Delivery of Allogeneic Adipose Stem Cells in Polyethylene Glycol-Fibrin Hydrogels as an Adjunct to Meshed Autografts After Sharp Debridement of Deep Partial Thickness Burns

doi:10.1002/sctm.17-0160

.2018年4月；7(4):360-372.

doi:10.1002/sctm.17-0160。 Epub 2018年2月18日。

深Ⅱ度烧伤大面积清创后聚乙二醇-纤维蛋白水凝胶中同种异体脂肪干细胞作为网状自体移植物的辅助物

大卫·M·伯迈斯特¹, 伦道夫·斯通第二¹, 妮可·怀斯¹, 阿尔弗雷德·拉博德¹, 桑德拉·贝塞拉¹, Shanmugasundaram Natesan公司¹, 罗伯特·J·克里斯蒂¹

附属公司

PMID： 29457376
预防性维修识别码：项目经理5866942
内政部： 10.1002/季度17-0160

深Ⅱ度烧伤大面积清创后聚乙二醇-纤维蛋白水凝胶中同种异体脂肪干细胞作为网状自体移植物的辅助物

大卫·M·伯迈斯特等。干细胞Transl Med. 2018年4月.

.2018年4月；7(4):360-372.

doi:10.1002/sctm.17-0160。 Epub 2018年2月18日。

作者

大卫·M·伯迈斯特¹, 伦道夫·斯通第二¹, 妮可·里斯¹, 阿尔弗雷德·拉博德¹, 桑德拉·贝塞拉¹, Shanmugasundaram Natesan公司¹, 罗伯特·J·克里斯蒂¹

附属

¹美国德克萨斯州山姆堡JBSA美国陆军外科研究所烧伤研究。

PMID： 29457376
预防性维修识别码：项目经理5866942
内政部： 2002年10月10日至2016年6月17日

摘要

自体移植的收获会导致供体部位的发病率，并且在全身大面积烧伤等情况下是有限的。在这些情况下，以延迟生物封闭为代价，通过啮合移植物增加覆盖率。此外，移植物啮合增加了收缩和增生性瘢痕形成的可能性，限制了运动范围，恶化了美容效果。许多组织工程技术吹捧脂肪源性干细胞（ASC）用于烧伤创面的前景。本研究的主要目的是确定在猪模型中，通过聚乙二醇化纤维蛋白（FPEG）水凝胶作为网状中厚皮片移植的辅助物原位输送ASC的可行性和有效性。麻醉后的约克郡猪背部被深度烧伤，然后在烧伤后第4天进行清创。清创后，采用以下方法处理伤口：中厚皮片移植（STSG）；网格STSG（mSTSG）；随着ASC剂量的增加，mSTSG+FPEG。我们表明，FPEG水凝胶可以原位输送，以防止STSG啮合后出现收缩。此外，FPEG中的ASC剂量依赖性地增加血管大小，这与CD31蛋白水平显著相关。目前的研究报告了一种双重作用的原位自体移植辅助治疗方法，其中FPEG既可作为支架防止收缩，又可作为ASC加速血管生成的运载工具。该策略可用于整合其他生物制剂，以产生组织工程产品，旨在改善伤口愈合并最大限度地减少供体部位或疤痕。干细胞转化医学2018；7:360-372.

关键词：烧伤；嫁接；水凝胶；皮肤；干细胞；组织工程。

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数字

图1
自体移植物治疗伤口的显微照片和收缩。**（A）：**典型的深Ⅱ度烧伤创面（上图）显示其进展至烧伤后第4天，此时伤口被清创（右二排图像）。清创后，用（mSTSG）自体移植覆盖伤口 ± FPEG）和无（STSG）啮合（第三排）。烧伤后第10天的伤口显示移植，而通过比较纹身标记，烧伤后第42天的伤口可以观察到收缩。**（B）：**清创组织的组织学表现为从深层真皮到皮下脂肪组织的切除。**（C）：**定量分析显示，与非网状移植物和补充FPEG的移植物相比，自体移植物网状移植（mSTSG）时收缩增强，对 < .01与STSG*^@,对 < .05 vs.mSTSG+FPEG。缩写：FPEG，聚乙二醇化纤维蛋白；mSTSG，网状STSG；STSG，分层植皮。

