兔耳增生性瘢痕动物模型的建立与应用
发表时间:2010-07-26 浏览次数:550次
作者:周勤生 马少林 董祥林 (新疆医科大学第一附属医院烧伤整形外科,新疆乌鲁木齐830054)
摘要: 目的: 观察外科感染常见致病细菌对兔耳腹侧创面愈合后增生组织块形成的影响。方法: 在兔耳腹侧制作72个直径为1 cm的圆形全层皮肤缺损创面,待其愈合后形成增生性瘢痕组织块作为兔耳增生性瘢痕动物模型,进行形态学和组织学观察。另选同等大小兔耳腹侧240个创面,将其随机分成对照组和实验组,实验组又分为金黄色葡萄球菌污染组、大肠杆菌污染组、绿脓杆菌污染组,观察各组创面愈合情况与增生块发生等情况。结果: 人为造成兔耳腹侧创面后可出现类似人增生性瘢痕的增生组织块,出现率为66.7%;4组平均愈合时间分别为(13.367±1.025)d、(19.283±1.091)d、(13.967±0.948)d、(16.233±0.981)d,实验组与对照组比较差异有统计学意义(P<0.01);4组增生块出现率分别为64%、90%、75%及80%。金黄色葡萄球菌污染组增生块出现率与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05);各组创面愈合时间与增生块出现率呈正相关(r=0.169, P<0.01)。结论: 增生性瘢痕兔耳动物模型制作简单,模型稳定,重复性强,可作为人增生性瘢痕形成机制与防治研究的动物模型;外科感染常见致病细菌可延长兔耳创面愈合时间,增加兔耳创面愈合后增生块的出现率是促进增生性瘢痕形成的重要因素。
关键词: 增生性瘢痕; 兔耳动物模型; 外科感染常见致病细菌
Establishment and application of experimental animal model for hypertrophic scar
ZHOU Qinsheng, MA Shaoling, DONG Xianglin
(Department of Plastic Surgery, First Affiliated Hospital, Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, China)
Abstract:Objective:To observe the effect of B.Pathogenesis of surgical infection on the formation of hypertrophic scar in rabbits ears after injury. Methods: Fullthickness excisional wounds, 1 cm in diameter,were created over the ventral surface of ears in 6 adult New Zealand white rabbits and then excisional wounds healed, which was called animal model of rabbit ear for hypertrophic scar. Wound healing models were established on 20 adult rabbit ears, according to methods mentioned above,which were randomly divided into control group(group A) Staphylococcus aureus group(group B) E.coli group(group C) P.aeruginosa group(group D) and were observed wound healing time of group A, B, C and D incidence of forms of hypertrophic scar. Result:Hypertrophic dermal scars with some clinical and histologic on rabbits ears are similar to that in human hypertrophic scar and its incidence was 66.7%. The mean values of wound healing time of group A, B, Cand D were (13.367±1.025) d, (19.283±1.091)d, (13.967±0.948)d, (16.233±0.981) d respectively, which have statistical differecnce. Incidence of hypertrophic dermal scar of group A, B, C and D were 64%, 90%, 75%, 80% respectively. Both group B and group A were found to have statistical differecnce. The mean values of wound healing time of group A, B, C and D are positively relative with incidence of forms of scar. Conclusion:The establishment of animal model of rabbit ear for hypertrophic scar is simple, stable and repeated experiment method for formationing mechanism and preventive study of human hypertrophic scar. B. Pathogenesis of surgical infection extend healing time and increase forms of hypertrophic scar incidence in rabbits ears,which may be considered an important promoting factor in formation of hypertrophic scar.
