[發明專利]一種含脂肪層的組織工程皮膚及其制備方法

有效

• 申請號: 200710018911.7
• 申請日: 2007-10-19
• 公開（公告）號: CN101138653A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 金巖;張勇杰;陸偉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第四軍醫大學;陜西艾爾膚組織工程有限公司
• 主分類號: A61L27/60
• 分類號: A61L27/60;A61L27/38;A61L27/18
• 代理公司: 中國科學院西安專利中心
• 代理人: 任越

技術領域

本發明屬于生物材料的組織工程技術領域，具體涉及一種含有脂肪層的組織工程皮膚及其制備方法。

背景技術

近年來，在醫學美容、創傷、燒傷外科等領域中，隨著對功能性恢復的要求和美觀的考慮，對于一些深部的皮膚缺損僅僅達到創面上的皮化已遠遠不夠，需努力探索應用更合理的方法，使植皮區最終取得與皮瓣移植相同或相近的結果。

研究表明，脂肪組織由于脂肪細胞分泌的細胞因子可促進創緣表皮細胞生長爬行、真表皮連接形成，改善移植物的機械性能，對填補軟組織缺損具有美容效果，使其柔軟度更接近正常皮膚。目前已經發現人的脂肪細胞能分泌的細胞因子和生長因子有幾十種之多。在生長因子方面，脂肪細胞分泌有血管內皮細胞生長因子(vascular?endothelial?growth?factor，VEGF)、轉換生長因子β(transfer?growth?factor，TGF-β)、胰島素樣生長因子(insulin-like?growth?factor，IGF)等。這些生長因子均是參與創面愈合中介導炎癥反應和肉芽組織形成有關的重要生長因子，它們調節著創面修復的各個階段。不僅促進細胞的增殖與分化，而且刺激炎性細胞的趨化遷移以及合成并分泌創面愈合所需的各種物質，包括抑制細胞生長的物質。在細胞因子方面，脂肪細胞分泌的白細胞介素(interleukin，IL)和腫瘤壞死因子(tumor?necrosis?factor，TNF)都參與創面的炎癥反應過程。此外，脂肪細胞分泌的血管緊張素、纖溶酶原激活物的抑制劑、性激素類(特別是雌性激素)，與脂質蛋白代謝相關的脂蛋白脂酶、游離脂肪酸、抵抗素以及視黃醛結合蛋白質等，均在不同層面水平以不同方式與組織修復發生關聯。脂素(Leptin)是脂肪細胞分泌的一種重要細胞因子，介導不同細胞內的信號轉導，在一些細胞可通過刺激JNK(c-Jun氨基末端激酶)促發STAT(信號傳導及轉錄激活因子)活性，將細胞外的刺激信號轉入細胞核內，通過細胞外信號調節激酶磷酸化，可使傷口邊緣角質形成細胞的增殖能力明顯增強。

通過以上說明，脂肪細胞在皮膚組織中有著極其重要的作用。目前的組織工程全層皮膚是采用各種材料利用組織工程原理方法所制備的含表皮層和真皮層的組織工程皮膚，但其不含有皮下脂肪層，不能再現天然皮膚的微環境，表皮層和真皮層缺乏相應的細胞信號調控，難以發育成與天然皮膚一致的結構層次；這樣會在深度皮膚缺損應用中存在缺陷，不能控制瘢痕的形成。因此研發含脂肪層的組織工程皮膚已成為皮膚組織工程學中的發展趨勢。經檢索，未見有含脂肪層的組織工程皮膚產品及其應用的報道。

發明內容

針對上述狀況，本發明的目的就是提供一種含有脂肪層的組織工程皮膚及其制備方法，使所獲得的皮膚具有止血、防止體液流失、保護創面并促進創面愈合的功能，能用于修復皮膚缺損或軟組織大量缺損造成的凹陷畸形，應用后產生瘢痕少，并具有形狀、大小和厚度易于改變的優點。

本發明提出的含脂肪層的組織工程皮膚的特征在于，是由皮下脂肪細胞、皮膚成纖維細胞、表皮細胞和生物支架材料制成，是將脂肪細胞、皮膚成纖維細胞復合于生物支架材料內部，在表面接種表皮細胞構建而成的具有活性的含脂肪層的組織工程皮膚。所述的生物支架材料是機體可接受的生物可降解材料，包括膠原、細胞外基質復合物、透明質酸、殼聚糖、硫酸軟骨素、聚乳酸、聚羥基乙酸的任一種或是幾種的組合；其中的細胞外基質復合物包含I、III型膠原、層粘連蛋白、纖維粘連蛋白的成分。所述的皮下脂肪細胞是由自體或是同種異體來源的脂肪細胞、或脂肪前體細胞、或可向脂肪細胞分化的干細胞，包括胚胎干細胞和成體干細胞，如骨髓間充質干細胞、脂肪源性間充質干細胞、造血干細胞、皮膚干細胞、肌肉干細胞、肝臟干細胞、神經干細胞中的一種或是幾種。所述的皮膚成纖維細胞為自體或是同種異體來源的皮膚成纖維細胞，或是可向皮膚成纖維細胞分化的干細胞，包括胚胎干細胞和成體干細胞。所述的表皮細胞為自體或是同種異體來源的皮膚表皮細胞，或是可向表皮細胞分化的干細胞，包括胚胎干細胞和成體干細胞。

本發明含脂肪層的組織工程皮膚的制備方法，包括有培養基的配制、生物支架材料的制備、以及組織工程皮膚的三維培養，具體步驟如下，