1、纖維素是廣泛分布于地球的生物聚合物,植物(如樹木、苧麻、棉花等)中其含量十分豐富,是細胞壁的主要成分,也是諸多真菌、藻類的主要成分。但近年發(fā)現(xiàn)一些細菌也能產(chǎn)生纖維素,其結(jié)構(gòu)、理化特性和生化特性等皆與植物纖維素有較大的差異。根據(jù)國外學(xué)者文獻報道:細菌也能產(chǎn)生纖維素,這最早是由Brown于19世紀80年代末首次報道的。與植物纖維相比,細菌纖維素是目前最細的天然纖維,屬納米級纖維,大小僅為人工合成纖維的1/10,它已作為一種新興的生物材料受到

2、科學(xué)界的廣泛關(guān)注。因為這種纖維素是由細菌產(chǎn)生,所以這種纖維素被稱為細菌纖維素(Bacterial Cellulose,簡稱BC),又被稱為微生物纖維素(microbial cellulose)。人們發(fā)現(xiàn)BC已經(jīng)將近120年,但是真正開始研究不過是近來不到20年的事情。目前主要集中在木醋桿菌(英文名:Acetobacter xylinum革蘭氏陰性桿菌屬)的研究,因其產(chǎn)量最高,研究最多。天然纖維素有Ⅰ,Ⅱ兩種分型,根據(jù)X-射線分析,木醋桿

3、菌所產(chǎn)生的纖維素屬于Ⅰ型。木醋桿菌纖維素的產(chǎn)生過程大致是:細胞壁上約有50～80個孔,由里往外分泌纖維素,先由直鏈多糖聚合成膠狀聚合物,然后再由上述聚合物形成走向與菌體長軸平行的纖維束。
　　 世界各國的廣泛重視生物醫(yī)學(xué)材料,目前對細菌纖維素的研究主要集中在附加值較高的醫(yī)學(xué)生物材料上,例如組織工程支架、骨支架、軟骨支架、人工血管、人工皮膚以及藥物載體等方面。在我國,人們對細菌纖維素的了解和認識還不足,對其研究尚處于初級階段,大部

4、分集中在食品、食品添加劑和造紙應(yīng)用等方面,在生物醫(yī)用材料上的開發(fā)應(yīng)用上相關(guān)報道較少。細菌纖維素由于具有獨特的生物親和性、生物相容性、生物可降解性、生物適應(yīng)性和無過敏反應(yīng),以及高的持水性和結(jié)晶度、良好的納米纖維網(wǎng)絡(luò)、高的張力和強度,尤其是良好的機械韌性。因此在組織工程支架、人工血管、人工皮膚以及治療皮膚損傷等方面具有廣泛的用途,是國際生物醫(yī)用材料研究的熱點之一。細菌纖維素生產(chǎn)工藝簡單,不含毒性物質(zhì),費用低。具有良好的生物適應(yīng)性,很好的韌性

5、強度和水合度,有利于皮膚組織生長和限制感染。這些都是作為燒傷患者和慢性皮膚潰爛患者的生物敷料及臨時皮膚的有利條件。
　　 目的：
　　 細菌纖維素(Bacterial Cellulose,BC)具有獨特的生物親和性、相容性和高度的持水性。通過建立兔耳創(chuàng)面愈合模型,外用BC于兔耳創(chuàng)面,觀察BC能否促進成纖維細胞的移動和增生,抑制其分化,從而影響膠原沉積。通過隨機、平行、對照觀察進一步了解其對創(chuàng)面愈合的影響。
　　

6、方法：
　　 取4月齡新西蘭白兔18只,雌雄不限,體重2.0～2.5kg。戊巴比妥于耳緣靜脈緩慢推注麻醉后(1.0 ml/kg),兔耳背、腹側(cè)面皮膚碘伏、酒精消毒,用彈簧分規(guī)于游標卡尺量取半徑0.5cm,于兔耳腹側(cè)皮膚表面刻畫出6個直徑為1cm的圓,內(nèi)外側(cè)各3個,間隔1.5cm,切除圓內(nèi)皮膚,保留軟骨膜及軟骨。根據(jù)所用敷料不同,隨機將216個創(chuàng)面分為6組,每組36個創(chuàng)面。分別用紗布、BC(1:5)、BC(1:6)、BC(1:8)

7、、納米銀、油紗敷料覆蓋創(chuàng)面,作為A、B、C、D、E、F組。術(shù)后3、7、10、14、18、28 d取創(chuàng)面標本行組織學(xué)及免疫組織化學(xué)染色觀察成纖維細胞、炎性細胞等,并檢測標本中羥脯氨酸(hydroxyproline,Hpr)含量；取材時間點為28 d的36個兔耳創(chuàng)面,術(shù)后觀察實驗動物一般情況；于術(shù)后0、2、4、6、8、10 d大體觀察創(chuàng)面愈合情況,記錄愈合時間及殘余創(chuàng)面比率。
　　 結(jié)果：
　　 1.一般情況
　　

8、術(shù)后對兔耳的包扎固定良好,未引起兔耳壞死、感染,實驗動物全部存活至實驗取材完成,滿足實驗要求。
　　 2.觀察大體形態(tài)學(xué)及平均愈合時間
　　 實驗組(B、C、D)術(shù)后4 d可以看到明顯的肉芽組織生長,呈玻璃樣透明的細顆粒狀,鮮紅透亮,柔軟濕潤,觸之易出血,生長速度很快,第3～7 d雖然沒有見到明顯的創(chuàng)面收縮,但有新生的毛細血管長入,肉芽組織已經(jīng)生長豐富,在8～12 d創(chuàng)面迅速縮小,甚至愈合,效果非常明顯,且未見感染,創(chuàng)區(qū)

