I. Понятие рубца
Шрам (рубец) — это неизбежный продукт процесса заживления травмы. Существует две формы заживления ран, одна из которых — полная репарация, т.е. восстановление клетками с той же структурой, что и исходная поврежденная ткань, например, заживление ран плода без образования рубцов или заживление поверхностных ран; в противном случае почти все раны заканчиваются рубцеванием при эпителизации. Этот рубец является продуктом нормального процесса восстановления тканей и поэтому называется «нормальным рубцом». Когда процесс восстановления нарушается, откладывается большое количество внеклеточного матрикса, в основном коллагена, и происходит избыточный рост дермальной ткани, что приводит к образованию «патологического рубца» (abnormalscar), который называют «гипертрофическим рубцом» (hypertrophicscar). гипертрофический рубец (HS) или «келоид» (K). Гипертрофические рубцы и келоиды — это группа дерматофибротических заболеваний, таких как спаечные поражения грудной или брюшной полости, цирроз печени, фиброз легких и др. Это патологические состояния, при которых компоненты внеклеточного матрикса (ECM), включая коллаген I и III типа, чрезмерно откладываются в ткани и с трудом усваиваются или ремоделируются организмом. Поэтому термин «аномальный рубец» используется для отличия от «нормального рубца». Хотя келоидные рубцы имеют много схожих свойств с гиперпластическими рубцами и часто описываются вместе как HS,K, K также включается в категорию доброкачественных опухолей из-за своей склонности к опухолевидному росту. HS и K также называют «заживающими ранами кожи» из-за ущерба, который они наносят организму. Хэ Ренлян, отделение дерматологии, Гуандунская дерматологическая больница
С клинической точки зрения, патологические рубцы часто классифицируются на множество типов, таких как гиперпластические рубцы, атрофические рубцы, рубцы контрактуры, поверхностные рубцы, вдавленные рубцы, линейные рубцы, паутинистые рубцы и соединительные рубцы, в соответствии с их различной морфологией и различными нарушениями функций, которые они вызывают. Эти классификации не являются патологическими и могут быть использованы только в качестве ориентира для выбора клинического лечения.
II. Механизм разрастания рубца
Факторы, участвующие в возникновении патологической гиперплазии рубца.
1. Анализ общих факторов
(1) Этническая принадлежность и цвет кожи: рубцовые поражения могут встречаться во всех популяциях, патологическое рубцевание происходит примерно в 5-15% всех ран, но частота встречаемости выше у людей с цветной кожей, особенно у чернокожих, и может быть в 5-15 раз выше у чернокожих, чем у белых (1), что связано с большим количеством пигментных клеток, пигментные гормоны чаще всего провоцируют ответную реакцию, и отклонения в гормонах меланоцитов могут быть связаны с рубцеванием.
(2) Генетические факторы: В книге по пластической хирургии под редакцией Маккарти (2) последовательно приводится набор фотографий, на которых изображена пара родных братьев и сестер с келоидами одинаковой формы, возникающими в почти одинаковых множественных областях, а у их матери и бабушки были очень похожие поражения. В Китае (3) были представлены результаты семейного генетического исследования четырех случаев келоидов, в которых 28,28% (28) от общего числа келоидных поражений возникли в четырех семьях, состоящих из 99 членов. Авторы пришли к выводу, что генетическая предрасположенность является аутосомно-доминантной.
(3) Индивидуальные качества: возраст: патологические келоидные рубцы чаще возникают у подростков, что связано с периодом полового созревания, активным ростом тканей и отзывчивостью на травмы. О рубцовом диатезе: Многие люди и даже некоторые практикующие врачи часто называют людей, склонных к келоидному росту, «келоидами». Хотя сообщалось о некоторых генетических явлениях, подавляющее большинство пациентов не связаны с этим состоянием. Многие пациенты с так называемыми «келоидными» состояниями не имеют патологических рубцов во всех областях травмы. В Китае были взяты образцы кожи из не пораженных участков келоидных пациентов в сравнении с соответствующими участками некелоидных пациентов и проанализированы на предмет синтеза коллагена фибробластами и их реакции на TGF-β. Следует признать, что некоторые люди более восприимчивы к патологическому рубцеванию, но термин «келоид» следует использовать только в том случае, если есть доказательства этого.
