玻璃化皮肤储存的理想状态

解放军总医院第一附属医院烧伤整形科教授 贾晓明 
 
　　54年前英国人Pickerill写下了这样一段话:毫无争议,创伤整复手术成功的关键一点是，有可供给的皮源覆盖因创伤带来的大面积皮肤缺损。实际上在某种情况下,对皮源的需要超越一切。因此这启示我们应该注重皮肤的储存与临床应用。

　　低温也会伤细胞

　　理论上，皮肤储存温度越低，储存物活力保持的时间越长，细胞组织代谢越低,污染的细菌更不易繁殖。经典的低温生物学认为，在低温条件下，细胞主要受到来自两种因素的损伤，即溶质性损伤和胞内冰损伤，就是所谓的“两因素”学说。

　　胞内冰晶损伤是胞内生成冰晶，长大到一定程度，引起细胞壁及细胞内超微结构的变化，甚至导致细胞死亡，是降温速率较快时引起损伤的主要原因。溶质性损伤(高渗性损伤)，细胞外水分结冰，导致细胞内外溶液浓度升高并持续较长的时间。由高渗引起细胞的损伤，是降温速率较慢时引起损伤的主要原因。

　　皮肤不是单细胞成分，而是由表皮和真皮构成的复合组织，由于皮肤内的各种主要细胞成分的结构与功能的复杂性，各种细胞代谢与营养条件不同，对环境改变的适应性亦有所不同。因此皮肤的低温损伤是一个更为复杂的过程。

　　玻璃化储皮理念

　　低温损伤的干预包括玻璃化储皮方法的发展和抗冻液的使用。

　　玻璃化是一个物理学的概念，是指当水或溶液在极快降温到或低于-100℃～- 110℃的温度范围时，形成一种具有高黏度的界于液态和固态之间、非晶体态的、杂乱无章的、透明的玻璃状态。玻璃化储存生物组织和细胞，由于降温速率很快，水分没有足够的时间来形成冰晶，即进入均匀的玻璃状态。这种玻璃态的物理性能与晶体态不同，是一种既可以避免或减轻冷冻过程组织的损伤,又可长期保存组织的良好方法。皮肤在-196℃的深低温环境中，其组织和细胞内各种酶的活力及代谢很低甚至近乎零，即所谓的生命悬持状态。在此温度下保存的皮肤理论上可无限期储存。

　　以水为主要成分的生物组织，实现完全玻璃化需要极高的降温速率。目前只能采用各种方法实现部分玻璃化，抑制冰晶形成和长大，避免细胞严重损伤。

　　有待解决的难点

　　深低温皮肤储存的技术为临床救治大面积烧伤病人创面覆盖工作的顺利开展提供了有力的支持，但目前仍有一些不可忽视的问题存在。例如，降温速率并不十分满意，抗冻剂有待进一步筛选；异体皮存在传播肝炎病毒、HIV的可能；异体皮来源受到极大的限制；排斥问题的存在，排异组织溶痂及加重病情等。

　　随着皮肤低温储存研究的不断发展,同时通过对皮肤替代物研究的加强,相信大面积烧伤患者皮源匮乏的问题将得到进一步解决。（张献怀整理）