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科室简介

作者:
发布日:2010/4/15 9:38:08
本学科于1988年被批准为硕士学位授权点,1994年被批准为博士学位授权点,含整形和烧伤两个专业,以整形为主。
主要研究方向为:周围神经再生、感觉功能重建和创面修复(含组织工程)及军事医学课题
主要内容包括:
一、战伤急救止血剂研发
研究意义:未能控制的出血历来是伤员院前死亡的首位原因。及时、有效地止血,是挽救伤员生命最关键的措施。传统急救止血方法如敷料填塞、加压包扎和止血带止血等,虽对某些伤情行之有效,但这些方法部分阻断损伤部位上游的血流,可能造成远端肢体缺血和代谢异常,引起筋膜间室综合征、休克和肾衰等并发症,增加伤员截肢、致残乃至死亡的风险。为此,探索新型高性能止血剂受到各国军方的高度重视和大力支持。当前美国已研发出十余种外用创伤止血剂,其中三种效果最为突出的已为美军列装。而我军野战部队当前装备的急救止血材料仍以三角巾急救包、止血带为主,尚无用于野战条件下单兵自救、互救的外用止血剂。为此,探索、研发具有自主知识产权的新型高效战伤止血剂,填补我军卫生装备空白,对于提高战伤急救水平,赢得未来高科技局部战争,具有重大的现实意义。
研究内容:本项目研发以沸石为活性成分的新一代高效止血剂,主要内容包括:1.在筛选沸石止血材料基础上,开展沸石止血剂合成和剂型制备研究;2.以沸石止血机理研究为依据,有针对性地对其改性,提高止血效力,降低副作用,并与抗菌和止痛成分复合;3.通过大动物不同致伤模型,系统评价止血剂的止血效力及副作用;4.不同制剂以及不同施药方法的药效学评价;5.新型沸石止血剂药物代谢、毒理学及生物安全性评价;6.止血急救包研制。
预期目标:1、研制出能有效控制大血管出血,并兼具抗菌和止痛作用的新型、高效、无毒、低副作用沸石止血剂;2、研制出适用战场出血急救,可以装备部队的新型战伤止血急救包,取代现有止血器材;3、取得军队特需药品批号,列装部队。
申请专利3-5项;在国际期刊发表论著4-6篇;建立药品中试平台,为后续研究及相关学科药物研发提供条件。
现有研究条件:项目协作单位唐都医院药剂科拥有药品中试车间及相关生产设备,可完成止血剂的合成、改性及剂型制备研究。整形科创伤实验室可完成止血相关动物实验。药理学教研室可完成药物药代学、毒理学及生物安全性评价。
已完成的研究内容:本学科于2003年立项,开始沸石止血剂前期调研和预试验,目前已完成:1、建立猪股血管、股外侧肌横断出血动物模型,对多种沸石材料止血效果进行了比较,筛选出1种止血效力强、毒副作用低的沸石材料;2、制备银锌双载抗菌沸石止血材料,并进行了止血效果和放热副作用动物实验观察;3、开展了沸石与高吸水性、高粘附性聚合材料复合,以促进沸石遇血板结的初步研究;4、开始沸石止血机理和沸石局部应用生物安全性研究;5、设计战伤止血急救包初样,并与3543厂合作,按GB/T16886标准加工出产品试样。
已取得的成果:
承担课题:“新型高效战伤止血剂研究” (军队“十一五”科技攻关项目,编号06G085);“高效沸石战伤止血剂” (军队特需药品研究立项项目,编号2006军新025)。
申请专利:外用沸石抗菌止血剂及其制备工艺(2007,国家发明专利,已公示)
发表SCI论著:Jiang Li, Li Jing,Chen Shaozong, et al. Addition of an Alginate to a Modified Zeolite Improves Hemostatic Performance in a Swine Model of Lethal Groin Injury. Journal of Trauma.(已接收,通讯作者;SCI收录,IF:2.035)
二、周围神经损伤修复研究