(4) Влияние травмы и уровня медицинского лечения на развитие патологического рубцевания: Взаимосвязь между натяжением кожи и рубцеванием хорошо известна. Раны или разрезы, расположенные параллельно линии расслабленного натяжения (RSTL), имеют меньшую вероятность развития рубцов, поскольку они менее напряжены. Однако многие раны с натяжением не обязательно имеют значительное рубцевание, в то время как раны без натяжения могут давать значительные патологические рубцы. Это говорит о том, что натяжение является лишь одним из факторов, которые могут влиять на рост рубца. Существует взаимосвязь между местом повреждения и возникновением рубцов. Нижняя часть подбородка, дельтовидная область и передняя часть грудины склонны к образованию гиперпластических рубцов, в то время как веки, лоб, наружные половые органы и ареолы менее склонны к образованию патологических рубцов. Раневая инфекция, задержка инородного тела, грубые хирургические процедуры, большие швы, плохое выравнивание раны и тугие узлы — все это факторы, способствующие образованию гиперпластических рубцов. Чем дольше заживает рана, тем больше вероятность патологического рубцевания. По данным Deitch(4), частота возникновения гиперпластических рубцов составляет 0-6% для тех, чьи раны заживают за 10 дней, 4-19% для тех, чьи раны заживают за 10-14 дней, 30-35% для тех, кто заживает за 14-21 день, и 50-83% для тех, кто заживает более 21 дня. Это говорит о том, что раннее заживление ран является эффективной мерой для уменьшения роста рубцов. Окружающая среда травмированной области также имеет тесную связь с возникновением рубцов. Гипоксия может вызывать разрастание рубцов, а повышенная выработка молочной кислоты и свободных радикалов в раненой области являются важными факторами в развитии патологического рубцевания.
2. Биоактивные факторы и пролиферация рубцов
После травмы в раненой области происходит ряд сложных биологических реакций: инфильтрация клеток, агрегация нейтрофилов, увеличение количества макрофагов, усиление синтеза коллагена и матрикса фибробластами, образование грануляционной ткани и т.д. Разнообразие и синтез клеток в зоне травмы регулируется рядом факторов роста. Среди них более активными представляются тромбоцитарный фактор роста (PDGF), трансформирующий фактор роста (TGF), эпидермальный фактор роста (EGF), фактор роста фибробластов (FGF) и инсулиноподобный фактор роста (IGF-1).
(1) TransformingGrowthFactor-beta (TGF-beta): TGF-beta наиболее тесно связан с ростом рубца. Он имеет пять изоформ, из которых TGF-β1, TGF-β2 и TGF-β3 были идентифицированы в клетках и тканях млекопитающих; TGF-β1 был впервые выделен из тромбоцитов, а TGF-β2 — из остеобластов. На самом деле, TGF-β может синтезироваться различными клетками, такими как тромбоциты, макрофаги, лимфоциты, фибробласты и кератиноциты. Кромак измерил уровень TGF-β в раневой жидкости мыши и обнаружил, что он повышается в ранний послераневой период и снижается по мере закрытия раны. Пиковый уровень TGF-β был обнаружен на седьмой день после ранения. Добавление TGF-β к культурам фибробластов фетальной кожи привело к экспрессии генов коллагена I типа, которые ранее не экспрессировались, и вызвало рубцевание, а Gallivan, Bullard и др. обнаружили, что уровень коллагеназы в фетальной коже в возрасте 6 месяцев был выше, чем в коже взрослого человека, в то время как уровень TGF-β был ниже, что послужило основанием для раннего заживления фетальных ран без рубцов. Экзогенный TGF-β может вызывать рубцевание ранних фетальных ран, частично из-за его способности снижать синтез коллагеназы и рубцевание из-за низкого распада коллагена.
TGF-β играет роль в содействии заживлению ран, а также является основным цитокином, стимулирующим рост патологических рубцов. Низкие концентрации TGF-β1 являются мощными хемотаксическими агентами для макрофагов и нейтрофилов. Благодаря аутокринной и паракринной секреции местная концентрация TGF-β увеличивается, что в свою очередь активирует макрофаги для увеличения экспрессии мРНК TGF-β и способствует пролиферации фибробластов. Высокие концентрации TGF-β вызывают выработку других факторов роста, таких как IL-1, FGF, TNF-α, PDGF и TGF-α. TGF-β1 сильно способствует синтезу проколлагена I, стимулирует синтез фибронектина, обеспечивает сеть для накопления коллагена и способствует движению воспалительных клеток к поврежденной области. ингибирует активность металлопротеиназ и способствует рубцеванию.
