• 胶原与胶原酶
  • 辽宁省 本溪钢铁(集团)有限责任公司总医院(117000) 洪斯同

    在烧伤、创伤或溃疡的愈合过程中,必然有结缔组织参与,而其中的主要成份即为胶原纤维 ;胶原的分解又需胶原酶的存在,其分解程度常用胶原酶的活性来表示。因此,对胶原和胶 原酶的研究,有利于了解创伤愈合中的瘢痕增殖程度。

    一、创面修复过程

    烧伤创面的修复是一个很复杂的过程,它经过互相交错的三个时期,即 炎症期、增生期和重建期。伤后3天内的炎症期血小板的裂解除了起凝血与止血作用外,还 生成血小板活性因子(PAF)及血小板衍化生长因子(PDGF);同时有粒细胞和巨噬细胞的趋化 作用;粒细胞还能分泌各种酶,如中性蛋白酶、弹力酶等。当创面上有病原菌和酶存在时, 由于组织细胞裂解加重了创面的炎症反应,并有炎性分泌物渗出。此后,无论有无明显感染 ,创面要进入肉芽组织形成的增生期。此时,有大量新生的微血管组织、纤维细胞、肌纤维 细胞、巨细胞、组织细胞等游移。同时血管壁在细胞因子激发下增加了渗透性,因而白蛋白 、纤维蛋白进入细胞外间隙引发创面水肿,同时也促使细胞分裂增殖形成肉芽创面。增殖期 的长短视个体病情差异而定,一般在两星期左右。第三期的组织重建与修复表现为皮肤上皮 再生和真皮结缔组织形成。其主要成份为胶原纤维、弹力纤维和蛋白质和多糖结合的大分子 物质的基质。此时,胶原与胶原酶的存在对创面修复的时间与质量都有重要影响。

    二、人体胶原种类

    人体胶原共有13种,皮肤可见到的有6种。都由纤维细胞生成而具有组织特异性。胶原主要 成份为胶原糖蛋白,即纤维粘结蛋白(FN)和板层粘结蛋白(LAminin)。在细胞基底膜中的Ⅳ 型胶原多为LAminin成份。烧伤创面愈合过程中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型胶原的组成比例与 愈合后皮肤质量密切相关。若纤维细胞粗面内质网丰富,说明其功能处于活跃状况,则胶原 合成率高。Uitto发现瘢痕疙瘩Ⅰ型、Ⅲ型胶原前体mRNA比值高达22∶1,而正 常为6∶1。Ⅰ型胶原原纤维长度100nm~500nm,Ⅲ型长度40nm~60nm。创面修复中Ⅲ型胶原 含量越高,纤维束越细,则瘢痕愈合的创面质量越好。Uitto又认为有时Ⅰ型与Ⅲ型之比尚 未达到22∶1是因为在转录后由于某种机制降低了Ⅰ型胶原的生成。胎儿创伤后常不留瘢痕 ,说明Ⅰ型与Ⅲ型比例失衡对愈合质量有所不同,Ⅰ型胶原数量增加不会有创面瘢痕增生。

    三、胶原酶

    胶原酶是一种能在中性pH环境下特异分解天然间质胶原的酶。近20年来人们认识到这种酶在 创伤愈合中起重要作用。近来,对于胶原酶的研究又有了新的发展,并将其已 扩展到对间质金属蛋白酶(MMP)族的研究,故被列为金属蛋白酶家族中的一分子。此酶包括 由粒细胞、巨细胞、吞噬细胞生成的炎性细胞蛋白酶,如MMP1(胶原酶)、MMP2和MMP3 ;也有由组织细胞生成的蛋白酶,如上皮细胞的Stromelysin1、2。在细胞外基质中同时 也存在胶原酶的抑制剂(Timps),它既能抑制胶原酶的活性,也能反馈刺激胶原酶的合成。 间质金属蛋白酶的激活和抑制剂的结构GMurphy有专论本文不再赘述。金属蛋 白酶虽有多种,但所降解的主要废物有所不同。如MMP1主要降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原;MMP 2降解各种失活的胶原和天然ⅤⅥ型胶原;MMP3降解Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ、Ⅶ型Ⅸ型胶原。胶原 酶抑制剂(Timp)有三种,即Timp1、Timp2和Timp3为结缔组织细胞生成,见于体液和 组织抽出液中。在Timps的N终端与MMPs结合并抑制其活力。MMPs与Timps两者在创伤病人体 液中保持平衡状态与否影响着创面愈合的全过程。为何临床有的病例创面延迟愈合,或者形 成溃疡,可以用下列简图予以说明。

    四、创面愈合中的胶原

    如上所述创面修复过程有三个时期。本文着重介绍胶原与胶原酶在二、三期的表现。胶原Ⅰ 和胶原Ⅲ型在细胞外基质中为主要成分。从创伤开始,胶原酶就将损伤的胶原予以降解清除 ;纤维细胞生成新的胶原纤维作为基质。上皮细胞依托它和在肌动蛋白丝作用下新生的角朊 细胞增殖、移动而复盖创面。Ⅳ型胶原在角朊细胞基底膜中多见。它和Ⅰ型胶原在诱发角朊 细胞活性与细胞移行上都起一定作用。

    国内外一些资料除对蛋白酶、胶原酶在外科临床治疗慢性溃疡、褥疮、和烧伤、创伤的研究 外。正在探索对胶原性疾病,如关节炎的治疗作用,并在动物实验中进行了观 察。 MEBO在烧伤创面上的应用已有十多年的临床实践,其疗效已被国内外学者肯定。作者也曾 多次通过电镜证实创面愈合近期不发生增殖性瘢痕。王杨等以组化免疫染色方法与传统干性 疗法对比 结果也发现两者的Ⅲ型胶原有所差异,而Ⅰ型胶原变化不大,Ⅲ、Ⅳ型胶原变化明显。因此认为,MEBO治疗深Ⅱ度烧伤创面近期未见增殖性瘢痕与胶原变化不无关系。如 果能测出治疗期间胶原酶的参数则意义更大。

    参考文献

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