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同时胶原纤维排列更加整齐

作者:和记app更新时间:2021-02-02 09:13点击次数:字号:T|T

  随着城市化的推进,尤其是机械化的发展,肌腱损伤极为常见。据统计,日本每年每10万人中有33.2人发生急性创伤性肌腱损伤,其中20~29岁发病率最高,男性发病率明显高于女性。肌腱损伤及术后发生的肌腱粘连严重影响患者功能恢复,且尚无有效的防治措施。目前研究重点主要为预防术后肌腱粘连的同时,不减弱肌腱愈合,甚至增强肌腱的自身愈合。

  肌腱粘连与肌腱愈合密切相关。近年来,学者们对于肌腱愈合机制基本达成共识,即肌腱愈合分为内源性愈合和外源性愈合。腱细胞自身增殖分化为内源性愈合的主要途径,内源性愈合可以防止肌腱粘连。外源性愈合主要为肌腱周围的成纤维细胞增殖,长入肌腱断端,最终形成瘢痕组织,因此外源性愈合难免发生肌腱粘连。此外,肌腱血供和完整性破坏、腱周组织炎性反应也是形成肌腱粘连的重要原因。因此,预防肌腱粘连的方法大致分为两类:①抑制外源性愈合和炎性反应;②抑制外源性愈合和炎性反应,同时促进内源性愈合。

  手术损伤情况和手术因素是影响肌腱修复术后恢复的最基本因素。易鹏研究100例手外伤患者,发现导致肌腱粘连的原因有遗漏损伤肌腱、肌腱吻合不佳、清创不彻底、吻合后期处理不当、正常肌腱受损、肌腱与皮肤瘢痕粘连,其中清创不彻底和吻合后期处理不当为主要原因。Wichelhaus等对兔肌腱进行研究,用四股线缝合第四趾屈肌腱,双股线缝合第三趾屈肌腱,发现四股线引起炎症反应更明显,粘连形成加重。

  药物腱周炎症反应是引起肌腱粘连的重要原因,因此局部应用抑制炎症反应药物可以预防粘连形成。赵治伟等对手单纯二区屈肌腱断裂患者局部应用丹红和川穹嗪,发现实验组损伤处粘连程度和范围较对照组减少。Meng等研究大鼠肌腱,发现局部应用富氢水可以明显增加血清超氧化歧化酶和谷胱甘肽,明显减少丙二醛和8-羟基脱氧鸟苷,可能通过激活核因子E2相关因子(Nrf2)信号转导通路抑制过度炎症反应,减少肌腱粘连形成。Xia等研究发现,6-磷酸果糖可以抑制转化生长因子(TGF)-β1和Ⅰ型胶原mRNA的表达,抑制外源性愈合的同时,不影响内源性愈合。Zheng等研究发现,雷帕霉素可以激活大鼠自噬作用,降低胶原合成,防止肌腱周围纤维化,有效预防肌腱粘连。

  Kocaoglu等研究发现,局部注射丝裂霉素C可有效减轻炎性反应和减少粘连形成,且对愈合肌腱的拉伸性能没有影响。Zheng等对大鼠进行体内外实验,发现二甲双胍能通过腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)信号转导通路抑制纤维化基因Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白α1、α-平滑肌肌动蛋白的表达,以及抑制TGF-β1信号,降低Smad2/3和细胞外信号调节激酶(ERK)1/2的磷酸化,有效预防腱周纤维化发生。Lee等局部应用维生素E类似物修复鸡肌腱,发现术后第6周纤维化明显减轻,肌腱粘连明显减少,且高剂量也没有不良反应。Tosun等在大鼠跟腱损伤局部联合应用透明质酸(HA)和硫酸软骨素(CS),6周后发现HA联合CS可以显著预防肌腱粘连发生,且高剂量组平均最大应力强度明显高于对照组和低剂量组。Akbari等对100例二区屈肌腱断裂患者进行研究,发现局部注射肝素可以明显改善平均屈曲距离,减少术后粘连,但术后肌腱断裂率会明显增加。

