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[摘要]目的:探討VEGF在不同皮膚擴張方式中的表達與擴張皮瓣中新生血管的形成關系,建立適合于臨床的最佳的皮膚擴張方式。方法:選用62只新西蘭大白兔隨機分為5大組,隨機將動物按不同擴張方式分為5組:A組(反復快速擴張組)、B組(快速擴張組)、C組(常規(guī)擴張組)、D組(植入不擴組)、E組(正常對照組),采用免疫組織化學染色觀察擴張皮瓣中VEGF的表達情況。結果:在維持1周,A組的VEGF表達明顯高于B組和C組(P<0.05),B組與C組差異不明顯(P>0.05);在維持2、3、4周A組與B組、C組比較均無顯著性差異(P>0.05);在維持6周,A組的VEGF表達與B組比較無顯著性差異(P>0.05);維持6周的A組和B組的VEGF表達明顯高于維持4周的C組(P<0.05)。結論:反復快速皮膚擴張可明顯提高擴張皮瓣中VEGF的合成與分泌,促進血管形成。
[關鍵詞]皮膚擴張術;血管生成;血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)
[中圖分類號]R622R332[文獻標識碼]A[文章編號]1008-6455(2012)10-0-0
目前皮膚軟組織擴張術已廣泛應用于整形外科中[1-6],成為整形外科的重要治療手段和常用的基本技術。臨床上應用最多的擴張方式為常規(guī)擴張方式。但此法療程較長、并發(fā)癥多[7-12]。國內(nèi)外學者對此發(fā)展了各種快速擴張方式[13-16],這些方法均不同程度上縮短了療程,但可能導致組織壞死,還存在諸如回縮率較高、操作繁瑣、設備昂貴等弊端。近年微創(chuàng)技術的出現(xiàn)有效減少了并發(fā)癥[17]。本研究結合目前臨床常用的常規(guī)擴張法與快速擴張法的特點,擬采用一種新型的皮膚軟組織擴張方式-反復快速皮膚擴張,通過對新西蘭大白兔皮膚擴張,應用免疫組織化學的方法,觀察反復快速皮膚擴張對皮瓣血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)表達的影響,并探討建立更適應于臨床的皮膚擴張方式提供實驗依據(jù)。
1材料與方法
1.1 實驗動物:62只雄性新西蘭大白兔,6月齡,體重2~3kg,由河北醫(yī)科大學動物實驗中心提供,冀醫(yī)動管字610063號。動物分籠飼養(yǎng),統(tǒng)一飼料,自由飲食。
1.2 動物分組:隨機將動物按不同擴張方式分為5組:A組(反復快速擴張組)、B組(快速擴張組)、C組(常規(guī)擴張組)、D組(植入不擴組)、E組(正常對照組),A、B組每組20只動物,C組16只動物,D組5只動物,E組1只動物。
1.3 皮膚擴張動物模型制備:手術區(qū)備皮,術前稱量體重,2.5g/L戊巴比妥鈉(25mg/Kg)于耳緣靜脈注射行全身麻醉。麻醉顯效后,常規(guī)消毒手術區(qū)、鋪無菌巾。自兩耳根后緣連線間,橫行切開長約2.5cm皮膚切口,切開皮膚及皮下組織,血管鉗向前鈍性分離頭部皮膚與顱骨骨膜的疏松附著,分離范圍:兩側近眶骨上緣1cm,前部距鼻翼2cm處。自皮膚切口處,于植入腔內(nèi)植入容量為50ml的腎形擴張器,上海東月醫(yī)療保健用品有限公司產(chǎn),產(chǎn)品批號:050301。植入前自注射壺注射無菌生理鹽水檢查擴張器有無滲漏。注射壺埋入頸部皮下,嚴密縫合皮膚切口。自注射壺注入無菌生理鹽水5ml。術畢即刻肌肉注射慶大霉素8萬單位,術后每日肌肉注射慶大霉素8萬單位至術后3天。擴張器植入術后第3天開始擴張皮膚(見圖1)。
1.3.1 A組:每日擴張1次;每次自注射壺注入無菌生理鹽水20ml, 維持30min;然后抽出全部注入液體,間隔3h;照上述方法反復3次,最后一次抽出15ml液體,擴張器內(nèi)留置5ml無菌生理鹽水。每日重復上述步驟,10日完成注水。
1.3.2 B組:每日擴張1次;每次自注射壺注入無菌生理鹽水5ml,10日完成注水。
1.3.3 C組:每3日擴張1次;每次自注射壺注入無菌生理鹽水5ml,28日完成注水。
1.4 標本采集與處理:A、B組分別于擴張完成后維持1周、2周、3周、4周、6周;C組分別于擴張完成后維持1周、2周、3周、4周隨機抽取4只動物留取標本。D組分別于植入擴張器后1周、2周、3周、4周、6周隨機抽取1只動物留取標本。修剪表面毛發(fā)后,全麻下于擴張皮瓣中央處切取約1cm×1cm大小的擴張全層皮膚組織塊。投入10%甲醛溶液中固定,常規(guī)脫水、透明、浸蠟、包埋,制成4μm連續(xù)切片。進行VEGF免疫組織化學觀察。
1.5 VEGF陽性判定標準:VEGF表達主要見于細胞漿內(nèi),表現(xiàn)為棕黃色顆?;螯S褐色顆粒分布于胞漿中。VEGF陽性表達以胞漿胞膜有棕黃色顆粒為準。VEGF在上皮細胞、成纖維細胞及血管內(nèi)皮細胞均有表達。
