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付小兵 孙同柱 盛志勇
关键词：创伤 创面修复 模型
创伤是整个医学领域最重要的基本问题之一。创伤愈合的研究已愈来愈受到人们的重视，而其中建立符合临床发病过程和建立符合影响创面愈合主要因素的动物模型又是研究创伤愈合机理与评价创伤修复药物的基础。现根据我们自己的工作实践，并结合国外有关报道，介绍几种用于创烧伤创面修复实用的动物模型。
一、急性创伤修复模型
该类模型应反映出创伤发病急、有明确致伤因素、创面为急性炎症反应以及愈合快等的特点。
1. 皮肤切线伤模型 利用利刀切割动物皮肤，产生线状切口，可深至皮下。此类模型切口可选在动物背部脊柱两侧或腹部，长度以2～4cm为宜。如果给予缝合且无创面感染，可产生一期愈合。如果创面皮肤疏松，收缩小，创口宽大，加之不缝合，可产生二期愈合。此类模型可用于测定愈合创面抗张力强度，不适宜作组织学与生化学指标观测［1，2］。
2. 皮肤切除伤模型 此模型是利用特制打孔器(或利刀)将动物皮肤进行全层切除。皮肤创面形状可选择圆形(也有用方形)，直径1.5～4cm,深至皮下。创伤部位以动物背部脊柱两侧各旁开2cm为宜。一般200～250g大鼠背部可制造4个创面，大耳白兔背部可制造6～8个创面，而小型猪背部则可制造10～12个创面。根据我们的经验，如选择直径1.8cm，面积2.54cm2的圆形全层皮肤切除创面，可观察到在14天左右创面愈合的自然过程，与临床上该类创面愈合时间一致。该模型可用于评价各种药物对创面愈合作用。可观察的指标包括： 创面愈合面积、愈合时间、肉芽组织含量、病理、生化与分子生物学分析等［3，4］。
3. 创面死腔或创伤室腔模型 在切除(开)创面后人为地植入某种多孔材料，形成死腔。这种模型主要用于创面愈合机制研究，如在愈合早期收集间质液进行创面代谢、细胞(生长)因子含量分析以及非粘附细胞记数等。在创面愈合中后期可取创面肉芽组织进行生化与分子生物学指标分析，如组化、原位杂交以及病理学分析等。当然，也可通过连接的导管向创面注射一些治疗药物或抗体等用于治疗研究。植入的材料可选用海绵、尼龙网、含海绵的硅管以及多孔的Teflon管等。缺点是存在异物反应，埋入物周围有瘢痕形成以及缺乏再上皮化过程等［2，5］。另外，如果在兔耳上打孔，将两侧封闭形成一个腔室，便可以用显微镜动态观察组织再生过程，也可以从中获取渗出液用于分析或向腔内注药［6］。
4. 断层皮创面愈合模型 该模型是利用取皮刀切取一定厚度的皮肤，形成创面供修复研究之用，与治疗烧伤创面取皮的供皮区一致。其特点是创面大小与深度可以人为控制，既可以取至真皮浅层(人皮肤为0.1～0.3mm)，也可以取至真皮深层(0.3～0.5mm)。该模型由于保留了部分真皮以及皮肤附属器，故创面修复可从创面边缘和创面基底部同时开始。这种模型可用于促修复药物与敷料评价，也可用作皮肤移植实验［3］。
5. 烧(烫)伤创面愈合模型 常用为有限面积的浅Ⅱ0和深Ⅱ0烫伤模型，可用恒温恒压电热烫伤仪或恒温水浴烫伤仪制作。创面一般选在动物背部、圆形，根据动物大小可制作多个创面供研究。采用恒温恒压电热烫伤仪在压力1 kg,温度80℃条件下作用皮肤6秒钟可造成浅Ⅱ0烫伤，作用8秒钟可造成深Ⅱ0烫伤，作用12秒可造成Ⅲ0烫伤。目前动物实验中采用的用凝固汽油或沸水造成的Ⅲ030%体表面积(TBSA)烧(烫)伤模型，由于可引起全身反应剧烈，创面感染与深度等不易控制，因而不太适用于创面修复研究。其他如用脉冲CO2激光、沸油以及乙醇等制作的模型也不太常用。该类模型既可用于研究烧伤创面愈合的病生过程，也可用于生长因子等促修复药物的评价［2，3］。
二、慢性创伤修复模型
该类模型应体现慢性难愈合创面发病机制的复杂性、多因素性以及创面本身存在感染与慢性炎症反应等特点。由于人与动物存在的显著差别，因而要在动物身上复制出与人类完全一致的模型并不容易。因此，人们应抓住影响模型复制的一个或几个主要因素加以研究。
1. 糖尿病(溃疡)模型 有两种复制方法，一是选用患有遗传性糖尿病的大小鼠(db/db鼠)人为造成创伤，在此基础上研究愈合过程。由于这类动物饲养困难，成本高，不易获得，故一般人们常采用复制人工糖尿病大鼠再加创伤进行复制。具体方法是将健康大鼠实验前12小时禁食，定量饮水，实验当日称体重并测定血糖与尿糖后给动物从耳静脉或尾静脉推注3%四氧嘧啶(150mg/kg体重)。当动物血糖升至11mmol/L、尿糖大于20g/L，维持1周以上并出现体重减轻、毛色黄、活动差等特征后可致伤动物背部(因自发性溃疡较难形成，且不规范，难以量化，故必须人为造成创伤)。复制该类模型的要点是要经常查血糖，使之始终保持在11mmol/L以上。该模型可用于研究糖尿病高血糖条件下创面愈合过程与特征，也可用于评价各种局部用药对慢性难愈合创面的促修复作用［7，8］。