В отличие от TGF-β1,2, который является эффективной мерой для устранения патологического рубцевания, TGF-β3 противодействует рубцующему эффекту TGF-β1,2, оказывая ингибирующее действие на рост рубца.
(2) FibroblasticGrowthFactor (FGF): Было установлено, что FGF имеет девять членов, из которых более четко изучены bFGF (основной фактор роста фибробластов), aFGF (кислый фактор роста фибробластов) и KGF (фактор роста кератиноцитов). (i) является мощным стимулятором для культивируемых клеток, способствуя синтезу ДНК и делению клеток в эндотелиальных клетках и фибробластах; (ii) способствует неогенезу капилляров; (iii) является хемотаксическим агентом и стимулятором роста фибробластов. Его совместное действие способствует заживлению ран, а также обладает некоторым противорубцовым эффектом.
(3) Тромбоцитарный фактор роста (PDGF) Devil: Тромбоцитарный фактор роста состоит из более чем 100 аминокислот, существует три формы PDGF: PDGF-AA, PDGF-BB и PDGF-AB. PDGF является самым ранним фактором роста, который достигает раненого участка после травмы и является сильным стимулятором роста мезенхимальных клеток (например, фибробластов). PDGF-AB способствует заживлению раны путем повышения экспрессии генов, в то время как PDGF-BB действует путем стимулирования деления и пролиферации клеток.
PDGF+IGF-1 лучше влияет на заживление ран и с хорошими результатами используется в клинической практике для лечения декубитальных язв.
Исследование механизма рубцовой контрактуры
Общее заживление ран происходит путем сочетания сокращения раны, заполнения грануляционной ткани и эпителизации. Сокращение раны является важной частью заживления раны, но чрезмерное сокращение может привести к контрактуре, которая может вызвать серьезные нарушения формы и функции. Сила сжатия рубца превышает нормальную прочность, и было проверено, что коллагеновое волокно диаметром 1 мм может быть подвергнуто растягивающему усилию от 10 до 14 кг. Первый шаг в предотвращении контрактуры — выяснить, откуда берется сила сокращения. Согласно общепринятому мнению, движущей силой сокращения раны являются миофибробласты. Однако многие исследования подтвердили, что движущей силой сокращения раны являются в первую очередь фибробласты
(фибробласт). Эти две разные точки зрения сохраняются и по сей день.
Миофибробласты, описанные Габбиани в 1971 году, представляют собой клетки с характеристиками фибробластов и гладкомышечных клеток и обнаруживаются в грануляционной и рубцовой тканях. Морфология клеток характеризуется вытянутым цитозолем, полиморфным ядром с зубчатой ядерной мембраной и цитоплазмой, заполненной миофиламентами, микрофиламентами, богатыми актином, диаметром 6-8 нм, которые простираются по всей длине клетки. Цитоплазма содержит сильно расширенный шероховатый эндоплазматический ретикулум, комплексы Гольджи, свободные рибосомы и аденосомы. Многие микрофиламенты находятся в непосредственной близости от внеклеточных протофибрилл, а между миофибробластами также имеются микрофиламентные связи (7). Миофибробласты обладают как коллагенсекретирующей функцией, как фибробласты, так и сократительной способностью, подобной гладким мышцам. Для этих клеток характерно присутствие α-гладкомышечного актина (α-SMA). Миофибробласты могут быть помечены человеческой антигладкомышечной сывороткой, а их сократительный эффект может быть подавлен местными антигладкомышечными препаратами. Во время формирования саркомер часть фибробластов превращается в миофибробласты. Укорочение многочисленного цитоскелета миофибробластов приводит в движение окружающий матрикс благодаря действию фибронектина (ФН), что, например, приводит к сокращению трабекул. Это традиционное описание миофибробластов как движущей силы сокращения.
