生物羊膜特点与应用

生物羊膜特点与应用江西住友生物工程技术有限公司自Davis(1910)首先利用羊膜作为生物敷料替代皮肤帮助烧伤创面修复以来，羊膜作为一种来源方便、取材容易和价格便宜等诸多优点的生物膜在临床上应用越来越广，如覆盖烧伤的创面；修补阴道缺损；四肢溃疡；脾破裂的修补和肾、胰移植时的包裹材料等等。Rotth(1940)首次应用新鲜羊膜移植到睑球粘连的患者，开创了羊膜在眼科临床应用的先例，其后有少量的文献报道。直到Kim和Tseng(1995)改良了羊膜的保存方法，移植到眼表后，用于治疗结膜肿瘤；复发性翼状胬肉切除；睑球粘连青光眼滤过性手术等等，可起到一个良好的生物胶原支架作用。因此，羊膜移植已再次成为眼表重建的一大热点。羊膜-理想的眼科生物材料羊膜的组织结构•羊膜是人体胎盘组织的一部分•羊膜光滑、无血管、神经及淋巴，具有一定弹性。正常羊膜厚约0.02-0.5mm，是人体中最厚的基底膜。羊膜的组织结构–上皮细胞层：由单层无纤毛立方上皮细胞组成–基底层：位于上皮细胞下的网状组织–致密层–纤维母细胞层–海绵层一般仅将羊膜分为上皮面和基底膜面，上皮面包饶羊水，基质面与绒毛膜之间有一潜在间隙，容易钝性分离。1.上皮层：羊膜上皮可为单层立方形、在胎儿面上皮为柱状，有时上皮呈假复层，其上皮层内可见退化细胞。上皮细胞内常含有脂肪滴。该层是新鲜的羊膜组织抗原性所在的部位。2.基底膜层：由狭窄的无细胞网状纤维构成，厚度不一。在胎盘处羊膜的基底膜最厚，该层组织PAS染色呈阳性反应。羊膜的组织结构3.致密层：薄而致密，是羊膜张力所在。此层与基底膜紧密相连，而与下面的纤维母细胞层连接较松。该层由网织纤维组成，HE染色呈淡伊红色均质带。致密层极少因炎症等原因引起水肿、增厚。在羊膜眼表移植后此层的结构能阻止炎症细胞穿透羊膜向病灶区浸润。4.纤维母细胞层：该层构成羊膜的主要厚度。HE染色为有梭形的淡伊红带。纤维母细胞层染色淡是因为黏液含量高。本层由疏松纤维母细胞和网状纤维构成，纤维母细胞具有吞噬作用。5.海绵层：由波浪状网织纤维束构成，象其它弹力纤维一样具有伸展性。本层厚度变化大，主要依此层黏液和液体的多少而定。正常厚度为0.02~0.5mm，水肿时可增厚数百倍。羊膜的组织结构羊膜的作用机制羊膜移植的作用机制主要有5个方面延长上皮细胞的生命，维持其克隆形成刺激上皮细胞的分化在置于含有成纤维细胞的结膜时能刺激杯状细胞的分化通过抗蛋白酶的活性，清除炎症细胞能抑制转化因子的信号传递和抑制正常成纤维细胞分化为肌成纤维细胞5个方面的临床效果加速上皮化维持正常上皮表型减轻炎症反应减轻血管化减少瘢痕形成等人羊膜无HLA-A,B或DR抗原，故抗原性极低，移植至志愿者的皮下，其血液中也没有找到相应的抗体，几乎不发生排斥反应；人羊膜具有轻度非特异性抗病毒及抗细菌作用，与唇黏膜、鼻黏膜移植相比，移植后发生感染的风险较小人羊膜具有较强的抗粘连性，这对于严重OSD所引起的睑球粘连和结膜穹隆缩窄十分以来。羊膜的特性羊膜手术适应症睑球粘连、结膜囊缺失、翼状胬肉、角膜溃疡、化学灼伤和热烧伤、烫伤、近视眼手术并发症、干眼症、眼表肿瘤、眼表多重手术损害、眼内疤、先天性无虹膜、眼角炎、角膜白斑、青光眼手术、角膜新生血管、角膜病等。