1.6 VEGF含量的判定:采用計算機自動圖像分析系統(tǒng)在高倍鏡下(200×)沿皮膚紋路隨機選取5個不同的皮膚組織區(qū)域,測定其陽性細胞所占比例,以陽性細胞染色的積分光度值(integrated optical density, IOD)來表示抗原表達量。陽性染色的積分光度越高,說明陽性細胞數(shù)量越多。
1.7 統(tǒng)計學處理:VEGF計量資料用均數(shù)±標準差(x±s)來表示,運用SPSS 11.5軟件包進行統(tǒng)計學分析。以P<0.05具有統(tǒng)計學意義。
2結果
2.1 一般情況:動物實驗過程中,所有實驗動物未出現(xiàn)感染、擴張器外露、皮瓣壞死等并發(fā)癥,均成活到預定觀察時間。
2.2HE染色組織學觀察:A、B、C組:維持1、2周時,微血管明顯增生,排列密集,管腔較小,圓形或類圓形,主要集中于真皮乳頭層、網(wǎng)狀層以及毛囊周圍;維持4周時,血管數(shù)量較多,排列較密集,管腔較大。
D組:血管增生不明顯,管腔明顯,排列比較稀疏,可見一些小血管稀疏排列在真皮淺層、網(wǎng)狀層和毛囊周圍。
2.3VEGF的表達:VEGF的染色特點:VEGF的陽性定位于細胞的胞漿,反應物質(zhì)呈黃色顆粒狀,表達較強時為棕黃色。VEGF主要表達于上皮細胞,成纖維細胞、血管內(nèi)皮細胞亦可以見陽性染色,在毛囊細胞及皮脂腺細胞也可見表達(見圖2~3)。
A、B、C三組在維持1周VEGF的表達均處于較高水平(見圖4),隨著維持時間的延長,VEGF的表達呈下降趨勢,在維持4周時(見圖5),VEGF的表達接近正常皮膚的水平,而后再次升高(表1)。
在維持1周,A組的VEGF表達明顯高于B組和C組(P<0.05),B組與C組差異不明顯(P>0.05);在維持2、3、4周,A組與B組、C組比較均無顯著性差異(P>0.05);在維持6周,A組的VEGF表達與B組比較無顯著性差異(P>0.05);維持6周的A組、B組VEGF表達明顯高于維持4周的C組(P<0.05)(表2)。
3討論
3.1 VEGF也稱血管通透性因子(vascular permeability factor, VPF)或促血管素,最初是由培養(yǎng)的腫瘤細胞中發(fā)現(xiàn)的一種新型生長因子,能增加微小血管通透性。隨后發(fā)現(xiàn)該因子能特異性地作用于血管內(nèi)皮細胞,并促進其增殖,因此命名為VEGF。VFGF通過和血管內(nèi)皮細胞的特異性受體結合,具有促內(nèi)皮增殖、促血管生成作用,其它血管生成因子的血管生成作用是全部或部分通過增強VFGF的表達及生成作用實現(xiàn)的。VFGF的生物學特性主要表現(xiàn)在兩方面:增加微血管的通透性和特異性的與血管內(nèi)皮細胞受體結合,促進血管內(nèi)皮細胞的分裂和增殖進而導致新生血管的生成。
3.2 擴張后擴張皮膚微血管的變化是一個復雜的過程,受內(nèi)皮細胞生長因子等多種血管活性因子的影響。早期研究表明在擴張的組織中細胞活性增加[18-19]。擴張時增加了皮膚局部缺血、缺氧程度[18,20-21],局部缺血造成VEGF的合成、分泌增加。皮膚擴張除可產(chǎn)生額外的皮膚組織,且能明顯促進血管增生。Lantieri等[22]采用免疫組織化學方法,首次發(fā)現(xiàn)擴張皮膚組織內(nèi)VEGF表達增多,在真皮淺層、毛囊及皮脂腺均可見強烈表達,證明在組織擴張時局部缺血誘導產(chǎn)生VEGF可能是組織擴張中血管發(fā)生的一個機制。
3.3 本實驗研究發(fā)現(xiàn),皮膚組織在受到擴張刺激后,VEGF合成與釋放增加,三種擴張方式均可造成擴張皮膚組織中VEGF的高表達。三組擴張皮膚組織中VEGF的高表達在維持前期保持在較高水平,在維持期2周時表現(xiàn)為急速下降趨勢,以后呈平穩(wěn)下降趨勢,在維持期4周時,VEGF的表達下降至正常水平??赡艿脑颍洪L期的缺血、缺氧致細胞的代償性活性增強,VEGF合成、分泌增加,至維持期第2周時,失代償后細胞凋亡,VEGF合成、分泌減少;造成VEGF的表達在維持期2周時的急速下降趨勢。折線圖中顯示反復快速擴張組的VEGF表達高于快速擴張組和常規(guī)擴張組。表明:反復快速擴張的刺激,增加了組織細胞的活性,促進了VEGF合成、分泌的增加,而VEGF分泌的增加,又進一步促進了內(nèi)皮細胞增殖,促使擴張皮瓣中血管增生。隨著維持時間的延長,局部缺血、缺氧程度逐漸減輕,VEGF的表達趨于正常水平。
[參考文獻]
[1]Xiaobo Y, Haiyue J, Hongxing Z, et al. Post-traumatic ear recontruction using postauricular fascial combined with expanded skin flap[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg,2011, 64(9):1145-1151.