Другие исследования предполагают, что движущей силой сокращения раны являются фибробласты, а не миофибробласты. tredgetMusicalNote предполагает, что альфа-SMA, которая отражает характеристики миофибробластов, не появляется на ранней стадии процесса заживления раны, а появляется между 12 и 15 днями после травмы, когда наиболее активная деятельность по сокращению раны в основном завершена. Дарби обнаружил, что раны Дарби обнаружил, что рана сокращалась линейно и быстро в течение 12 дней после ранения, особенно с 4-го дня, и что сокращение в основном прекратилось после 12-го дня. Иммунофлуоресцентная микроскопия показала, что α-SMA экспрессировался в большем количестве только через 12-15 дней после ранения, при этом большее количество фибробластов появлялось в виде микрофиламентов. Также было подтверждено, что фибробласты были главными действующими лицами во время пика сокращения раны. Фибробласты в строме вызывают сокращение раны путем псевдоподиального растяжения, ползания и производства устойчивых веретенообразных движений.
Достоверность обеих точек зрения должна быть определена более глубокими исследованиями.
IV. Создание животных моделей пролиферативного рубцевания
Поскольку пролиферативное рубцевание и келоидное рубцевание сложно возникают или не возникают у животных, не существует реальной животной модели пролиферативного рубцевания, производимого самими животными. Предыдущие исследования рубцов проводились тремя основными способами: во-первых, с помощью методов культуры клеток тканей, таких как фибробласты; во-вторых, путем пересадки человеческого гиперпластического келоида или келоидной ткани под кожу крыс без тимуса (nude mice) для наблюдения; и, в-третьих, в клинической практике для получения опыта. Хотя вышеперечисленные методы привели к значительному прогрессу в исследовании рубцов, отсутствие настоящей животной модели стало основным препятствием для углубленного изучения рубцов. По этой причине ученые в стране и за рубежом неустанно ищут возможность создания животных моделей рубцов. После провала различных животных моделей для получения рубцов, Шетлар и др. создали экспериментальную модель путем пересадки человеческой рубцовой ткани в подкожную клетчатку обнаженных мышей, обеспечив новый подход к исследованию рубцов. Однако келоидные рубцы человека паразитируют у гетерозиготных животных и при отсутствии клеточного иммунитета, и изучить возникновение, развитие и регрессию келоидных рубцов невозможно. Моррис (9) и др. наблюдали чрезмерную дермальную пролиферацию в ранах уха кролика. Мы создавали травмы в форме садов диаметром 6 мм с полными дефектами кожи на вентральной стороне уха большого ушастого белого кролика с 1998 года и обнаружили, что они могут привести к образованию гиперпластических масс, похожих на пролиферативные келоидные рубцы человека, с гиперплазией дермы, в три-четыре раза превышающей толщину нормальной дермы, и световой микроскопией массивной пролиферации фибробластов с горизонтальным расположением в глубоких слоях и круговой или вихревой структурой в поверхностных слоях, похожей на структуру пролиферативных келоидов человека. В первом случае пролиферация рубца подавлялась путем введения IFN-γ или TGF-β1 в трабекулярную основу, в то время как во втором случае происходила значительная пролиферация про-келоидов, реакция которых соответствовала реакции человеческих рубцов. Скорость келоидной гиперплазии, возникающей на вентральной поверхности ушей кроликов, составляет не менее 50%, а ее продолжительность может достигать примерно 60 дней с момента эпителизации трабекул, причем в наиболее длительных случаях гиперпластическая масса остается неизменной более 100 дней. (10) Исходя из этого, мы также сделали большую травму в виде прямоугольного полного дефекта кожи размером 1,5 см X 4,5 см на вентральной поверхности уха кролика и обнаружили, что частота возникновения гиперплазии была еще выше, при этом гиперплазия проявлялась более чем в 80% случаев, а продолжительность гиперплазии превышала 190 дней. Участки ткани гиперплазии на разных стадиях были подвергнуты гибридизации in situ, и мРНК преколлагена I и III типов и TGF-β были обнаружены с помощью кДНК-зондов. Результаты показали, что все три фактора были высоко экспрессированы в ранних массах роста, и экспрессия мРНК всех трех факторов имела тенденцию к снижению со временем. Наблюдение за почти 300 ранами на вентральной поверхности 56 кроликов подтвердило, что могут происходить патологические изменения, сходные с пролиферативными рубцами человека, особенно в больших прямоугольных ранах с высокой частотой и длительностью, которые могут стать животной моделью для пролиферативного рубцевания. Это может стать новым подходом к изучению рубцевания!