眼表重建时完好的基底膜是非常重要的，而化学伤、热烧伤的患者，其干细胞破坏的同时，多伴有基底膜的破坏，所以在羊膜移植重建的角膜基底膜的基础上行角膜缘干细胞移植，会取得更好的眼表重建效果。刺激上皮增殖和分化：羊膜中含有各种蛋白成分，如层粘蛋白、纤维连接蛋白、型胶原纤维等，能刺激上皮的分化、增生，增强上皮细胞的黏附性，在上皮创伤愈合中起到重要作用清除炎症：羊膜中含有各种蛋白酶，通过抑制相应的蛋白酶而发挥其清除炎症的作用；同时羊膜中抑制细胞因子表达和调节细胞凋亡的成分，可以避免炎细胞和细胞因子诱发的角膜基质和胶原纤维的过度增生因此，在眼表重建时可以抑制局部炎症，促进表面愈合而不留瘢痕。临床应用的讨论减轻角膜炎性反应，促进角膜上皮化，恢复正常的角膜上皮表型。研究证明：羊膜移植可以有效的治疗持续性角膜上皮缺损，单纯羊膜移植可以治疗角膜缘干细胞的部分失代偿，并提高干细胞的移植成功率。但羊膜促进上皮化的机制尚不清楚，可能与羊膜中含有促上皮生长因子。另外移植的羊膜可以作为干细胞的载体，加速上皮的移行。作为球结膜的替代物，人羊膜基底膜的Ⅳ型胶原结构同球结膜极其相似，这就可能是羊膜移植在眼表重建中成功的原因。羊膜移植能提供一个健康的基质及基底膜，便于结膜的上皮细胞分化、增殖并移行，达到重建结膜表面的效果。羊膜具有促进结膜非杯状细胞和杯状细胞的增殖，抑制其创面的纤维细胞增生和新生血管形成及促进炎症细胞凋亡等生物学效应。作为临时的遮盖物治疗角膜炎：羊膜覆盖可以治疗活动期病毒性角膜炎、细菌性角膜溃疡主要是羊膜可以抑制IL-1β的表达，可以调理生物趋化因子和抑制多核白细胞溶解酶的活性，抵抗由此引起的角膜溶解。减少瘢痕形成：羊膜可以快速抑制TGF-β的mRNA表达，而抑制纤维母细胞的形成，因此，羊膜移植在治疗急性Stevens-Johnson综合征和急性碱烧伤中的作用就不难理解。羊膜中含有抗新生血管化蛋白可以减少新生血管的形成，因此，羊膜移植在眼表重建中应用十分广泛。修补青光眼滤过泡破损、角膜穿孔、封闭泪小点及眼部整形等。治疗翼状胬肉:尽管翼状胬肉的确切发病机制尚不明确，部分学者认为它的发病与角膜缘干细胞缺乏有关。临床上采取胬肉切除联合自体角膜缘干细胞移植治疗，取得较为理想的效果。但对于复发性胬肉或缺乏相对正常自体干细胞的患者，许多学者试用羊膜移植治疗翼状胬肉，其术后复发率明显低于单纯切除组。这可能与羊膜本身没有抗原性，不会诱发免疫反应；同时羊膜能抑制炎性反应，阻止新生血管长入；羊膜有接触抑制，本身可以阻止变性结膜组织生长，防止胬肉复发。⑻解决屈光手术引起的角膜混浊(Haze)。多数人认为角膜混浊的产生与激光手术产生的局部炎症反应及新生上皮产生的多种生长因子引起前基质细胞和胶原的异常增生有关，因此羊膜移植可以减轻手术区域的炎症反应及局部刺激因素，有望减轻角膜混浊。⑼作为体外细胞培养的载体：随着角膜缘干细胞理论与实验培养技术的发展羊膜作为没有抗原性、有较好的生物相容性等，使其成为载体的最佳选择，但有关这种上皮羊膜上培养后抗原性改变，移植上皮眼表的分化及功能的维持都需要鸡长时间的探讨。