李萌萌，田偉

(1．沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院2011級(jí)臨床醫(yī)學(xué)12班，遼寧 沈陽(yáng) 110034；2．基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)教研室)

幾丁質(zhì)及其脫乙?；a(chǎn)物殼聚糖在地球蘊(yùn)藏十分豐富，且具有優(yōu)良的生物學(xué)特性，現(xiàn)已成為生物領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。它們?cè)诮M織損傷修復(fù)的研究應(yīng)用也日益深入，本文結(jié)合幾丁質(zhì)與殼聚糖的生物學(xué)特性，就其在神經(jīng)、皮膚、骨與軟骨等損傷修復(fù)的應(yīng)用作一綜述。

1 幾丁質(zhì)與殼聚糖

幾丁質(zhì)(chitin)又稱甲殼素，廣泛存在于昆蟲(chóng)及甲殼類動(dòng)物(蝦、蟹)等的外殼中，同時(shí)也存在于海藻和真菌的細(xì)胞壁中。幾丁質(zhì)在自然界中的蘊(yùn)藏量?jī)H次于纖維素，是世界上儲(chǔ)量最多的動(dòng)物性多糖。幾丁質(zhì)經(jīng)脫乙?；幚砗笏玫降漠a(chǎn)物是殼聚糖(chitosan)。幾丁質(zhì)與殼聚糖具有良好的組織相容性、生物活性、可降解性且無(wú)免疫原性，并具有促進(jìn)創(chuàng)面愈合的功能。

1.1 幾丁質(zhì)與殼聚糖的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì) 幾丁質(zhì)經(jīng)脫乙?；幚砗笏玫臍ぞ厶欠肿又泻袠O性基團(tuán)，具有吸濕性。將其膠體涂布在玻片上干燥后可成為柔軟的膜，有一定的抗拉強(qiáng)度，具有黏附性、通透性和防靜電性。殼聚糖是一種帶正電荷的陽(yáng)離子聚合物，易與帶負(fù)電荷的物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生電中性。因此，它既是一種絮凝劑，能加速傷口愈合，促進(jìn)上皮細(xì)胞生長(zhǎng)，在改善愈合質(zhì)量方式上發(fā)揮作用。

1.2 幾丁質(zhì)的提取及脫乙?；?幾丁質(zhì)的提取常用化學(xué)方法。蘇水蓮等[1]用人工竹篩分離收集蠅蛆和蛹，并用清洗、脫鈣、脫脂、漂白、脫乙?；⒏稍锏姆椒ǔ醪教崛×藥锥≠|(zhì)。所得到的家蠅蛆表皮和蛹?xì)さ膸锥≠|(zhì)含量分別為60%～70%。薛志欣等[2]從蝦殼中提取幾丁質(zhì)并對(duì)其進(jìn)行脫乙?；幚戆l(fā)現(xiàn)，加入乙醇、升高溫度能夠提高幾丁質(zhì)的脫乙酰度，采用間歇堿處理(即在堿性溶液中加熱l h，水洗至中性，再在堿性溶液中加熱處理l h，水洗，如此反復(fù)進(jìn)行)的方式能夠在提高脫乙酰度的同時(shí)保持較高的分子量。用化學(xué)方法提取到的幾丁質(zhì)純度一般，且由于提取過(guò)程中使用大量酸堿而造成了大量的損失。段元斐等[3]采用復(fù)合酶降解蛋白、有機(jī)酸脫鈣、酒精脫色制取食品級(jí)幾丁質(zhì)，減少了環(huán)境污染，是一種值得探尋的新方法。

