正常皮肤有较大差距； 组织工程皮肤在临床应用存在移植失败等风险，目前 还不能解决所有的临床皮肤缺损问题；
三、其他方面
电流增加伤口处的血液循环, 提供营养,加速代谢 产物排出,有利于伤口愈合。
（九）光子治疗技术
V08.1.1
光的生物特性
380
430
470
495
530 570 610
紫外
紫
蓝
波长 短
青
绿
黄橙
770
红
红外
长
高 能量
低
光是一种电磁波，具有波粒二象性特征
不同波长的光具有不同的临床治疗效果
610nm~770nm的生物特效为通过生物化学效应，
（三）敷料与创面修复
传统的干性纱布的优缺点
湿润性愈合环境的优点
• 保持湿润，利于坏死组织和纤维蛋白溶 解
• 保持、促进多种生物活性因子的释放 • 加速肉芽组织的形成 • 不增加伤口感染的危险 • 减轻疼痛 • 敷料不与新生肉芽组织粘连，避免更换
敷料时的再次机械性损伤
能创造湿性愈合环境的敷料
• 水胶体类敷料 • 泡膜类敷料
MSCs 移植侧发汗实验继续阳性，发汗面积保持稳定
（六）封闭负压引流技术
（vacuum sealing drainage，VSD）
利用负压吸引装置与特殊创面敷料连接,间歇地或持 续地在创面处产生低于大气压的压力,促进创面愈合的新 颖的、日趋成熟的治疗方法。
VSD作用原理
吸取创面的分泌物、消除组织水肿，真空负压状态能抑制 细菌生长，有效控制感染。
HBOT作用原理
使受损皮肤组织血氧含 量、血氧饱合度、血氧分压、 组织含氧量及弥散范围和毛 细血管的渗透压得到改善， 减少渗出，促进上皮细胞的 分裂和侧支循环的形成，从 而使创面修复加快。
（八）直流电治疗技术
(galvanic stimulation, GS)
直流电有加快皮肤伤口愈合的作用，特别是对难治 性的伤口或溃疡有明确的疗效。
下肢静脉溃疡
供皮区
使用方法
固定敷料
绷带固定
网套固定
贴膜固定
更换敷料
围绕伤口轮廓吸收渗液
（四）组织工程技术与再生
组织工程皮肤是发展最快的产品之一
利用工程学和细胞生物 学的原理和方法，在体 外人工研制的皮肤代用 品，用来修复、替代缺 损的皮肤组织，在一定 程度上改善了传统治疗 措施的不足，显示了良 好的应用前景。
新一代组织工程皮肤的发展方向 ——功能化+仿生化+临床化
在解决种子细胞在体内的增殖和转归等相关理论问题的基础 上，建立与正常人体皮肤结构和功能相近的组织工程皮肤； 临床使用简便、安全、有效，能够快速封闭皮肤创面缺损， 加速创面愈合；
具有正常皮肤的附属器官，具有正常的色泽，能 分泌汗液和生长毛发； 可以促进皮肤移植后的快速血管化，提高移植成 功率。
生长因子？
自然界 人类
动物
生长因子加速急慢性创面愈合 的多中心临床试验结果
Groups
II- II+ Granulation wound Donor site Chronic wounds
Treatment 10.07 16.85
Control 12.26 20.00
Days
2
3
22.37 27.38
分为以下几种类型： 高电压剌激 微直流电 低压电疗
GS影响伤口愈合的机制
一、刺激组织修复
直流电刺激对ATP产生和氨 基酸转运的影响最终导致蛋 白质合成增加。表现为伤口 处上皮增生加快,胶原合成增 加,伤口愈合随之加快。
二、杀菌作用
直流电可能通过选择性反应直接杀菌。pH的改变 和其他离子浓度的变化引起,导致主电极产生高活性。 此外,电流加快中性粒细胞的游走,促进吞噬作用。电 流还可能引起伤口周围组织的收缩,对细菌产生挤压。
VSD治疗适用范围？
急、慢性创面，复杂创面 褥疮 糖尿病足 慢性血管疾病溃疡 各种创伤后溃疡以及放疗、化疗后溃gen therapy, HBOT
一种特殊治疗手段,可明显 改善创伤组织供血,增强微循环 功能,促进创面愈合。但成本较 高、治疗过程较复杂。与负压 治疗有协同作用，可有效促进 创面组织血液循环。
神经支配
血液供应
汗液成分分析
代表性论文
Cell Tissue Res 2019; 326:725-736 (IF2.6) 正常