  屏障材料物理屏障是防止肌腱粘连的有效方式,可直接阻挡外源性愈合途径。生物材料作为物理屏障的一种,具有生物相容性好的特点。羊膜是一种天然高分子半透膜,光滑,没有血管、神经和淋巴,且富含细胞因子、酶等活性成分,是理想的生物材料。Liu等用脱细胞羊膜包裹亨利鸡肌腱修复处,发现脱细胞羊膜可以有效防止肌腱粘连,且增加肌腱愈合强度。白江博等研究发现,在促进肌腱早期愈合方面,新鲜羊膜优于脱细胞羊膜。值得注意的是,Leppnen等对10例屈肌腱损伤患者进行临床研究,发现羊膜没有明显的临床效果,同时指出结果可能与技术因素、移植物本身和样本量较少等有关。

  其他常见生物材料有腱旁组织、血管、阔筋膜等。早期合成材料如聚乙烯、硅胶等主要起屏障的作用。随着科技发展,预防肌腱粘连的合成材料越来越多,功能也向促进愈合、防止粘连、抗炎、可吸收、生物相容性好等方面转变,例如迪康、天新福可吸收生物膜等。Hsu等研究兔肌腱损伤,发现水性生物降解聚氨酯膜在抗粘连效果上优于聚乙酯内酯膜,与商品化Seprafilm(HA为主的生物可吸收膜)的抗粘连效果相仿,且具有更好的力学性能和更轻的炎症反应。类似的还有壳聚糖联合氧化锌纳米颗粒制作的管状支架、细胞外基质支架、胶原黏多糖、多功能电纺抗菌核壳纳米纤维膜、负载布洛芬的纤维聚乳酸膜等。Chou等制备的热反应原位水凝胶可有效预防肌腱粘连,其无需手术置入,具有可多次注射、可塑性强等特点。此外,双层、三层仿生腱鞘等合成材料模拟了自然腱鞘的结构和功能,也取得了良好的治疗效果。

  药物近年研究发现大量药物在抑制腱周炎性反应的同时,可促进内源性愈合,甚至可以增强愈合强度。Zhang等制备载有姜黄素的纳米胶粒,将其与激光照射联合应用以治疗损伤局部,取得较好的疗效。研究显示,载有乳铁蛋白肽的HA可以有效减轻肌腱粘连,改善肌腱修复术后手功能恢复,此现象可能与人蛋白聚糖表达增多有关。Osti等比较不同相对分子质量的HA,发现与对照组相比,所有HA组均能在注射HA后24h内提高细胞活力和增殖能力,其中高相对分子质量组最明显。Yagi等研究鸡肌腱愈合情况,发现滑膜和HA对于防止肌腱粘连具有重要作用。Riccio等进行随机对照多中心试验,应用新型自交联技术制备HA凝胶用于肌腱松解术后局部修复,结果显示可有效预防术后肌腱粘连的发生。

  康复锻炼康复锻炼一直以来都是防止肌腱粘连的重要措施,其广泛运用于临床,但一直缺乏统一的方案。Fujihara等研究发现,早期主动运动可以明显改善术后功能。Bigorre等建议术后第3天进行适度活动和康复。

  物理疗法物理疗法是促进伤口愈合的重要措施,对于预防肌腱粘连也有一定作用。Tan等对Wistar大鼠进行预热处理,发现热休克蛋白-72表达增加,有效预防了肌腱粘连。Zhang等对肌腱损伤大鼠联合运用姜黄素与激光照射,结果显示可增强跟腱愈合强度,防止跟腱粘连。

  细胞因子近年来大量实验研究发现,应用细胞因子可有效预防肌腱粘连。Najafbeygi等局部应用碱性成纤维生长因子修复兔跟腱,结果显示其能加速肌腱愈合,降低粘连发生率。Thomopoulos等研究发现,血小板源性生长因子可以改善犬关节活动范围并促进胶原重塑和细胞增殖,但不会增加肌腱愈合强度。Wu等采用腺相关病毒转染TGF-β1miRNA,结果显示可特异性抑制TGF-β1功能,成功减少肌腱粘连,但肌腱愈合强度也同时降低,并认为这可能与Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达受抑制有关。Chan等研究发现,TGF-β1和TGF-β2可以诱导肌腱纤维化和粘连形成。Jiang等研究发现,TGF-β3可以通过TGF-β/Smad信号转导通路调节Smad3和Smad7蛋白,从而减少瘢痕形成,提示这可能可以减少肌腱粘连。熊雁等研究认为,核心蛋白聚糖可有效减少术后肌腱粘连。王继宏等研究发现,应用表皮生长因子的薄膜可有效防止肌腱粘连。Tarafder等研究发现,结缔组织生长因子可以刺激大鼠髌腱的肌腱干细胞,促进肌腱愈合,预防粘连。

