[发明专利]一种含毛囊组织工程皮肤的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物材料的组织工程技术领域，具体涉及一种含有毛囊的组织工程皮肤的制备方法。

背景技术

组织工程是生命科学领域的研究热点，相关的研究涉及到各个方面。其内容是将体外培养的功能细胞种植于相应的支架材料，经培养后形成具有一定功能的组织或器官。随着组织工程技术的迅速发展，组织工程皮肤已开始在临床上广泛使用。目前的组织工程皮肤主要是将皮肤真皮细胞和表皮细胞种植于皮肤支架材料，由此构建的组织工程皮肤具有与正常皮肤相似的真皮和表皮二层结构，但没有毛囊、皮脂腺等皮肤的附属器官，在组织结构上与正常皮肤组织仍存在有差异。

皮肤是人体最大的器官，具有保护机体、调节体温、排泄废物等功能。但由于炎症、溃疡、外伤、烧伤、肿瘤术后以及先天畸形等原因造成皮肤和粘膜的缺损或异常，使皮肤功能受损或丧失，从而导致内脏器官失去保护，甚至影响生命。采用自体皮瓣和自体皮肤移植会造成供皮区的新创伤，常由于供皮区来源有限无法满足大面积移植的需要。组织工程皮肤的应用缓解了这种危机，但不含附属器官的组织工程皮肤，在功能上不能满足患者需求。

毛囊是皮肤重要的附属器官，在皮肤的生理过程中有重要的作用。头部毛囊的缺失和异常会导致斑秃或全秃，影响美观的同时也影响了患者的生活质量；而身体部位的毛囊异常则严重影响了身体的代谢和热量交换，致使患者只能在恒温的环境中生活。因此，毛囊的再生成为解决上述问题的关键。

在发育生物学研究中，毛囊是上皮与间充质相互作用的典型器官，在胚胎发育早期，表皮细胞向下突起形成毛钉，毛钉向下延伸、膨大形成皮脂腺的胚基，膨大处为立毛肌的胚基，进一步形成毛锥，皮脂腺、立毛肌逐渐成形，最后形成毛乳头、内毛根鞘，毛囊内有毛干形成。成熟的毛囊分为毛干、上皮根鞘、真皮鞘及毛乳头四部分。上皮根鞘紧贴毛干，由多层角化上皮细胞组成，由内向外可分为内根鞘和外根鞘，内根鞘在皮脂腺开口水平与内陷的表皮相连，类似于表皮的透明层和角化层，外根鞘的细胞类似于表皮基底层和棘层的细胞；真皮鞘及其周围的致密结缔组织是由真皮转化而来，相当于皮肤的真皮层；毛乳头细胞也是真皮源性的细胞，对于毛囊的发育生物学具有重要的作用，在体内外都可以诱导毛囊生成。有证据表明，毛囊在减少皮肤瘢痕形成、提高皮肤创伤愈合速度和伤口愈合质量上有重要的作用；并在毛囊隆突部位的毛囊外根鞘细胞中，存在有支持毛囊上皮细胞更新的毛囊干细胞，不仅在毛囊周期性生长中起重要作用，同时也是表皮自我更新的细胞来源；另外，真皮鞘细胞和毛乳头细胞在一定条件下可以互相转化，起到维持毛囊生长的作用，并显示出一些干细胞的特性，在皮肤创伤后可以转化为皮肤成纤维细胞参与或直接参与皮肤真皮组织的重建，促进皮肤愈合。

微胶囊技术是将分散的各种物质(包括固体、液体、气体及生物物质)包封在一层由高分子材料组成的膜中，形成直径为50～1000μm的球状微胶囊的技术。将蛋白酶和激素等生物活性物质包封在选择性透过膜中形成的球状微胶囊，称为生物微胶囊。研究报道，将微胶囊技术与组织细胞移植相结合，把细胞包封在膜内，其特点是选择性透过膜可避免免疫系统对囊内细胞的攻击，而小分子的营养物质和囊内生物活性物质及代谢产物可自由出入。

目前，含毛囊组织工程皮肤的研究已成为热点。模拟胚胎早期毛囊形成的条件，将上皮类细胞与间充质类细胞混合，经体内培养可实现毛囊的再生；多是采用将具有诱导毛囊再生作用的毛乳头细胞与毛囊外根鞘细胞或毛囊干细胞混合后注入皮肤支架中培养，以期形成含毛囊组织工程皮肤；其中毛囊的形成，无论从数量还是所形成的毛囊结构，都不理想。早期毛囊是上皮细胞凹陷并聚集包绕成团的间充质细胞后经发育逐渐形成，而混合注入的上皮类细胞与间充质细胞接触无序，使得细胞间需相互识别后自我组织重排，由此形成的毛囊结构及大小不均。皮肤中的毛囊应是分布均匀且数量巨大，局部形成或仅有少量形成的毛囊是无法起到相应的生理作用。

发明内容

针对已有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种含毛囊组织工程皮肤的制备方法，使所制备的组织工程皮肤含有大量的毛囊结构，可实现皮肤移植后的毛囊再生。