9、干凈,抑菌效果非常好,且愈合后創(chuàng)面平整,基本看不到瘢痕。創(chuàng)面A肉芽組織生長較慢,淡紅色,創(chuàng)面分泌物少,大約從第5 d開始創(chuàng)面逐漸縮小,先收縮創(chuàng)面,然后不斷生成肉芽組織,偶有細菌感染。創(chuàng)面E呈現(xiàn)綠色(敷料染色皮膚組織),比較干燥,滲液少,無感染跡象,抑菌效果較好。創(chuàng)面F愈合有延遲現(xiàn)象,長期貼敷不更換,容易出現(xiàn)感染,愈合速度比各組稍慢。A～F組創(chuàng)面愈合時間分別為A組(13.0±1.5)、B組(12.0±0.9)、C組(13.3±1.0)、D

10、組(10.2±0.8)、E組(16.5±1.0)、F組(18.7±2.6)d,各組間愈合時間有顯著性差異(P<0.001),創(chuàng)面愈合時間B、C、D組較E、F組短,D組較A組短。
　　 3.觀察殘余創(chuàng)面比率
　　 根據(jù)Matlab圖形處理軟件,編制計算創(chuàng)面愈合率的二值化灰度圖程序,根據(jù)被測物所對應(yīng)的像素數(shù)以及每個像素的實際面積,利用圖像技術(shù)分別測量參考物和被測傷口像素數(shù),得出像素比,即面積比率,即得出殘余創(chuàng)面愈合率。方差分

11、析表明各組間有顯著性差異(F=18.201,P=0.000),用LSD法進行組間兩兩比較,結(jié)果顯示D組和其它各組間差異性均顯著(P<0.01)；其它各組間比較,差異不明顯,統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果顯示無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),D組較其它各組療效好。
　　 4.觀察創(chuàng)面愈合組織學(xué)變化
　　 4.1光鏡觀察組織HE染色
　　 術(shù)后第7 d,A、E、F組可見:巨噬細胞(創(chuàng)面愈合的“調(diào)控細胞”)主要出現(xiàn)在周圍正常組織,于創(chuàng)面愈

12、合部位出現(xiàn)較晚；到第10 d可見數(shù)量較多染色較深的成纖維細胞,毛細血管增生活躍；于第14～18 d可見大量的成纖維細胞,血管數(shù)量較多,管壁增厚,內(nèi)皮細胞增生；28 d時仍可見大量成纖維細胞和毛細血管,管壁繼續(xù)增厚,內(nèi)皮細胞繼續(xù)增生。術(shù)后從第3 d開始,B、C、D組可見:毛細血管長入炎性細胞浸潤的肉芽組織,纖維母細胞散在分布于毛細血管網(wǎng)絡(luò)之間；于第7 d,上皮樣郎格漢斯細胞以阿米巴樣運動游走于周圍正常組織和創(chuàng)面內(nèi)部,吞噬炎癥介質(zhì),傷口軟骨

13、細胞無壞死；3～18 d實驗組肉芽組織較對照組生長豐富且干凈,且無焦痂形成,上皮化過程較對照組早且明顯；28 d時有部分血管數(shù)量減少,甚至閉塞。A組的炎性細胞的數(shù)量及毛細血管的數(shù)量少于實驗(B、D)組,跟C組差不多,術(shù)后第10 d可見數(shù)量較多的染色較深的成纖維細胞,毛細血管增生活躍。A組的炎性細胞及毛細血管的數(shù)量較E、F組稍多。
　　 4.2光鏡觀察組織Masson染色
　　 術(shù)后第7～10 d,B、C、D組創(chuàng)面修復(fù)區(qū)域

14、的膠原纖維較細小,排列較整齊；而A、E、F組膠原纖維相對較粗大,A組膠原纖維是粗細混合,排列稍紊亂,E、F組多數(shù)情況下創(chuàng)區(qū)粗膠原纖維較多。6組術(shù)后第14 d膠原染色增強,至第18～28 d,均表現(xiàn)為粗大的排列紊亂的膠原纖維,鏡下觀察并無明顯區(qū)別。
　　 4.3光鏡觀察組織免疫組化(S-P法)
　　 術(shù)后第7 d,兔耳的腹、背部正常組織大、中、小血管處都有α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)的特異性褐色表達,兔耳各組正常組織陽

15、性表達基本差不多。但在創(chuàng)面愈合部位存在較大區(qū)別,由于B、C、D組肉芽組織和新生血管生長豐富,故陽性表達強度為:D組>B組>C組>A組>E組>F組。術(shù)后7 d,E、F組肉芽組織生成少,新生血管明顯要比實驗組少。第3～18 d,褐色陽性表達逐漸加深,于血管豐富處最明顯。
　　 5.氯胺T法測定組織的Hpr含量
　　 應(yīng)用改進的氯胺T法測定組織中的Hpr含量,對數(shù)據(jù)行方差分析后結(jié)果顯示:術(shù)后3～28 d,C組與F組,D組與其它

16、各組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義:P≤0.05；LSD檢驗:于創(chuàng)傷愈合期(3～18 d),D組Hpr含量高于A、B、C、E、F組,即D組可以促使創(chuàng)面在愈合早期產(chǎn)生最多的膠原纖維。
　　 結(jié)論：
　　 1)本實驗兔耳腹面的全層皮膚缺損后,可以產(chǎn)生與人組織學(xué)結(jié)構(gòu)類似的創(chuàng)面愈合過程,并且可以產(chǎn)生與人類相似的增生性瘢痕,進一步驗證了兔耳創(chuàng)面愈合實驗動物模型的科學(xué)性。
　　 2)采用國際公認的MATLAB圖形處理軟件計算殘余創(chuàng)面