研究意义:周围神经损伤在战伤中多见,尤其在现代战争中,高速、高能爆炸性武器的应用,使组织损伤范围更大,头盔和防弹衣虽然减少了颅脑和躯干伤,但肢体伤增多,周围神经损伤的发生率仍不断上升。现有的治疗手段主要通过神经吻合和神经移植技术来修复受损神经,但由于神经自身的再生修复能力有限,因此治疗效果尚不稳定。许多伤员虽然保存了肢体,但由于感觉或运动功能部分丧失,仍成为残疾,因此损伤后的修复仍是战伤救治中急需解决的难题之一。
A 神经组织工程研究
 组织工程神经支架的出现为周围神经损伤的修复开辟了广阔的思路和前景。复合型组织工程神经支架修复长段神经缺损,在理论和实践上具有明显的优势,是其发展的方向。近年来,周围神经损伤组织工程修复的研究取得了很大的进展。动物实验与临床研究主要聚焦于寻找理想的人工神经移植替代物、神经导管和种子细胞。神经导管有非降解或可降解两种,神经移植物有自体神经、同种异体神经及异种神经移植物,作为桥接神经缺损的支架有各自的优点与缺点。同时,培养、种植一定数量与高纯化度的具有分泌多种神经营养因子活性的雪旺细胞也是提高修复神经损伤效果的关键。设计构建的甲状腺激素人工神经( PDLLA -T3)桥接大鼠坐骨神经缺损,可见PDLLA - T3作为神经组织工程材料,能促进大鼠坐骨神经功能的恢复。应用携带胶质细胞源性神经营养因子基因的逆转录病毒载体质粒(pLXSN - GDNF)对体外培养的雪旺细胞进行基因修饰,并结合细胞外基质凝胶及生物可降解PLGA管构建神经移植复合体,用于大鼠坐骨神经缺损的修复,可促进轴突再生及保护神经元;雪旺细胞的转基因处理可能弥补单纯细胞移植神经营养因子含量的不足,而可能达到与自体神经移植相似的效果。因此,组织工程技术在未来的周围神经损伤修复中,必定具有更广阔的应用前景。
B 神经营养因子与微囊缓释技术
    微囊化雪旺氏细胞移植   雪旺氏细胞是周围神经中特有的一种神经胶质细胞,其具有十分活跃的功能,能分泌各种神经因子,产生细胞外基质和细胞粘附因子,与相邻轴突形成缝隙连接和紧密连接等。这些功能均与神经的再生及保护神经元有密切关系。同种及异种的雪旺氏细胞可以促进周围神经的再生。国内胡韶华等进行了微囊化雪旺氏细胞的实验研究。该实验首先是分离并提取异体雪旺氏细胞;然后与无菌海藻酸钠溶液混合,通过大功率高压脉冲微囊制备仪,制成直径200-300um的雪旺氏细胞微囊。然后将雪旺氏细胞微囊移植到已显微的异体大白鼠的坐骨神经的连接周围。术后四周后,于吻合口处切取标本,免疫组化实验显示,再生神经纤维明显多于未用雪旺氏细胞微囊的对照组,而且吻合口部神经纤维大致成平行排列。该实验证实微囊化的异体雪旺氏细胞能够在体内成活至少两周以上,并能够不断的分泌对神经再生有促进作用的生物活性因子。
    微囊化神经营养因子的移植   随着细胞因子研究的不断深入,神经营养因子家族在神经损伤和修复中的作用日益得到重视。神经营养因子是神经再生微环境中的重要成分,具有维持神经元存活和促轴索再生作用。应用外援性神经营养因子可产生类似靶源性神经营养因子的损伤神经元保护作用。虽然不同的神经营养因子对神经元的保护具有一定的选择性,但大多数情况下,不同的神经营养因子可作用于同一神经元受体,起协同和补充作用;也有同一神经营养因子激活多个受体,产生复合生物学效应。至今发现的神经营养因子有:神经生长因子(NGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)、神经营养素3/4/5/6(NT-3/4/5/6)。其中NGF最具代表性。NGF与神经细胞的存活、生长、分化等诸多方面密切相关。其兼有神经营养因子和促神经突起生长因子双重作用。许多学者已发现外源性的NGF对周围神经再生起到促进作用。但外源性的NGF在体内较快的被分解,从而限制了NGF的应用前景。许多学者开始探究如何避免NGF被迅速降解,以增加其作用的时间。Xiaoyun等进行了微囊化NGF的实验研究,将可降解磷酸脂酶聚合物PPE、小牛血清白蛋白BSA及具有生物活性的NGF进行微囊化处理后,制成NGF微囊球。检测后证明该微囊球中的具有生物活性的NGF可持续释放至少10周。将该微囊球放置在大白鼠的坐骨神经缺损处3月后,取该处的神经组织生化分析发现,局部放置NGF微囊球比直接放置NGF或者未放置任何神经营养因子的神经纤维的直径、数量及密度大大增加。结果显示应用NGF微囊球后,避免了NGF的早期降解,持续释放的NGF大大促进周围神经的再生。