[2]Crosby MA,Dong W,F(xiàn)eng L,et al. Effect of intraoperative saline fill volume on perioperative outcomes in tissue expander breast reconstruction[J].Plast Reconstr Surg.2011,127(3):1065-1072.
[3]Chummun S,Addison P, Stewart KJ. The osmotic tissue expander: a 5-year experience[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg,2010,63(12):2128-2132.
[4]Marquardt C, B?lke E, Gerber PA,et al. Correlation of cutaneous tension distribution and tissue oxygenation with acute external tissue expansion[J].Eur J Med Res,2009,14(11):480-486.
[5]Dotan L, Icekson M, Yanko-Arzi R,et al. Pediatric tissue expansion: our experience with 103 expanded flap reconstructive procedures in 41 children[J]. Isr Med Assoc J,2009,11(8):474-479.
[6]Spence RJ.An algorithm for total and subtotal facial reconstruction using an expanded transposition flap: a 20-year experience[J].Plast Reconstr Surg,2008,121(3):795-805.
[7]Gladstone HB, Stewart D.An algorithm for the reconstruction of complex facial defects[J].Skin Therapy Lett.2007,12(2):6-9.
[8]范金財,張卓男,陳玉剛,等.人體組織擴張器非感染性并發(fā)癥相關細菌學分析研究[J].中國美容醫(yī)學,2007,16(2):151-152
[9]周曉力,邱明晰,許慶建,等.應用皮膚軟組織擴張器出現(xiàn)并發(fā)癥原因分析[J].組織工程與重建外科雜志,2008,14(1):18.
[10]王美水,王彪,莊福連,等.間斷擴張術和持續(xù)注水擴張術并發(fā)癥的比較分析[J].中國美容醫(yī)學,2007,16(9):1212-1213.
[11]李海東,蔡國斌,李斌斌,等.胸腹部埋置擴張器并發(fā)癥的分析與處理[J].中國美容整形外科雜志,2007,18(1):46-48.
[12]Adler N, Dorafshar AH, Bauer BS, et al.Tissue expander infections in pediatric patients: management and outcomes[J].Plast Reconstr Surg,2009,124(2):484-489.
[13]Marks MW, Mackenzie JR, Burney RE,et al.Response of random skin flaps to rapid expansion[J].J Trauma.1985,25(10):947-952.
[14]Schmidt SC, Logan SE, Hayden JM, et al.Continuous versus conventional tissue expansion: experimental verification of a new technique[J].Plast Reconstr Surg,1991,87(1):10-15.
[15]Mustoe TA, Bartell TH, Garner WL.Physical, biomechanical, histologic, and biochemical effects of rapid versus conventional tissue expansion[J].Plast Reconstr Surg, 1989,83(4):687-691.
[16]Iwahira Y, Maruyama Y.Combined tissue expansion: clinical attempt to decrease pain and shorten placement time[J].Plast Reconstr Surg,1993,91(3):408-415.
[17]Egeland BM, Cederna PS.A minimally invasive approach to the placement of tissue expanders[J].Semin Plast Surg,2008,22(1):9-17.
[18]Argenta LC, Marks MW, Pasyk KA. Advances in tissue expansion[J].Clin Plast Surg, 1985, 12(2):159-171.
[19]Austad ED, Pasyk KA, McClatchey KD,et al. Histomorphologic evaluation of guinea pig skin and soft tissue after controlled tissue expansion[J].Plast Reconstr Surg,1982, 70(6):704-710.
[20]Marks MW, Burney RE, Mackenzie JR, et al.Enhanced capillary blood flow in rapidly expanded random pattern flaps[J].J Trauma, 1986, 26(10):913-915.
[21]Banai S, Shweiki D, Pinson A, et al.Upregulation of vascular endothelial growth factor expression induced bymyocardial ischaemia:Implications for coronary angiogenesis[J].Cardiovasc Res, 1994, 28(8):1176-1179.
22]Lantieri LA, Martin Garcia N, Wechsler J, et al. Vascular endothelial growth factor expression in expanded tissue:a possible mechanism of angiogenesis in tissue expansion[J].Plast Reconstr Surg, 1998, 101(2):392-398.
[收稿日期]2012-06-28[修回日期]2012-08-27
編輯/張惠娟