V. Клинические и патологические общие черты и различия между пролиферативными келоидными рубцами и келоидными рубцами
(i) Гиперпластические келоидные рубцы и келоидные рубцы относятся к одной группе фиброзных заболеваний дермы.
Суть обоих ГС,К заключается в том, что клетки на основе фибробластов пролиферируют и увеличивают свою активность, производя большое количество коллагена и вызывая большие отложения внеклеточных мезенхимальных (ECM) компонентов, включая коллаген I и III типа, в ткани, которые трудно усваиваются или ремоделируются организмом.
1. Роль клеточных компонентов в процессе пролиферации рубца
(1) Фибробласт: Фибробласты происходят из мезодермальных мезенхимальных клеток в эмбриональном периоде, имеют большие цитосомы и крупные ядра, светло окрашенный хроматин, явные нуклеолы, обильный шероховатый эндоплазматический ретикулум, свободные рибосомы и хорошо развитые комплексы Гольджи в цитоплазме. Эти структуры позволяют предположить, что фибробласты находятся в активном состоянии производства и секреции коллагена. Фибробласты являются основными клетками, которые производят рубцевание. После начала травмы фибробласты в поврежденной области пролиферируют, и деление ядер значительно увеличивается. С 5-6 дня после травмы фибробласты начинают синтезировать и выделять коллаген и другие матрицы в возрастающих количествах, становясь компонентом грануляционной ткани, заполняющей рану. Функционирование фибробластов регулируется различными факторами роста. PDGF и FGF переводят их из фаз G0 и G1 клеточного цикла в фазу деления; EGF, TGF-α и IGF-1 способствуют переходу сенсорных клеток в S-фазу клеточного цикла и способствуют делению клеток. Среди них TGF-β1,2 играют более важную роль в стимулировании секреции внеклеточного матрикса.
(2) Тучные клетки: Тучные клетки происходят из костного мозга и представляют собой клетки с маленьким, похожим на садок ядром. Они играют важную роль на всех этапах заживления ран, особенно в процессе образования и развития грануляционной ткани и ее созревания. Тучные клетки увеличиваются в поврежденной области через 3-5 дней после травмы, а их количество достигает пика на 8-й день. Согласно статистике, количество тучных клеток в нормальной коже составляет 25 клеток/мм2 , а при ГС оно может достигать 304 клеток/мм2 (11), причем 65% из них относятся к наивному типу. В основном они обнаруживаются вокруг кровеносных сосудов дермальных сосочков. Цитоплазма заполнена крупными базофильными гранулами, синтезирующими гепарин, 5-гидрокситриптамин, гистамин, лейкотриены, белковые гидролазы и биологически активные вещества — TNF-α, IFN-γ, IL-1,3,4,5,6, GM-CSF (гранулоцит-макрофагальный колониестимулирующий фактор) и др. Накапливая и высвобождая эти активные вещества, особенно гистамин, тучные клетки являются мощным стимулом для эндотелиальных клеток микрососудов, вызывая массивную пролиферацию микрососудов и способствуя пролиферации фибробластов, что приводит к рубцеванию.
(3) Макрофаги: Макрофаги, также известные как гистиоциты, — это клетки, которые дифференцируются из моноцитов в крови после того, как они проникли в стенки кровеносных сосудов. Макрофаги составляют 80% клеток, которые мигрируют в травмированную область через 7 дней после травмы, и являются основными фагоцитами в фазе воспаления. Они могут как удалять клетки из травмированной области, так и выделять некоторые биологически активные вещества, такие как TGF, IL, TNF, PDGF и др. Макрофаги в изобилии присутствуют в разреженной соединительной ткани. Во время формирования рубца макрофаг-производный фактор роста (MDGF) индуцирует превращение покоящихся фиброцитов в фибробласты и способствует неогенезу капилляров. С другой стороны, макрофаги выделяют IFN, IL-6, простагландин E2 и другие факторы, которые подавляют фибробласты. Во время трансформации грануляционной ткани в нормальную соединительную ткань они участвуют в ремоделировании тканей, регулируя синтез и деградацию внеклеточного матрикса, вызывая повторный лизис, отложение и обновление коллагена.
Кроме того, лимфоциты также вовлечены в процесс пролиферации рубца.