目前羊膜存在的问题无标准化产品无权威性的安全质量标准潜在危险：HIV、HBV、HCV、梅毒螺旋体等法律保障--医患纠纷羊膜保存时间短，运输不方便，不能随时满足临床要求瑞济生物羊膜羊膜细胞处于“休眠状态”延长其保存期实现生物羊膜的产业化、标准化，解决生物羊膜制备的安全性和常温保存、运输的难题满足临床需要羊膜冷冻干燥的概念尽可能的保存羊膜原有的生物学性能，使羊膜在冷冻的条件下进行真空干燥。冷冻干燥羊膜的质量要求保持羊膜原有的组织结构、原有的基本化学组成、适用于临床要求的组织韧性和生理pH值、含水量低适于常温长期保存。冷冻干燥的控制保护液处理后预冻抽真空水分升华冻干羊膜对温度的控制压力的控制温度的控制时间的控制冷冻干燥工艺过程１０万级净化车间生产环境羊膜来源的安全控制对妊娠第三个月的妇女进行检测，了解其家族史情况，对符合要求的健康者跟踪服务。取羊膜第一步（初检）已跟踪孕妇在产前再次检测，在其知情的情况下，剖腹产后取羊膜取羊膜第二步（复检）确认被采集的产妇在第三个月及产前各检测结果均是阴性后，再将羊膜进行加工制备。取羊膜第三步（核实）被采集产妇的详细资料，每片羊膜有安全的来源。取羊膜第四步（备案）质量保证辐照灭菌技术国家药监局对辐照灭菌中针对HIV、HBV、HCV、梅毒等病毒杀灭的有效性进行了反复放射学与病毒学专家论证，确认了钴６０辐照生物羊膜可以达到高水平的病毒安全性。钴60辐照灭菌权威论证专家病毒学专家－军事医学科学院微生物流行病研究所消毒研究室主任、研究员中国消毒学杂志主编张文福医学博士放射医学和辐射化学专家－苏州大学辐照研究所所长朱南康教授病毒学专家－中国科学院武汉病毒所所长胡志红研究员病毒学专家－江西医学院病毒学教研室主任郑民实教授质量保证瑞济羊膜理化性能检测：外观：清洁、透明、无杂质、无破损水份：水份＜10%缝合拉力：应不小于1.0g，5分钟酸碱度测定：羊膜浸出液与同批空白对照液之间，PH值之差不超过1.5瑞济冷冻干燥生物羊膜--与新鲜羊膜的比较新鲜羊膜冷冻干燥羊膜冷冻干燥羊膜与新鲜羊膜的各层组织结构相同生物羊膜组织的透射电镜检测生物羊膜组织的扫描电镜检测新鲜羊膜冷冻干燥羊膜冷冻干燥羊膜与新鲜羊膜均保存了上皮细胞层上皮细胞上皮细胞生物羊膜组织化学的检测（免疫组化试验）胶原Ⅳ:ZyMed公司、鼠抗人单克隆抗体冷冻干燥羊膜与新鲜羊膜相比较，组织结构没有发生明显变化新鲜羊膜冷冻干燥羊膜胶原层胶原层上皮细胞上皮细胞临床试验A组用新鲜羊膜B组用瑞济冷冻干燥辐照羊膜临床试验病种A组B组合计复发翼状胬肉383674眼表烧伤11617青光眼156睑球粘连459Stevens-Johnson综合征112角膜溃疡5813合计6061121病种分布情况临床试验临床试验结果组别显效有效无效合计A1440660B1939361合计33799121统计学结果：校正卡方检验，Ｘ２＝188.012，Ｐ0.05新鲜羊膜与冷冻干燥羊膜的比较对比项目新鲜剥制羊膜冷冻干燥羊膜质量保障无统一标准制作、无保障按国家标准生产、有保障致病原污染存在不存在保存方式低温保存，储存不方便常温保存保存时间几天一年使用方式临时剥制，取材不便随时可使用参与研制单位研制单位：江西省科学院住友生物工程技术有限公司协作单位：中山大学中山眼科中心广东省人民医院眼科河南省眼科研究所江西医学院第三附属医院眼科专家组成员：陈家祺、王丽娅、郭海科、杨斌、石浔等。