2 幾丁質(zhì)與殼聚糖在組織損傷修復(fù)中的應(yīng)用

2.1 在神經(jīng)缺損修復(fù)中的應(yīng)用 利用組織工程化神經(jīng)修復(fù)神經(jīng)缺損逐漸成為熱點(diǎn)而被重視。在各種生物材料中，幾丁質(zhì)、殼聚糖及其改性產(chǎn)物是研究比較早、比較多的一種極具潛力的人工神經(jīng)導(dǎo)管材料。朱奇等[4]在殼聚糖神經(jīng)導(dǎo)管中插入聚乳酸羥基乙酸纖維制備組織工程化神經(jīng)，移植橋接Beagle犬坐骨神經(jīng)缺損，同時(shí)以Beagle犬自體神經(jīng)移植作為對(duì)照組，發(fā)現(xiàn)移植組織工程化神經(jīng)的Beagle犬6個(gè)月后的一般情況良好，未出現(xiàn)中毒癥狀、排異反應(yīng)和明顯的炎癥反應(yīng)。對(duì)神經(jīng)組織進(jìn)行HE染色觀察可見(jiàn)再生神經(jīng)中有豐富的新生小血管伴行，再生神經(jīng)纖維排列整齊，具有明顯的方向性，無(wú)變性、壞死。這表明殼聚糖/聚乳酸羥基乙酸組織工程化神經(jīng)具有良好生物相容性，并且對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)有誘導(dǎo)作用。王勤瑛等[5]將幾丁質(zhì)管修復(fù)面神經(jīng)與神經(jīng)束膜縫合修復(fù)面神經(jīng)的效果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，二者的修復(fù)效果基本相同，幾丁質(zhì)管具有更簡(jiǎn)單、迅速、可靠的特點(diǎn)。并且發(fā)現(xiàn)幾丁質(zhì)管周圍無(wú)明顯的炎癥與瘢痕樣組織，這可能與幾丁質(zhì)的抗菌性質(zhì)與促進(jìn)傷口愈合有關(guān)。

2.2 在皮膚創(chuàng)傷修復(fù)中的應(yīng)用

2.2.1 止血 幾丁質(zhì)與殼聚糖均具有良好的促進(jìn)紅細(xì)胞聚集作用及血小板的黏附與聚集作用。Brandenberg等[6]將幾丁質(zhì)作為一種新的局部毛細(xì)血管滲血止血藥，用于切除腦皮質(zhì)的貓腦內(nèi)，經(jīng)大體標(biāo)本和組織學(xué)觀察都證明幾丁質(zhì)是一種具有良好生物相容性的局部止血?jiǎng)?。吳晶心等[7]在經(jīng)橈動(dòng)脈入路實(shí)施冠狀動(dòng)脈介入檢查和治療后穿刺點(diǎn)的壓迫止血中發(fā)現(xiàn)，殼聚糖止血輔料聯(lián)合橈動(dòng)脈充氣止血繃帶壓迫止血較橈動(dòng)脈充氣止血繃帶常規(guī)方法壓迫止血明顯縮短壓迫時(shí)間，降低出血并發(fā)癥發(fā)生率。Chou等[8]發(fā)現(xiàn)殼聚糖止血繃帶與普通紗布相比，在臨床乳房活檢后使用，可縮短出血時(shí)間和減少術(shù)后血腫的大小。

2.2.2 促進(jìn)傷口愈合 有研究發(fā)現(xiàn)甲殼胺(由10%～20%幾丁質(zhì)和80%～90%殼聚糖混合而成)可促進(jìn)壓瘡創(chuàng)面愈合，縮短愈合時(shí)間，減少換藥次數(shù)，可用于壓瘡的輔助治療[9，10]。趙志宇等[11]發(fā)現(xiàn)槲皮素殼聚糖復(fù)合膜對(duì)NaOH所致大鼠口腔潰瘍具有明顯的治療作用，其機(jī)制可能是通過(guò)降低潰瘍表面充血水腫及良好的鎮(zhèn)痛作用實(shí)現(xiàn)。

