細菌膠原酶對瘢痕降解的實驗研究及臨床觀察

1、細菌膠原酶對瘢痕降解的實驗研究及臨床觀察【摘要】目的探討細菌膠原酶治療增生性瘢痕及瘢痕疙瘩的作用機理；觀測評價其臨床療效。方法通過動物實驗對細菌膠原酶降解增生性瘢痕的作用進行驗證，并通過10個病例對其臨床療效進行初步觀察。結(jié)果動物實驗顯示，兩次注藥后，兩周內(nèi)瘢痕塊體積平均縮小86%，較對照組差異有非常顯著意義(P0.050.010.0011細菌膠原酶與生理鹽水第2次注射1周后，注射膠原酶的頭側(cè)組織塊較注射生理鹽水的尾側(cè)組織塊明顯縮小Fig 1 The size of implanted scar injected with bacterial collagenase is significan

2、tly smaller than that of with saline,after one week from the second injection2生理鹽水第2次注射1周后，瘢痕組織內(nèi)的膠原結(jié)果依然致密，原纖維排列致密而紊亂TEM8KFig 2The dense collagen fibrils after one week from the second injections with saline TEM8K3膠原酶第2次注射1周后，可見原纖維相互分離，中央部分的纖維成分正處于降解狀態(tài)TEM15KFig 3The dissolved collagen fibrils after o

3、ne week from the second injections with bacterial collagenase TEM15K3.2臨床應(yīng)用臨床用藥前后瘢痕組織的體積和硬度的對比及其并發(fā)癥見表2。組織形態(tài)學(xué)檢查見4，5。典型病例見6。4未注射膠原酶的瘢痕組織形態(tài)，可見大量的間質(zhì)細胞和均勻著色膠原纖維，表皮細胞層厚度增加，上皮角消失，呈現(xiàn)增生性瘢痕的形態(tài)特征 HE100Fig 4Morphology of untreated hypertrophic scars HE1005細菌膠原酶注射3天后，膠原纖維束著色明顯變淺，粗大的膠原纖維已變化網(wǎng)狀的稀疏結(jié)構(gòu)，同時，可見注射部位有紅細胞浸潤

4、，巨噬細胞數(shù)量增多，間質(zhì)細胞數(shù)量相對較少HE100Fig 5Morphology changes after three days from treatment injection with bacterial collagenase HE1006用藥前后增生性瘢痕大小的改變Fig 6 Before(left)and after(right)treatment to hypertrophic scars with bacterial collagenase對5例異常瘢痕(2例增生性瘢痕，3例瘢痕疙瘩)進行了316個月的隨訪，除1例耳垂部瘢痕疙瘩在治療后第2個月內(nèi)復(fù)發(fā)外，其余均無復(fù)發(fā)跡象。4討論

5、由于增生性瘢痕和瘢痕疙瘩的發(fā)病機理尚不明了，所以還不能對其形成與發(fā)展進行有效控制。若已形成，目前臨床上常用的治療方法主要為：手術(shù)切除、物理壓迫、激素注射以及放射線照射等。然而，由于這些方法存在諸如：復(fù)發(fā)、治療周期長、嚴重并發(fā)癥、誘發(fā)腫瘤等1-5缺陷。因此，尋找效果顯著、副作用小的新療法，一直是同道們共同努力的方向。大量雜亂排列的過剩的間質(zhì)膠原的病理特點，是異常瘢痕增寬隆起、彈性下降、質(zhì)地堅實的臨床特點6的基礎(chǔ)。因此，可以認為，能夠促使過度增生的瘢痕膠原有效地降解，是任何一種成功療法的關(guān)鍵所在。表2細菌膠原酶臨床療效觀察結(jié)果Tab 2 The effects of treatment with

6、bacterial collagenase injection例次性別年齡(歲)診斷病程(年)部位治療前治療后縮小率*(%)并發(fā)癥硬度體積(cm3)硬度體積(cm3)1女31HS1.2頰部3.03.00.33.03.00.233無2女16HS3.0上唇2.01.00.42.01.00.250無3女19KS2.0耳垂0.80.50.40.40.30.285無4女29KS3.0耳垂1.20.90.50.80.70.279血水泡KS耳垂3.51.71.13.21.40.846無5男32HS2.4頰部1.61.00.41.61.00.2440無6男13HS1.6上唇1.10.60.41.10.60.3

7、25無HS下唇1.50.50.31.50.50.233無HS下頜2.11.60.32.11.50.238無7男40HS1.3胸部3.31.50.73.31.40.4341無8男11HS3.0胸部131.10.6131.00.439血水泡9男38HS1.5胸部1.20.80.31.00.80.245無10男24HS2.0前臂3.03.01.03.02.90.4556無注HS：增生性瘢痕，KS：瘢痕疙瘩；：較硬；：硬，：較軟，：軟；*：平均縮小率為46.92%細菌膠原酶與組織膠原酶同屬于金屬蛋白酶(MP)，具有特異性水解膠原纖維三螺旋區(qū)肽鏈結(jié)構(gòu)的能力7。膠原纖維只有在三螺旋結(jié)構(gòu)受到破壞后，才能得到