图2
烧伤后第10天创面床中移植物的显微外观。烧伤后第10天，放大10倍，Masson三色染色。用完整STSG治疗的伤口显示出一层连续的真皮覆盖肉芽组织。在mSTSG和mTSSG中也可以看到完整的成熟上皮和网嵴 + FPEG组的皮肤层可见。在自体移植物之间的间隙中，显著的肉芽组织（星号）被新形成的增生上皮覆盖。在mSTSG中 + FPEG组，脱细胞FPEG水凝胶呈红色，可见上皮表面（标尺为2000和500µm）。缩写：FPEG，聚乙二醇化纤维蛋白；mSTSG，网状STSG；STSG，中厚皮片移植。

图3
猪ASC的体外分离和鉴定。**（A）：**分离的pASC对干细胞标记物（CD73、CD90和CD105）特异性抗体呈阳性染色，而不表达白细胞抗原标记物CD45（比例尺 = 50µm）。**（B）：**与猪骨髓源干细胞相比，这些相同标记的RT-PCR分析显示这些标记的表达相似。**（C）：**油红O染色显示ASC的成脂潜能（比例尺 = 20µm），表达脂肪生成标记物**（D）**与未分化对照组相比，CEBPA、PPARG、LPL和ADIPOQ水平更高。**（E）：**茜素红染色显示ASCs的成骨潜力（比例尺 = 100µm），表达成骨标志物**（F）**与未分化对照组相比，RUNX2、IBSP、ALPL和BMP2的水平更高。缩写：ADIPOQ，脂联素；碱性磷酸酶；骨形态发生蛋白-2；骨髓间充质干细胞；CEBPA、CCAAT/增强子结合蛋白‐α；IBSP，整合素结合唾液蛋白；脂蛋白脂肪酶；pASC，猪脂肪源性干细胞；PPARG，过氧化物酶体增殖物激活受体‐γ；RUNX2，runt相关转录因子2。

图4
猪ASC在FPEG水凝胶中的膨胀。**（A）：**FPEG水凝胶中ASC的光显微照片显示ASC随时间的膨胀和连接（比例尺 = 100µm）。**（B）：**小麦胚芽染色也显示了播种后1天和14天ASC的剂量依赖性增加（比例尺 = 20µm）。（C） VEGF‐随着时间的推移，上清液中的血管生成因子释放表明ASC在FPEG水凝胶中释放血管生成生长因子。Ang‐1的释放遵循相似的时间过程，分别在第7天和第14天出现显著释放，而b‐FGF水平没有差异。*，对 < .05; **,对 < .01; ***,对 < .001；***，对 < .0001（与FPEG相比）。虚线表示pASC控制单层的值。（比例尺为100和20µm）。缩写：b‐FGF，碱性成纤维细胞生长因子；FPEG，聚乙二醇化纤维蛋白；pASC，猪脂肪源性干细胞；血管内皮生长因子。

图5
移植物和肉芽组织内血管的定量比较。**（A）：**烧伤后第10天用α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）染色的活组织检查的代表性图片，这些活组织检查来自于用mSTSG和越来越多的pASC治疗的伤口。**（B）：**保留的自体移植物和肉芽组织的高倍图像显示了血管的差异（星号），以及肌成纤维细胞的定性差异（弥漫染色）。每毫米平均血管数的量化² **（C）**和血管的平均大小**（D）**可见移植物和肉芽组织内存在。双向方差分析揭示了pASC对血管大小的剂量依赖性影响，对 < .01; ***,对 < .001（与单独的FPEG相比）。（比例尺为2000和100µm）。缩写：FPEG，聚乙二醇化纤维蛋白；mSTSG；网状中厚皮片移植。