2.2.3 治療燒傷 殼聚糖敷料對(duì)燒傷的恢復(fù)有促進(jìn)作用，并且可以抑制瘢痕的形成。殼聚糖的酸性溶液用于開(kāi)放的皮膚傷口后，并未表現(xiàn)出一般常有的致痛效應(yīng)，而是產(chǎn)生一種涼爽的鎮(zhèn)痛效果。殼聚糖另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其氧通透性高，這對(duì)于預(yù)防深部傷口氧缺乏非常有用。殼聚糖薄膜另一個(gè)優(yōu)越處就是其吸水性，其平衡含水量可達(dá)50%重量。殼聚糖最終被水解酶緩慢降解，這就意味著應(yīng)用殼聚糖薄膜治療創(chuàng)面無(wú)需定時(shí)換藥。Allan的系列試驗(yàn)(187只鼠的20%面積燒傷模型)中得到驗(yàn)證，其中以低分子量(MW2200)殼聚糖加磺胺嘧啶銀對(duì)燒傷創(chuàng)面的愈合作用最佳[12]。

2.3 在軟骨與骨損傷修復(fù)中的應(yīng)用 幾丁質(zhì)與殼聚糖作為組織工程支架能促進(jìn)成軟骨與骨細(xì)胞和纖維細(xì)胞的黏附，從而促進(jìn)軟骨與骨的形成。且?guī)锥≠|(zhì)與殼聚糖在體內(nèi)降解過(guò)程中產(chǎn)生的低分子量寡聚糖在體內(nèi)不積累，無(wú)免疫原性，無(wú)毒性，無(wú)刺激性，無(wú)熱原反應(yīng)，無(wú)致突變乃致死性突變效應(yīng)。肖萬(wàn)軍等[13]用體外分離培養(yǎng)大鼠BMSCs復(fù)合可注射性水凝膠幾丁質(zhì)，加入成軟骨細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)可注射性水凝膠幾丁質(zhì)可作為軟骨組織工程的良好的載體材料。王廣斌等[14]用幾丁質(zhì)支架和間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)構(gòu)建組織工程軟骨，發(fā)現(xiàn)MSC經(jīng)TGF-β1誘導(dǎo)，分化成的軟骨樣細(xì)胞在幾丁質(zhì)支架上表型穩(wěn)定，生長(zhǎng)良好。詹興旺等[15]用膠原-殼聚糖支架來(lái)培養(yǎng)軟骨細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)復(fù)合細(xì)胞培養(yǎng)2周后，細(xì)胞增殖活力高，軟骨細(xì)胞分泌的蛋白聚糖和Ⅱ型膠原mRNA表達(dá)明顯高于對(duì)照組。說(shuō)明質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%膠原與3%殼聚糖的混合支架適合軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)和快速增殖，是一種良好的修復(fù)和重建軟骨載體。

2.4 在眼科領(lǐng)域中的應(yīng)用 目前，應(yīng)用羊膜作為細(xì)胞移植的載體進(jìn)行移植在眼科損傷修復(fù)中取得了一定的進(jìn)展。但是，羊膜作為載體存在著組織較薄，并非為完整均勻的全透明組織，而且可能攜帶病原體，在某些情況下羊膜融解較快。殼聚糖具有選擇性抑制纖維細(xì)胞生長(zhǎng)增殖的特性，而且引起的炎癥反應(yīng)很輕微。陳建蘇等[16]利用殼聚糖、膠原、透明質(zhì)酸鈉復(fù)合膜作為兔角膜緣上皮進(jìn)行移植，研究發(fā)現(xiàn)該復(fù)合材料與角膜具有較好的生物相容性，能逐漸被角膜降解和吸收。馮熠等[17]證明玻璃體腔內(nèi)注射10%的殼聚糖，能有效抑制兔外傷性增生性玻璃體視網(wǎng)膜病變的發(fā)生發(fā)展。

3 問(wèn)題與展望

幾丁質(zhì)與殼聚糖存在的安全性問(wèn)題不容忽視：由于醫(yī)用幾丁質(zhì)與殼聚糖大多是以蝦、蟹等動(dòng)物組織為原料提取的，可能存在動(dòng)物組織原料病毒、傳染因子攜帶的風(fēng)險(xiǎn)以及對(duì)人體的潛在危害[18]。在臨床應(yīng)用中要確保安全性，需對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格控制，在生產(chǎn)工藝中增加有效的病原體滅活措施：如紫外線照射、高溫處理、多次酸堿處理等。相信隨著對(duì)幾丁質(zhì)與殼聚糖的進(jìn)一步研究，其在組織損傷修復(fù)方面將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇水蓮，李娟，胡雅瓊，等．人工飼養(yǎng)家蠅蛆和蛹提取幾丁質(zhì)的研究[J]．贛南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，22(3)：227-229．