  基因治疗与细胞治疗目前基因治疗和细胞治疗广泛应用于预防肌腱粘连的实验研究中,逐渐成为未来研究的主要方向。Xiang等研究大鼠跟腱发现,超声靶向微泡破坏可同时将胰岛素样生长因子(IGF)-1cDNA和TGF-βshRNA转染到大鼠受伤跟腱中,且可以增加基因转染效率,促进内源性愈合的同时,抑制外源性愈合,有效减轻肌腱粘连。Chen等采用负载大鼠肌腱干细胞的不对称壳聚糖支架治疗肌腱损伤,结果肌腱特异性基因和蛋白高水平表达,肌腱愈合强度增加,同时胶原纤维排列更加整齐,肌腱粘连明显减少。Zhou等将环氧酶-工程化miRNA质粒/纳米颗粒置入HA水凝胶中,设计了一种新型局部持续基因传递系统,有效减轻了肌腱粘连。

  Liao等以L-丙交酯和ε-己内酯聚合物加载HA,制成一种三维双重功能屏障,减少了纤维粘连形成,并促进肌腱愈合。Gelberman等对犬基因和蛋白表达进行定量评估,证实脂肪来源间充质干细胞和骨形态发生蛋白(BMP)-12可以加速内源性愈合,同时抑制炎症反应。Chen等研究证实,转录因子RelA/p65的表达与肌腱粘连有关,其抑制剂可有效预防肌腱粘连。阮洪江等分离培养肌腱成纤维细胞,发现miRNA219-5P可靶向下调Smad4蛋白表达,从而抑制由TGF-β1诱导的肌腱纤维化。Zhao等建立犬肌腱损伤修复模型,治疗组在肌腱修复处给予碳二亚胺衍生物HA润滑剂、骨髓干细胞及生长分化因子(GDF)-5,结果发现治疗组屈曲功能、肌腱滑动阻力、粘连评分均低于对照组,且治疗组与对照组肌腱愈合强度没有显著性差异。Fatemi等对兔肌腱进行研究,发现局部应用5-氟尿嘧啶(5-FU)可以显著减少腱周粘连。郭明珂等从临床角度证明了5-FU对减少肌腱粘连发生率的有效性。

  近年来,随着研究的不断深入,预防肌腱粘连的方法也日益增多,尤其是在生物材料、细胞治疗、基因治疗、组织工程等方面,近年来呈现出井喷之势,各有其特点。这表明目前研究的主要方向已从过去单纯抑制外源性愈合,转向抑制外源性愈合同时促进内源性愈合,更加关注肌腱愈合强度、效果,以及术后功能恢复。

  然而,目前大部分研究还停留在实验阶段,临床研究尚少,其效果需进一步研究证实。同时,尚无单一方法可以在预防肌腱粘连方面取得令人满意的效果。因此,学者们提倡综合性地预防肌腱粘连,这表现在以下方面:①综合性地抑制外源性愈合,促进内源性愈合;②预防肌腱粘连贯穿于术前、术中、术后始终;③运用多途径、多方法综合性地预防肌腱粘连。此外,目前大多数研究对象主要为急性外伤性肌腱断裂,对于肌腱慢性损伤、自发性断裂、陈旧性断裂、撕脱伤、热力伤等相对复杂损伤的研究尚处于空白阶段,且随着现代社会信息化、智能化程度的不断提高,外伤患者趋于减少,而肌腱自身疾病或全身疾病对肌腱的损伤日益增多,这可能成为未来另一研究方向。

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