2. Роль компонентов матрикса в формировании рубца
Матрикс — это однородное вещество без фиксированной морфологической структуры, состоящее в основном из биологических макромолекул. Внеклеточный матрикс (ECM) состоит из коллагена (коллаген типов I-XIX), структурных белков (ламинин, LN; фибронектин, FN) и протеогликанов (PG) и др. ECM не только выполняет роль тканевого каркаса, но и имеет множество важных физиологических функций.
(1) Коллаген и рост рубцов: Коллаген, также известный как коллаген, представляет собой белок, образованный тремя альфа-пептидными цепями, переплетенными по спирали. Молекулы коллагена типируются в соответствии с комбинацией уникальных полипептидных цепей, образующих различные типы или гетеротримеры, например, α1(I) указывает на α1 цепь коллагена типа I. На сегодняшний день определено девятнадцать типов молекул коллагена (12). Коллаген I типа наиболее широко распространен, составляет 80-85% от общего количества коллагена в коже и выполняет роль каркаса в тканях. Коллаген II типа встречается только в хряще и стекловидном теле глаза и играет роль в стимулировании дифференцировки хондроцитов. Коллаген III типа составляет 15-20% коллагена в коже, а также содержится в сухожилиях, кровеносных сосудах, фасциях и хрящах. Коллагена III типа больше в более эластичных тканях, а те, в которых больше коллагена III типа, имеют более тонкие волокнистые пучки. Коллаген IV типа, известный как коллаген подкожной мембраны, содержится в различных подкожных мембранах, и его функция связана с регенерацией клеток и ростом опухолей. Коллаген типа V в основном содержится на границе раздела клетка-матрица, в легочной ткани и в кровеносных сосудах различных основных органов. Он обладает антикоагулянтным действием и участвует в фиброзном процессе в некоторых патологических тканях. Увеличение количества коллагена V типа было обнаружено в ткани рубцовой карциномы легкого. Коллаген VI типа — это эндотелиальный коллаген, функция которого до сих пор не ясна. В культурах фибробластов in vitro было обнаружено соотношение коллагена I и VI типа 3:1, что позволяет предположить, что коллаген VI типа является более богатым источником, чем коллаген III типа. Коллаген типа VII находится в поверхностных слоях кожи и связан с плотным слоем подкожной мембраны, играя роль в фиксации эпидермиса.
В коже это в основном коллаген I и III типа, соотношение которых меняется с возрастом: соотношение содержания коллагена I и III типа составляет 0,8/1 в коже плода в 15 недель, 3,6/1 — через 3 месяца после рождения и 3,5-6/1 — у взрослых. Содержание коллагена III типа увеличивается на ранних стадиях заживления ран и постепенно приходит в норму с течением времени. Соотношение коллагена I и III типа в гиперпластических рубцах составляет 2:1, при этом содержание коллагена III типа превышает 30%, тогда как в келоидах его соотношение составляет 19:1, при этом содержание коллагена III типа значительно ниже, чем в ГС, а также ниже, чем в нормальной коже (13).
(2) Синтез коллагена: молекулярной единицей коллагена является протоколлаген, который состоит из трех полипептидных альфа-цепей, содержащих по 1000 аминокислот, из которых 33% приходится на глицин и 20% на сиаловые кислоты — такие как пролин и гидроксипролин. В ядре ген коллагена активируется и транскрибируется в мРНК, которая затем попадает в цитоплазму и образует три альфа-пептидные цепи на рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума, которые катализируются гидроксипролиназой и гидроксилизиназой с образованием гидроксипролина и гидроксилизина, являющихся важными компонентами коллагеновых волокон. Проколлаген, состоящий из трех альфа-пептидных цепей, выводится за пределы клетки комплексом Гольджи через микротрубочки и затем специфически отщепляется пептидазами от амино- и гидроксильных концов пептидных цепей, превращаясь в проколлаген. Молекулы коллагена полимеризуются, образуя микрофибриллы, многие из которых формируют фибриллы, которые можно увидеть под электронным микроскопом как 64 нм периодический поперечный узор из светлых и темных участков. Фибриллы соединены друг с другом гликопротеиновым цементом, образуя таким образом коллагеновые волокна.