[2]薛志欣，楊桂朋，馬曉梅，等．殼聚糖的提取及其脫乙?；芯縖J]．魯東大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，22(3)：208-210．

[3]段元斐，何忠誠(chéng)，莊桂東，等．甲殼素提取新工藝的研究[J]．食品工業(yè)，2007，3：7-10．

[4]朱奇，楊宇民，吳堅(jiān)，等．殼聚糖/聚乳酸羥基乙酸組織工程化神經(jīng)植入犬體內(nèi)的慢性生物相容性 [J]．中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù)，2011，15(47)：8842-8846．

[5]王勤瑛，華清泉，汪審清．纖維蛋白膠在幾丁質(zhì)管修復(fù)面神經(jīng)缺損中的應(yīng)用[J]．生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，2007，24(3)：612-614．

[6]Brandenberg G，Leibrock LG，Shuman R，et al．Chitosan ：a new topical hemostatic agent for diffuse capillary bleeding in brain tissue [J]．Neurosurgery，1984，15(1)：9-13．

[7]吳晶心，魏毅東，侯磊，等．殼聚糖聯(lián)合充氣止血繃帶對(duì)橈動(dòng)脈穿刺點(diǎn)止血的臨床效果[J]．上海醫(yī)學(xué)，2011，34(10)：773-775．

[8]Chou CP，Wang YC．Evaluation of the Effects of Chitosan Hemostasis Dressings on Hemorrhage Caused by Breast Biopsy [J]．Breast Care (Basel)，2012，7(3)：220-224．

[9]李珂，張福卿，孫淼等．甲殼胺治療潰瘍期壓瘡效果觀察 [J]．護(hù)理學(xué)雜志，2007，22(11)：47-48．

[10]馮麗，赫英娟，張全明，等．甲殼胺對(duì)傷口愈合作用的觀察[J]．齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，29(10)：1258．

[11]趙志宇，郭蘭，王小波，等．槲皮素殼聚糖復(fù)合膜治療大鼠口腔潰瘍的研究[J]．中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2012，18(2)：161-164．

[12]Allan GG，Altman LC，Bensinger RE，et al．Biomedical applications of chitin and chitosan[A]．Zikakis JP．Chitin，chitosan and related enzymes[M]．Orlando：Academic Press，1984：119-124．

[13]肖萬(wàn)軍，范廣宇．BMSCs復(fù)合幾丁質(zhì)體外聯(lián)合培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)研究[J]．陜西醫(yī)學(xué)雜志，2006，35(7)：806-808．

[14]王廣斌，傅永慧，楊禮慶，等．間充質(zhì)干細(xì)胞在構(gòu)建組織工程軟骨中的實(shí)驗(yàn)研究[J]．中國(guó)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào) 2008，37(3)：322-324．

[15]詹興旺，韋曙東，姜艷等．膠原-殼聚糖支架與軟骨細(xì)胞的生長(zhǎng)[J]．中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù)，2011，15(38)：7090-7094．

[16]陳建蘇，丁勇，李沁華，等．殼聚糖復(fù)合共混膜培養(yǎng)兔角膜緣上皮及其移植[J]．眼外傷職業(yè)眼病雜志，2004，26(12)：793-796．

[17]馮熠，王萬(wàn)輝．殼聚糖抑制兔外傷性增生性玻璃體視網(wǎng)膜病變的作用[J]．中國(guó)組織工程研究，2012，16(8)：1341-1344．

[18]蔣麗霞，顧其勝，李健．醫(yī)用幾丁糖病原體滅活/去除工藝的研究[J]．中國(guó)修復(fù)重建外科雜志，2009，23(2)：222-225．