    微囊化免疫抑制因子的移植   神经损伤后将发生一系列免疫反应,从而影响神经的再生和功能恢复。现在的许多实验证实CsA、FK506及MABs等免疫抑制剂可促进异体神经再生。FK506(Prograf,普乐可复)是从日本筑波山近郊土壤中的链霉菌N09993中提取的一种高效免疫抑制剂。FK506不仅具有较强的免疫抑制作用,而且还可能具有神经营养的作用。关于其对周围神经的再生促进作用的研究较多。但现在免疫抑制因子以全身应用为主,微囊化的免疫抑制因子可应用于局部,从而增加作用强度并减少使用剂量。张振伟等进行了微囊化FK506的实验研究,研制成含有FK506的生物可降解聚乳酸微囊缓释膜。微囊化的FK506在体内可持续释放三周。将该微囊缓释膜放置在大白鼠的坐骨神经缝合处,3周后取吻合口处的神经进行组织化学分析显示应用微囊化的FK506实验组大白鼠的周围神经再生的神经纤维数量、染色质量及排列均优于对照组。结果显示微囊化
C 神经损伤与修复机制研究
神经系统基因治疗有两种基本途径,体内直接基因治疗和体内间接基因治疗,即活体直接转移或称一步法(in vivo) ,和回体转移或称二步法(ex vivo) 。前者指将含外源基因的重组病毒、脂质体或裸露的DNA 直接导如体内,后者是指外源基因克隆至一个合适的载体,首先导入体外培养的自体或异体(有特定条件)的细胞,经筛选将能表达外源基因的受体细胞重新输回受试者体内。Ex vivo法比较经典、安全,而且效果较易控制, 但是步骤多、技术复杂难度大、不容易推广;in vivo 法不需要中介细胞的参与,操作简便,更接近于临床。但这类方法尚不成熟,存在疗效短、免疫排斥及安全性等问题。如前所述,应用神经营养因子(NTFS) 促进周围神经再生是当今周围神经再生研究的热点之一。但是临床上缺乏安全、有效的NTFS 给药途径。神经干细胞移植及基因转染技术为治疗周围神经损伤带来新的希望。采用外源性的神经干细胞和神经营养因子基因修饰移植细胞具有良好的前景。但神经干细胞和基因治疗目前尚处实验阶段,基因治疗尚存许多不足,如病毒载体的安全性问题、外源基因高效持续表达的问题、基因转移中的副作用、受体细胞的归宿问题、非病毒载体的转移效率问题等。我们相信,随着研究的不断深入,这项技术有望成为临床修复周围神经损伤的重要手段。
D.神经电损伤的研究:
电损伤病理机制还不完全明了。经过多年研究,目前普遍认为电流通过以下途径对组织造成损伤:1. 电极偶化损伤; 2. 热损伤; 3. 炎症介质性损伤。早期对电流通过组织产热的研究比较多;后来,发现炎症介质(TXA2和PgE)参与电损伤后的组织损害;80年代中期才注意到电极偶化性损伤。Lee DC作了较为深入的研究,他认为细胞膜脂质双层的两个特点:极性化和选择性离子通透使其易受电流的损伤。前者引起脂质分子在电场中的重新排列形成亲水孔破坏了膜对离子的屏障作用。后者将传导电流产生热引起脂质双层迁移,形成疏水孔。另外,膜电位(50mV)是离子通道功能表达的基础,明显小于电损伤时形成的去极化力。因此,当损伤电流通过时许多蛋白质通道开放,形成的离子流超过通道的承受能力,导致不可逆性结构改变。这些改变的持续存在造成膜孔相互融合,细胞发生水肿,最终细胞破裂死亡。
