医用聚丙烯酰胺水凝胶大鼠体内注射后局部组织反应的实验研究

摘要

背景:聚丙烯酰胺水凝胶(polyacrylamide hydrogel,PAHG)是一种无毒、稳定、不吸收的水凝胶,它由2.5﹪交联的丙烯酰胺及97.5﹪的非致热原水组成.广泛应用于眼科治疗、食品包装、药物载体及饮水纯化等方面,在其世界上产量最大的生产国乌克兰,早在1987年就开始将其应用于整形美容外科,大部分用于隆乳.在西方国家,PAHG一直用于软组织填充,比如薄唇变厚.1997年,我国从乌克兰引进PAHG,并用于隆乳.短短6年间,国内接受PAHG注射式达10万人次,成为世界上受术者最多的国家.由于曾经一度作为可注射的填充材料的液体石蜡与液体硅胶,都出现了较多并发症,所以对于PAHG注射隆乳的安全性一直争论不休.PAHG注射后并发症主要为注射后出现硬结,其它并发症有血肿形成、无菌性炎症、胸肌炎、凝胶疝出等,但并发症的产生多与操作不当、无菌条件差等有关.该科自2000年开始进行PAHG注射,术后并发症偶见,以硬结出现为最常见,材料异位,胸肌炎也有发现.PAHG注射后周围会出现纤维包膜,与假体置入隆乳后出现纤维囊相似,而硬结形成与假体置入隆乳后纤维囊挛缩形成有相似的地方.材料异位与乳房各方向致密强度有关外,也与包膜是否能约束材料有关系.生物材料植入体内的过程可以看成一般创伤过程及异物侵入过程,由于是创伤过程,因此植入后局部反应与典型的创伤愈合过程非常相似,组织损伤修复是个复杂的病理过程,其基础是免疫细胞和修复细胞的一系列活动.主要的免疫细胞包括巨噬细胞、T淋巴细胞、肥大细胞,主要的修复细胞包括成纤维细胞、血管内皮细胞、上皮细胞.目前已知,这些细胞在组织修复过程中的作用除了参与炎症反应外,更重要是通过释放多种细胞介质直接和间接、单独或协同影响着修复细胞的增殖功能,从而促进组织的血管化、纤维化.在体内植入研究中,局部组织反应及免疫刺激是观察材料与机体反应的重要内容,而炎细胞浸润和包膜厚度是材料生物相容性的重要指标.国内目前研究主要是离体生物学方面的研究及简单的体内植入研究,而对于PAHG体内注射后局部组织反应及其包膜形成情况尚未有深入报告,国外由于极少进行PAHG注射隆乳更是鲜有文献报道.目的:研究PAHG体内注射后不同时期材料周围局部组织反应,包膜形成情况,炎性细胞浸润和分布的变化以及与包膜形成的关系,初步探讨炎性细胞及其分泌细胞因子对包膜形成的影响,以期今后更好地控制包膜形成,减少PAHG注射隆乳的术后并发症.方法:将PAHG注射到大鼠皮下,以液体硅凝胶及膨体聚四氟乙烯做对照.1.在术后不同时期进行大体形态学观察,取出材料及其周围组织,HE染色光镜下进行观察包膜形成情况及炎细胞的浸润程度,同期使用生物图象分析软件测定包膜厚度.2.采用醛品红染色法分析组织中肥大细胞的分布状况.3.制备不同时期材料及周围组织石蜡切片,通过免疫组织化学 SABC法检测组织中CD4、CD8、CD20、CD68的表达状况 ,从而反映出T淋巴细胞、B 淋巴细胞、巨噬细胞的浸润及分布状况.4.制备组织的细胞悬液,采用流式细胞分析法间接检测组织中 3种细胞的含量变化.结果:1.术后1周开始,三种材料植入体内后都出现炎细胞浸润,术后2周时炎细胞浸润程度达到高峰,后PAHG组及ePTFE组材料周围浸润炎细胞不断减少,而LS组持续保持在较高水平.2.三种材料植入后很快形成由成纤维细胞、胶原纤维、血管和一些炎细胞组成的纤维包膜,与周围组织分界明显.PAHG形成包膜快,术后1周已经形成完整的纤维包膜,纤维包膜从疏松的结缔组织变为由成束的胶原纤维组成的致密结缔组织,术后1月后,包膜厚度稳定在一定水平,ePTFE组与PAHG组相似,而液体硅凝胶组包膜不断发展,术后6月仍不断增厚.3.植入后周围均有明显的T淋巴细胞、巨噬细胞、肥大细胞浸润,术后1-2周各种细胞的含量及分布相似,术后1月,PAHG组及ePTFE组细胞开始减少,液体硅凝胶组仍保持一定水平.三种细胞数量与包膜厚度呈正相关.结论:1.PAHG体内注射后局部组织仅表现一短暂的炎症反应过程.2.PAHG体内注射后能快速形成稳定而较薄的包膜,巨噬细胞、肥大细胞及T淋巴细胞与材料注射后局部包膜的形成存在密切关系 ,可能是局部纤维化的重要调控细胞.结合上面两点我们认为PAHG具有良好的生物相容性,包膜的形成与巨噬细胞,肥大细胞及T淋巴细胞有明显联系.

目录

文摘

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前 言

第一部分 医用聚丙烯酰胺水凝胶大鼠体内注射后大体及病理组织学观察

第二部分 医用聚丙烯酰胺水凝胶大鼠体内注射后局部淋巴细胞、巨噬细胞、肥大细胞的变化

结 论

致 谢

图 片

参考文献

文献综述 生物材料植入体内的局部组织反应

研究生期间撰写和发表文章