Коллагеновые волокна обладают высокой упругостью, при этом коллагеновое волокно диаметром 1 мм способно выдерживать силу растяжения 10-14 кг, что объясняет сильное сократительное усилие, возникающее при рубцовой контрактуре.
Гидроксипролин — уникальная для коллагена аминокислота, составляющая 10% аминокислот в коллагене (14). Он присутствует в крови в трех формах: свободной, связанной с белком и пептидной, из которых свободная и пептидная формы являются метаболитами гидроксипролина и выводятся с мочой. Количество, выделяемое с мочой в течение 24 часов, составляет около 33 мг, а нормальный уровень гидроксипролина в крови — около 12 мкмоль/л. Измерение этих показателей может отражать уровень синтеза и метаболизма коллагена и косвенно состояние формирования рубца.
(3) Взаимосвязь между структурными белками и формированием рубца: Структурные белки относятся к лигандным белкам подкожной мембраны или ламинину (LN) и фибронектину (FN), группе макромолекулярных гликопротеинов, о которых сообщили Моррисон (1948) и другие, с молекулярной массой 440,000~450,000. FN может вырабатываться из шероховатого эндоплазматического ретикулума, внутрицитоплазматических везикул и комплекса Гольджи фибробластов. Его функции включают поддержание клеточно-матричной и клеточно-клеточной адгезии. FN может стимулировать моноциты к высвобождению FGF, который также может привлечь фибробласты и эндотелиальные клетки к поврежденной области, и эти фибробласты могут быстро синтезировать и выделять большое количество FN и коллагена III типа. Эти фибробласты, в свою очередь, синтезируют и выделяют большое количество FN и коллагена III типа. Когда рана эпителизируется и коллаген созревает, содержание FN уменьшается или даже исчезает. Поэтому фибронектин считается предшественником и маркером стадии процесса фиброза.
Самое высокое содержание FN в средней дерме рубца было продемонстрировано с помощью иммуногистохимии, что указывает на то, что пролиферативная активность рубца в основном происходила в средней дерме, в то время как FN в субдерме распределялся дендритным образом глубоко в подкожной клетчатке, побуждая фибробласты мигрировать и пролиферировать в подкожную клетчатку, вызывая углубление рубца.
(4) Роль протеогликанов в росте рубца: Протеогликаны состоят из основных белков и гликозаминогликанов (ГАГ), включая хондроитинсульфат, гепарин и гиалуроновую кислоту. Из них гиалуроновая кислота более тесно связана с образованием рубцов. Гиалуроновая кислота (ГК) действует как скользящий агент, обеспечивая растяжимость, подавляя дифференциацию фибробластов, снижая выработку и отложение коллагена, увеличивая долю коллагена III типа и способствуя регулярному расположению коллагена, тем самым препятствуя росту рубцов. В исследовании, проведенном SMC, пролиферация фибробластов и синтез коллагена подавлялись при добавлении НА в трехмерную культуру фибробластов в концентрации 1 мкг/мл; ингибирующий эффект был наиболее выражен, когда концентрация достигала 10~100 мкг/мл. Концентрация 0,1 мкг/мл стимулирующего фактора гиалуроновой кислоты (HASF) способствовала выработке НА фибробластами, и количество вырабатываемого НА увеличивалось по мере увеличения концентрации HASF и продолжительности действия, демонстрируя зависимый от времени и дозы эффект. Исследования заживления ран ран плода без образования рубцов подтверждают, что высокий уровень HA и HASF в области раннего плода является одним из важных факторов, а низкий уровень TGF-β — другим.
Гиалуроновая кислота была использована в клинической практике для профилактики и лечения рубцов. ГАСФ использовалась на глубоких ожоговых ранах II0, что привело к более раннему заживлению и более плоскому виду заживших ран с более тонкими коллагеновыми волокнами и более высоким содержанием коллагена III типа, что указывает на то, что ГС обладает антикелоидным эффектом.
(ii) Разница между пролиферативным келоидом и келоидом
Клиническим термином для гипертрофических поражений, которые ограничены областью повреждения, является гипертрофическое рубцевание.