1)神经电损伤的研究:研究集中在临床资料总结,基础研究主要涉及电损伤后电生理、形态学改变。对神经电损伤的进一步研究不够深入,尤其是电流对细胞膜上大分子蛋白的作用尚未见到报道,而大分子蛋白(离子通道、受体)在神经电损伤后的溃变和再生过程中起着重要作用。因此,对于电损伤后离子通道的研究会进一步加深对神经电损伤机制的理解。另外,神经生长因子可以调节细胞膜上的离子通道,而神经生长因子须通过其受体发挥其作用。因此,研究NGF受体的改变及其转归,对研究神经电损伤后的再生能力有一定的指导作用。
2)周围神经电损伤的研究:电损伤近年来有增多的趋势,目前已占烧伤病人总数的4%,截肢率高达65%。神经组织因其电阻低而易受到电流的损伤。其损伤有别于其它类型的神经损伤,神经连续性没有破坏但细胞膜因热和电流作用而受损,给神经溃变与再生提供较其他类型损伤(如:断裂、挤压)不同的先决条件。所以研究神经弥漫性损伤后雪旺氏细胞和轴突膜上大分子蛋白(电压门控性离子通道及神经营养因子受体)的变化情况,探索电损伤后神经延迟性病理改变的分子机制,为临床治疗提供实验依据。神经电损伤的研究资料较少,分子水平的研究更是寥寥无几,如能深入研究形成一套完整的理论不但可以填补烧伤领域的空白,亦能促进临床治疗的效果。
研究内容:
去细胞神经支架修复周围神经缺损的研究
    本项目的研究目标是探索生物清洁剂提取的去细胞异体神经空基膜管材料,在种植经体外扩增的自体雪旺氏细胞后,修复长距离神经缺损的可能、效果和机制。开发神经移植替代材料的最终目标是替代自体神经修复粗大神经缺损,但以前的研究模型均为15mm长度,本项目将体外扩增的自体雪旺氏细胞种植于长段空基膜管材料,并探索其修复长距离神经缺损的可能、效果和机制。
1)周围神经电损伤的研究
A.应用电镜技术观察神经电损伤后轴突与SC超微结构变化。应用免疫组织化学技术研究神经再生时血管与再生轴突(生长锥)之间的内在联系,了解血管在神经再生中的作用。
B.采用神经电生理方法测定损伤和再生神经纤维的性质(A类纤维与C类纤维)并与超微结构相结合找出不同性质的神经纤维的再生规律。了解电损伤条件下A类纤维与C类纤维电生理的变化特点,主要包括神经传导速度、动作电位峰值、阈刺激值、潜伏期的变化。
C.电压门控性离子通道(Na+、K+通道)的分布、数量、基因表达水平及其与轴突再生及电生理改变的关系。观察神经电损伤后SC神经营养因子(NGF)受体(trk, p75NTR)基因的表达水平。
预期目标:
形成周围神经损伤与再生理论,建立周围神经电损伤评价标准,制定周围神经电损伤治疗方案。填补这一领域的空白,成为原始创新。
   预计该课题完成后,可申请专利2项,在国际期刊发表论著4-6篇。对周围神经电损伤的诊断和治疗有极大的促进作用。
1. 阐明神经电损伤机制,形成完整的神经电损伤理论,提高临床可靠诊断和治疗手段提高我国在这一领域的治疗水平。
已完成的研究内容:
本学科已有的工作基础和水平
周围神经损伤再生的研究:
 从1987年开始参加我科多项关于周围神经再生的研究。
 A 完成失神经有毛皮肤在行感觉神经植入术后,皮肤感觉感受器的再生机制及感觉重建效果研究,该项目获军队科技进步二等奖;
完成国家自然基金面上项目一项(39370694):神经植入术后猴皮肤感觉小体和    游离末梢再生的研究,重点阐明无毛皮肤内感觉小体的再生机制;
进行了神经端侧吻合的可行性及其再生机制的系列研究;获得陕西自然科学基金和学校创新工程的资助
D  正在开展生物清洁剂提取的去细胞异体神经桥接周围神经缺损的机理研究,实验模型已经建立并完成部分动物手术,我们发现空基膜管内的保存液可以随液体的晃动而流动,去细胞神经的外膜有较强的韧性,易于显微缝合。获军队科技进步二等奖。
进行了神经电损伤的初步研究,发现电损伤的神经可重新获得血液供应但是神经纤维化快。在电损伤情况下,神经的电生理有明显改变,主要表现在刺激阈值增高、潜伏期延长、动作电位峰值降低、神经传导速度降低。不同电压损伤的神经的雪旺氏细胞的细胞动力学改变有所差异。2006年获国家自然科学基金资助(30672180)