Key words:hypertrophic scar;animal model of rabbit ear;B.Pathogenesis of surgical infection
增生性瘢痕是整形外科的常见病和多发病,各类皮肤软组织损伤、烧伤及外科手术后常遗留增生性瘢痕,造成组织器官形态异常及功能障碍,给患者带来极大的痛苦。目前增生性瘢痕形成机制尚不完全清楚[1],临床缺乏理想的防治措施。外科感染是人增生性瘢痕形成的重要原因[2],但对于外科感染后容易形成增生性瘢痕的机制、更容易引起增生性瘢痕的致病菌及不同致病菌引起的增生性瘢痕的差异等问题仍在探讨中,相关报道也较少。为探讨增生性瘢痕形成的机制与防治措施,本研究通过建立兔耳增生性瘢痕动物模型,用外科感染常见致病菌污染兔耳创面,观察其愈合后增生块组织愈合时间和出现率。
1材料与方法
1.1建立兔耳增生性瘢痕动物模型及分组选用新西兰大耳白兔6只(新疆医科大学动物实验中心提供),雌雄不拘,体重2.0~2.5 kg。0.05%硫喷妥钠(1 mg/kg)腹腔麻醉后兔耳腹侧去毛,常规消毒铺巾,每只兔耳腹面中线两侧分别做3个直径10 mm、 间距2 cm的圆形全层皮肤缺损创面,避开可见血管,6只兔耳共72个创面,制成后创面包扎;大耳白兔分笼饲养自由进食;增生块形成初期与高峰期分别切取部分兔耳增生块组织全层,10%甲醛固定,石蜡包埋。 选用20只新西兰大耳白兔,雌雄不拘,采用完全随机化设计方法,分为对照组(A组)和实验组,实验组又分为金黄色葡萄球菌污染组(B组)、大肠杆菌污染组(C组)、绿脓杆菌污染组(D组),按兔耳动物模型建立方法制作创面。创面形成后即日、术后第1天分别在B、C、D组创面上放置浓度为1.0麦氏单位的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及绿脓杆菌(新疆医科大学第一附属医院检验科细菌室提供)0.1 ml,共2次。A组不予任何干扰因素,创面包扎。
1.2观察指标
1.2.1大体观察(1) 兔耳创面愈合、增生块形成情况以及兔耳创面近、中、远不同部位增生块组织出现率。(2) 4组创面愈合情况、增生块形成情况、创面愈合时间、达高峰时间及每组增生块出现率及创面平均愈合时间与增生性瘢痕组织块出现率的关系。
1.2.2组织学观察兔耳创面愈合后增生块形成初期与高峰期切取兔耳增生块组织做HE染色后光镜下组织学观察。
1.3统计学处理采用PEMS 3.0统计软件包进行处理数据,计量资料先行方差齐性检验,若方差齐时采用方差分析,当结果拒绝H0时各组与对照组比较采用Dunnett检验,各组两两比较采用q检验;方差不齐采用秩和检验;计数资料采用χ2检验;单因素相关分析采用直线相关。
2结果
2.1大体观察结果(1)兔耳创面术后13 d全部愈合,20 d后大部分创面局部略隆起,呈淡红色,后逐渐突出皮面,增生块硬度逐渐增加,术后25 d增生块出现率为66.7%(48/72),兔耳近、中、远侧的增生块发生率分别为37.5%、87.5%、75.0%,中、远侧与近侧比较差异有统计学意义(P<0.05)。兔耳增生块达高峰时间为33~40 d,质硬,大部分增生块显著高于皮面,高峰状态持续2周左右,然后开始软化。(2)金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌污染的兔耳创面术后第3天创面周缘发红肿胀、术后3~5 d白兔精神状态欠佳,绝大部分创面有少许脓性分泌物,其细菌培养结果与污染菌株相同。随后创面分泌物逐渐减少,创缘红肿逐渐消失,术后第8天创面分泌物基本消失。愈合时间:对照组平均愈合时间(13.367±1.025)d,增生块出现率63.8%;金黄色葡萄球菌污染组平均愈合时间(19.283±1.091)d,增生块出现率90%;大肠杆菌污染组平均愈合时间(13.967±0.948)d,增生块出现率75%;绿脓杆菌污染组平均愈合时间(16.233±0.981)d,增生块出现率80%;兔耳创面愈合时间与增生块出现率呈正相关(r=0.169, P<0.01)。创面愈合后部分创面中央部分突出皮面,质略硬,增生块向中央收缩,创面周缘发红,高出皮面部分可见明显的毛细血管扩张,增生块变硬且范围较大,高峰期大部分增生块明显高出皮面,但均不超出创缘。
2.2组织学观察兔耳创面愈合后增生块形成初期可见大量增殖成纤维细胞、新生血管和炎性细胞;高峰期真皮明显增厚,成纤维细胞和胶原纤维较多,但以成纤维细胞为主,胶原纤维呈漩涡状或结节状排列,结构近似人的增生性瘢痕组织。实验组与对照组增生块组织学对比差别不大。
3讨论