Различие между гипертрофическими рубцами (ГР) и келоидными рубцами (К), очевидно, не является строго определенным. В фибробластах из ГС и К соотношение мРНК преколлагена I и III типов различалось: у нормальных фибробластов оно составляло 6:1 по сравнению с 22:1 у К. МРНК преколлагена I типа была избирательно транскрипционно усилена, тогда как соотношение преколлагена III типа было значительно ниже. Соотношение коллагена III типа высоко в HS по сравнению с K и выше, чем в нормальной коже. Конечно, нелегко по существу отделить ГС от К.
Фотомикроскопически: покрыта атрофическим эпителием, с толстым кератинизированным слоем и потерей дермальных сосочков, имеется большое количество соединительной ткани и расширенных капилляров, воспалительных клеток и миофибробластов. К 6-24 месяцам застойные явления уменьшаются, капилляры сокращаются, а коллаген становится многочисленным и неравномерным, расположенным в виде завихрений. Между коллагеновыми волокнами имеются отложения мукополисахаридных белков.
При электронной микроскопии видны фибробласты разного возраста, с овальными ядрами и часто со следами разрезов, обильный и расширенный эндоплазматический ретикулум, хорошо развитый аппарат Гольджи и секреторные пузырьки, лизосомоподобные структуры в нескольких фибробластах, больше макрофагов и неравномерно расположенные коллагеновые волокна диаметром около 40-80 нм. При сканирующей электронной микроскопии коллагеновые волокна выглядят как закрученные или узелковые структуры, а кожные вложения встречаются редко.
При световой микроскопии эпидермис может быть атрофичным, а дермальные сосочки уменьшенными, или эпидермис может быть нормальным, а дермальные сосочки видимыми, с присутствующими кожными вложениями. На ранних стадиях наблюдается большое количество фибробластов, а также очаговые скопления тучных клеток, плазматических клеток и нескольких лимфоцитов. Клетки демонстрируют шизофреническую фазу с дегенерацией стекловидного тела, некоторые из них потеряли ядра.
Электронная микроскопия: по сравнению с HS, в келоиде больше миофибробластов с овальными, зубчатыми ядрами, обильным эухроматином, отчетливыми нуклеолами, обильным шероховатым эндоплазматическим ретикулумом в цитоплазме, хорошо развитыми митохондриями и аппаратом Гольджи, и особенно миофиламентами, заполненными стройными миофиламентами, расположенными параллельно длинной оси клетки и имеющими форму веретенообразных электронно-плотных участков (плотных тел). Сканирующая электронная микроскопия: гладкая поверхность, кератинизированная и десквамированная, дерматоглифический рисунок отсутствует, клетки плохо демаркированы. Дермальный ретикулярный слой также имеет вихревую структуру, но он не так хорошо выражен, как при гиперпластических рубцах, и содержит рыхлые, грубые проколлагеновые волокна и несколько мелких, изогнутых эластиновых волокон. При инфильтративном типе эпидермис атрофичен, а дермальный ретикулярный слой имеет плотный коллаген с небольшими разрывами и, в некоторых случаях, узелковую структуру.
Хотя некоторые различия между гиперпластическими келоидами и келоидными рубцами могут быть выявлены в вышеприведенных данных, информации недостаточно, чтобы по существу отличить гиперпластические келоиды от келоидных рубцов. Некоторые исследования также показали, что эти два вида не одинаково реагируют на определенные факторы роста. Необходимы более глубокие исследования, чтобы строго разграничить ГС и К.
VI. Профилактика и лечение келоидов и келоидных рубцов
(i) Нехирургическое лечение
1. Медикаментозное лечение
Существует множество препаратов, используемых для профилактики и лечения гиперпластических келоидов и келоидных рубцов. Основные из них, которые широко используются в клинической практике или были изучены в той или иной степени: кортикостероиды, пептидные факторы роста, антисвободнорадикальные средства, блокаторы кальциевых каналов, ретиноиды, ферменты, антигистаминные препараты и китайские растительные препараты.
(1) Кортикостероиды: Триамцинолон ацетонид, также известный как Triamcinolone Acetonide Injection, является кортикостероидом, обычно используемым для инъекций в очаги поражения. После инъекции в гиперпластическую рубцовую ткань или келоид, с одной стороны, он подавляет синтез коллагена и выработку ГАГ путем снижения регуляции мРНК фибробластов и уменьшает чрезмерное накопление ECM; с другой стороны, он уменьшает количество ингибитора коллагеназы-α макроглобулина и увеличивает активность коллагеназы,