已取得的成果:
三、封闭负压引流治疗战伤创面研究
研究意义:现代战争中武器杀伤力强,致伤因素多,爆炸伤、弹片伤发生率高,伤口损伤大、污染重、累及多种组织或合并烧烫伤、化学伤及放射性损伤等,治疗困难,常由于继发感染或组织坏死而导致创面迁延不愈,不仅给伤员造成痛苦,而且消耗大量人力及医疗卫生资源。封闭负压引流(VAC)是一种创面治疗新技术,能通过及时有效的引流,密闭湿润的愈合环境以及负压的机械/生物学效应来促进各种急慢性创面愈合。此技术已在欧美迅速普及,并于2005年装备美军。目前我国只有个别几家医院应用此技术,但其治疗机理尚不明确,所使用的设备和敷料依靠进口,价格昂贵,因此制约了其在国内的普及以及我军列装。为此,深入研究封闭负压引流的治疗机理,探索其临床应用特点,研发具有自主知识产权的封闭负压治疗仪和专用敷料,不仅有助于深入揭示各种创面愈合的机制,而且可为此项技术的推广及部队列装提供依据,对于提高我军战伤救治的整体水平具有重要的意义。
研究内容:1、以人急慢性创面和猪、兔、大鼠不同创面模型,从基本生物学过程和微环境等因素入手,采用多种先进技术手段研究VAC对创面的影响,揭示其促愈合机理;2、研发性能优良且具有自主知识产权的负压治疗仪;3、研发辅助封闭敷料并进行生物安全性评价;4、研究临床应用封闭负压引流治疗各类急慢性创面,特别是复杂战伤创面的最佳方案;5、研发符合军用标准,适合野战机动条件下应用的封闭负压治疗单元。
预期目标:1、深入揭示封闭负压引流促进各类创面愈合的机制;2、研制成功性能达到国际先进水平,且拥有自主知识产权的负压治疗仪;3、研发生物安全性好,无毒副作用且全部国产化的辅助封闭敷料;4、制订出针对各类创面采用封闭负压治疗的个性化治疗方案;5、新型战伤封闭负压治疗单元列装部队。
发表论文60-80篇,其中SCI文章4-6篇。研制出3-4种型号的负压治疗仪改进型及配套敷料。
申请成为军队战伤创面治疗中心,为更多伤员服务。
现有研究条件:动物实验在本科创伤实验室完成,与总装21所合作建立战伤动物模型,本校可完成所有机理实验研究。与西安交大思源集团合作研发负压治疗仪。
已完成的研究内容:我科自1998年开始率先在国内开展封闭负压引流技术基础和应用研究,目前已完成的研究内容有:1、封闭负压治疗机理研究,揭示:封闭负压引流技术能促进细胞外基质的合成与重构,促进修复细胞向创面内迁移;促进促血管新生分子的表达,促进血管新生;促进创面内促细胞增殖基因和分子的表达,促进创面内细胞增殖;促进吞噬细胞的吞噬功能,杀灭细菌;减轻创面水肿,改善创面微环境;对创面产生正压和负压共存的生物力学作用;2、研制出封闭负压辅助敷料和创面负压治疗仪,分别获得国家专利;3、在军内外十家单位完成四百余例临床应用,初步制订了针对不同创面的治疗方案:创面无明显感染时应采用-120~-140 mmHg的负压进行治疗;存在明显感染时应采用-100~-120 mmHg的负压进行治疗。在创面存在感染时和渗出多时应采用持续模式治疗;而在创面渗出物少且无明显感染时,应采用间隔模式进行治疗,最佳间隔时间为吸引5分钟,间隔2分钟。
已取得的成果:
申请专利:全封闭式褥疮治疗仪,(2003, 实用新型,ZL012469912)
封闭负压创面敷料(2006,实用新型,200620136370.9)
承担课题:总后卫生部科技成果重大(推广)扩试项目(2003)
生产许可:国家食品药品监督管理局医疗器械生产注册许可:封闭负压治疗仪(陕食药监械(准)字第2006第2260034号)
获奖情况: “封闭负压引流技术治疗战创伤创面的研究”(军队科技进步二等奖,2007)
发表论著:源期刊45篇,其中PubMedline收录5篇,美国化学文摘收录2篇。
人才培养:培养博士生4名,硕士生9名。