图6
CD31表达与血管大小有关。**（A）：**各组CD31的代表性免疫组化。（比例尺为200µm）**（B）**CD31表达的代表性Western Blot条带显示为每组3个单独伤口。**（C）：**CD31随时间的表达表明，pASC递送以剂量依赖的方式加速血管生成，到烧伤后第21天时，其水平低于仅用mSTSG治疗的伤口。到烧伤后第42天，各组之间没有差异。**（D）：**通过组织学发现的血管大小的线性回归分析，以及同一伤口的CD31表达，表明CD31表达与血管横截面积之间存在显著关系(对 = .0042）和血管所占活检面积的百分比(对 = .0093）。缩写：FPEG，聚乙二醇化纤维蛋白；mSTSG；网状中厚皮片移植。

图7
pASCs对胶原沉积的影响。**（A）：**用苦味酸红染色并在偏振光下拍摄的活检代表性照片。当伤口中加入少量pASC（每毫升50K细胞）时，组织化胶原束明显减少，伤口以剂量依赖的方式恢复。**（B）：**在亮场和偏振光下进行的全天42次活检的跟踪示例，用于量化红色、绿色和蓝色通道中的平均强度。双向方差分析显示，500K pASCs/ml导致的红细胞强度高于无细胞时的红细胞密度（单位：AU）。**（C）：**烧伤后第42天伤口床中总胶原蛋白的定量显示，随着细胞数量的增加，胶原蛋白含量最初减少，然后恢复。（比例尺为500µm和2 mm）。缩写：AU，任意单位；FPEG，聚乙二醇化纤维蛋白；mSTSG；网状中厚皮片移植；pASC，猪脂肪衍生干细胞。

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1. Janzekovic Z。烧伤早期切除和立即移植的新概念。创伤杂志1970；10:1103–1108.-公共医学
1. Saaiq M，Zaib S，Ahmad S。早期切除和移植与延迟切除和移植高达40%全身表面积的深度热烧伤：结果比较。Ann Burns火灾2012；25:143–147.-项目管理咨询公司-公共医学
1. Akan M，Yildirim S，Misirlioğlu A等人。一种将厚度不等的皮肤移植供体部位疼痛降至最低的替代方法。2003年整形外科手术；111:2243–2249.-公共医学
1. Hernandez JL、Savetamal A、Crombie RE等人。持续局部麻醉输注在术后中厚皮片供皮区疼痛管理中的应用。烧伤护理研究杂志2013；第34页：e257–e262。-公共医学

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[3] Janzekovic Z。烧伤早期切除和立即移植的新概念。创伤杂志1970；10:1103–1108.-公共医学

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[5] Saaiq M，Zaib S，Ahmad S。早期切除和移植与延迟切除和移植高达40%全身表面积的深度热烧伤：结果比较。Ann Burns火灾2012；25:143–147.-项目管理咨询公司-公共医学

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[7] Akan M，Yildirim S，Misirlioğlu A等人。一种将厚度不等的皮肤移植供体部位疼痛降至最低的替代方法。2003年整形外科手术；111:2243–2249.-公共医学

[8] Akan M，Yildirim S，Misirlioğlu A等人。一种将厚度不等的皮肤移植供体部位疼痛降至最低的替代方法。2003年整形外科手术；111:2243–2249.-公共医学

[9] Hernandez JL、Savetamal A、Crombie RE等人。持续局部麻醉输注在术后中厚皮片供皮区疼痛管理中的应用。烧伤护理研究杂志2013；第34页：e257–e262。-公共医学

[10] Hernandez JL、Savetamal A、Crombie RE等人。持续局部麻醉输注在术后中厚皮片供皮区疼痛管理中的应用。烧伤护理研究杂志2013；第34页：e257–e262。-公共医学

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