3.1兔耳增生性瘢痕动物模型的建立本实验术后13 d所有创面均愈合,72个创面中48个出现增生块,增生块出现率为66.7%。结果表明,兔耳创面愈合后可出现增生性瘢痕组织块,所出现增生块组织学结构类似人增生性瘢痕组织,其他动物尚无类似组织可利用等,因此可认为兔耳创面愈合后出现的增生性瘢痕组织块能作为研究人增生性瘢痕动物模型。兔耳创面愈合后,在兔耳近、中、远侧增生性瘢痕组织块出现率不同,中远侧与近侧对比差异有统计学意义(P<0.05),兔耳中侧增生块出现率最高(87.5%),如想获得兔耳创面愈合后较高的增生性瘢痕组织块出现率,应主要在兔耳中段制作创面。
3.2兔耳增生性瘢痕动物模型的应用20只新西兰大耳白兔共制作形成240个创面,用微量金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌菌株予以污染后,大部分创面出现脓性分泌物、创缘皮肤红胀,创面分泌物作细菌培养结果与为相应污染菌株相同,而对照组无菌生长,表明创面细菌污染来自局部实验所置菌株。实验组与对照组创面愈合时间比较差异有统计学意义(P<0.01),金黄色葡萄球菌污染组平均愈合时间最长,增生块出现率最高(90%),与对照组比较增生块出现率差异有统计学意义(P<0.05);大肠杆菌、绿脓杆菌污染组与对照组比较差异无统计学意义,提示金黄色葡萄球菌污染创面较易出现增生块,可能与金黄色葡萄球菌毒性有关。金黄色葡萄球菌是革兰氏阳性球菌,产生葡萄球菌溶血毒素、杀白细胞素、血浆凝固酶等毒素,何种毒素或何种细胞成分在兔耳增生性瘢痕组织块形成起作用还有待深入研究。通过抑制和促进由金黄色葡萄球菌污染形成的增生性瘢痕组织块,有助于人增生性瘢痕形成机制与防治的研究。本研究发现兔耳创面愈合时间与增生块出现率呈正相关(r=0.169, P<0.01),说明增生块的形成与创面愈合过程关系密切,愈合时间短,创面不易出现增生块,创面愈合时间越长增生块出现率越高,此结果与Dietch等[3]研究结果相一致,进一步证实该模型具有可靠性及可重复性。创面愈合时间越长,炎性反应期愈长,更多炎性细胞、成纤维细胞及多种细胞因子,通过相关途径使细胞外基质过度合成,导致增生块发生[4~11],因此控制创面感染、促使创面早期愈合是防治增生性瘢痕发生的有效措施之一。
参考文献:
[1]Djokovic R, Karadaglic DJ. Modern treatment of keloids[J]. Srp Arh Celok Lek,1997,125(5):176180.
[2]王玮.整形外科学[M].杭州:浙江科学技术出版社,1999.273276.
[3]Dietch EA, Wheelahan TM, Rose MP, et al. Hypertrophic burn scars:analysis of variables[J]. Trauma,1983,23:895898.
[4]Edward ET, Bernadette N, Scott PG, et al. Hypertrophic scars,keloids,and contractures[J]. Surg Clin North Am,1997,77(3):701712.
[5]唐世杰,庞素芳,曹亚,等.增生性瘢痕和瘢痕疙瘩中TGFβ1及Ⅰ、Ⅲ型胶原基因表达的改变及意义[J].中华整形烧伤外科杂志,1999,15(4):283285.
[6]贾赤宇,陈壁. TGFβ1对瘢痕形成的影响[J].中华整形烧伤外科杂志,1999,15:7273.
[7]罗梅,程彦斌.软化生长因子β与皮肤创伤修复后病理性瘢痕的形成[J].中国美容医学杂志,2004,3(3):2328.
[8]Steenfos HH. Growth factors and wound healing[J]. Plast Reconstr Surg,1994,28:95105.
[9]Bhore FY, Dunkin BJ, Batzri S, et al. Effect of growth factors on cell proliferation and epithelialization in human skin[J]. Surg Res,1995,59(2):236.
[10]Fu XB, Shen ZY, Chen YL, et al. Randomised placbocontrolled trail of use of topical recombinant bovine basic fibroblast growth factor for seconddegree burns[J]. Lancet,1998,352(9141):1661.
[11]谢举临.利天增.转化生长因子β与增生性瘢痕[J].中国康复理论与实践,2002,8(1):810.