8、降解。內(nèi)源性組織膠原酶盡管在增生性瘢痕中的含量較高，但由于受金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)的抑制，它的活性作用不能得以有效發(fā)揮8。與內(nèi)源性組織膠原酶不同，細菌膠原酶的活性可以不受金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)的影響9。由此我們設(shè)計、進行了本項研究。一些研究已經(jīng)表明10-12，0.5 cm0.5 cm0.8 cm的瘢痕組織塊可以在裸鼠皮下移植成活。但由于組織塊體積較小，不便于體外觀測。因此我們應(yīng)用了1.0 cm1.0 cm0.6 cm的較大瘢痕組織塊進行移植。本實驗觀測證明組織塊在移植后21天，組織形態(tài)特點已完全恢復(fù)，組織塊內(nèi)部血運已經(jīng)建立，成纖維細胞也已恢復(fù)膠原蛋白合成功能。此時的動物模型

9、已完全適用于治療性實驗的研究，我們認為最佳適用時間應(yīng)為2160天。通過對動物實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)處理，說明細菌膠原酶對瘢痕組織塊具有強大的降解作用，與生理鹽水注射對照組間差異有顯著意義(P0.01，第1次注射后)和非常顯著意義(P0.001，第2次用藥1周后)。從片14中，可以清楚地看到細菌膠原酶直接降解瘢痕間質(zhì)膠原的形態(tài)學(xué)依據(jù)。需要指出的是，生理鹽水注入瘢痕組織，其體積也隨著時間的延長而逐漸縮小(表1)，可能與裸鼠自身的組織膠原酶對瘢痕的不斷分解作用有關(guān)。在動物實驗的基礎(chǔ)上，我們將細菌膠原酶引入臨床，對增生性瘢痕與瘢痕疙瘩進行注射治療。注射用細菌膠原酶純度較高，每周1次的連續(xù)注射無致敏反應(yīng)，臨床

10、上已大量用于腰椎間盤突出的治療13。目前正逐步成為治療腰椎間盤突出的手術(shù)替代療法，在世界各國均有開展14。從表2的療效記錄中可以看到，13處瘢痕經(jīng)每周1次的病灶內(nèi)膠原酶注射，兩周內(nèi)瘢痕塊體積平均縮小46.92%。其中，最大縮小率為85%，最小為25%?？s小率在50%以上的共4例，占病例總數(shù)的30.7%。經(jīng)過對5名病例316個月的隨訪，除1例瘢痕疙瘩在治療后第2個月內(nèi)復(fù)發(fā)外，余均無復(fù)發(fā)跡象。據(jù)此計算，增生性瘢痕的治療后復(fù)發(fā)率為零，瘢痕疙瘩的復(fù)發(fā)率為33%。該數(shù)值已低于有關(guān)文獻報道的激素治療的復(fù)發(fā)率5。在所有接受膠原酶治療病例中，有兩處瘢痕在用藥部位出現(xiàn)表皮下血性水泡的輕微并發(fā)癥，一方面與藥物注射

11、位置表淺致淺層組織內(nèi)壓力過高有關(guān)；另一方面與細菌膠原酶對血管壁的消化破壞有直接關(guān)系。兩例血水泡均未潰破，經(jīng)簡單包扎處理后，于12周內(nèi)自然結(jié)痂愈合。此外，未發(fā)現(xiàn)其它并發(fā)癥。由于細菌膠原酶瘢痕內(nèi)注射療法在整形外科臨床尚無開展，根據(jù)我們的實踐，提出如下幾點體會：梯形濃度給藥：根據(jù)治療中瘢痕組織硬度漸軟的特點，給藥濃度應(yīng)逐漸減小。第1次用藥濃度一般為200U/ml，第2次濃度一般在150U/ml左右。均勻廣泛注射：由于細菌膠原酶作用范圍比較局限，所以，為使其充分發(fā)揮降解瘢痕膠原的效用，必須保證膠原酶在瘢痕內(nèi)部廣泛而均勻的分布。用藥后適當加壓：臨床實踐證明，對注射后的瘢痕組織進行12天的適當壓迫，不僅可

12、以有效防治血水泡的發(fā)生，而且還能夠促進降解膠原的快速吸收。間隔不超過兩周安全用藥：由于生物酶制劑潛在的致敏性，出于安全考慮，建議兩次用藥間隔不超過兩周，1次療程周期最好不超過6周。總之，我們經(jīng)實驗和臨床初步應(yīng)用，認為細菌膠原酶可以直接降解瘢痕組織內(nèi)的膠原纖維，是一種快速有效、值得進一步探索的治療增生性瘢痕和瘢痕疙瘩的新方法。作者單位：北京，中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院100041參考文獻1Cosman B,Grickelair GF,Ju MC,et al.The surgical treatment of keloids.Plast Reconstr Surg,1961,27:

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