2. 感染创面动物模型 尽管慢性感染创面在人类十分常见，但要在动物上复制出类似的模型却十分困难。一般认为细菌计数超过105个/g组织创面愈合将发生困难，但在动物细菌计数可能需要更高一些。我们曾在大鼠与兔背部创面涂以标准的金葡菌(106个/g组织)，尽管也观察到了创面愈合延迟现象，但却没有出现典型的创面慢性炎症的病理学改变。其他如采用假单孢菌、葡萄球菌进行感染模型建立的实验也有报告。该模型需定时计数创面细菌变化，可用于创面抗感染与促修复药物评价［3，9］。
3. 放射性溃疡模型 局部照射可杀死局部组织修复细胞而对外周循环细胞无杀伤性。剂量的选择以最大限度抑制结缔组织或上皮的增生为宜，如局部剂量过高可造成烧伤［10］，以β射线照射为例，按其临床经过和病理变化可分为急性和慢性两类。(1) 急性损伤是1次或多次大剂量照射皮肤局部所致。其病程经历脱毛(Ⅰ度)、红斑(Ⅱ度)、水泡(Ⅲ度)和坏死溃疡(Ⅳ)度，约持续10周左右或更长。(2) 慢性损伤由小剂量长时间照射局部所致，也可见于急性皮肤放射损伤以后的延续，表现为硬结性水肿、晚期放射性溃疡及皮肤癌，持续数月或数年甚至数十年以上。通常在短时间内人皮肤吸收剂量达6Gy以上可导致Ⅰ度损伤，8～16Gy照射可导致Ⅰ～Ⅱ度损伤，16～25Gy照射可导致Ⅲ导损伤，25Gy以上照射后可导致Ⅳ度损伤。
4. 药物所致局部皮肤坏死模型 常用药物为阿霉素，它是一种抗肿瘤化疗药物，局部注射后可造成真皮坏死和形成溃疡。一般大鼠皮下注射25g/L,每个部位注射量从50～500μg开始，可注射4～6个部位，14天后可形成皮肤坏死，并伴有轻度持久的炎细胞浸润，以中性粒细胞为主，形成的坏死焦痂可达50天以上。家兔模型的制作与大鼠类似，只是所需阿霉素的量要大些(每个坏死部位的总量为100～200mg)。此外，大鼠和兔皮下注射纯蜘蛛毒(10～15μg)，几小时后便可出现皮肤苍白和风疹样反应，并逐渐出现出血、皮肤发黑、坏死等。此类模型适用于研究创伤愈合的基本病理生理过程，如炎细胞浸润、细胞因子以及基质成分改变等［11］。由于该模型创面存在大量坏死组织，故也可用于研究清创药物或促修复药物的作用。
5. 缺血性皮瓣模型 现有皮瓣较多，通常在鼠背制造任意皮瓣，其宽度为6.0cm×1.5cm(含脂膜基层)，其蒂在尾部，以造成远端部分组织缺血坏死。最近有人进行了改进，称之为“H”型切口，使三面血流阻断，其要点是使皮瓣基部与创面分离，否则血管会很快形成。另一改进是形成皮管，使血流从近端至远端梯度变化［12，13］。
此外，造成创面愈合延迟或形成慢性难愈合创面的方法还有采用免疫抑制方法，如采用糖皮质激素或造成动物营养不良，如缺乏VitA、VitC以及Zn等。如前所述，要在动物体制造慢性难愈合创面十分困难，目前我们所使用的许多动物慢性难愈合创面模型严格来讲仅可称之为创面愈合延迟，而非真正的慢性难愈合创面。
作者单位：100037 北京，解放军第304医院创伤研究室
参考文献
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3 付小兵，王德文，主编. 创伤修复基础. 第1版，北京：人民军医出版社，1997，184-201.
4 付小兵，王亚平，常国友，等. 碱性成纤维细胞生长因子加速小型猪背部创伤修复的实验研究. 中华创伤杂志，1995，11：134-136.
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10 Lefaix JL, Martin M, Tricaud Y, et al. Muscular fibrosis induced after pig skin irradiation with signal doses of 192 Ir gamma-rays. Br J Radiol, 1993,66:537-544.
11 Rudolph R, Suzuki M, Luce JK. Experimental skin necrosis produced by adriamycin. Cancer Treat Reports, 1979,63:529-537.
12 Quirinia A, Jensen FT, Viidik A. Ischemia in wound healing I: Design of a flap model-changes in blood flow. Scand J plast Reconstr Surgy Hand Surg, 1992,26:21-28.
13 许明火，陈文元，付小兵，等. 碱性成纤维细胞生长因子对皮瓣存活的影响. 中华整形烧伤外科杂志，1998，14：115-117.
(收稿：1998-12-08) |
