表皮及周圍結締組織對人頭皮毛囊在裸鼠背部生長的影響

楊燕文 馮自豪 亓發芝

(復旦大學附屬中山醫院整形外科,上海 200032)

毛發移植是治療各種毛發缺失的有效方法之一,移植后可以獲得永久性的效果。由于自體毛發移植是基于“供區優勢”理論,因此個體毛發的供區是有限的,這大大限制了毛發移植的應用。為了提高有限毛囊的利用率,各種研究著眼于毛發移植的各個環節,從毛發移植的器械選擇[1-2]到毛囊保存的環境條件[3-4],以及植入毛囊的最佳密度[5]等不同方面著手以提高移植毛發的存活率。

本研究通過比較完整毛囊單位、去表皮成分的毛囊和不帶周圍結締組織毛囊在裸鼠背部生長的情況,探討表皮成分的有無、周圍結締組織的多少,對游離毛囊生長的影響,并以此來指導臨床的操作,確定一種毛發存活率較高的毛囊制備方式,充分發揮有限毛囊的作用。

1 資料與方法

1.1 標本采集 常規消毒鋪巾,取青年男性枕部正常帶毛發頭皮,置于無菌0.9%氯化鈉溶液中清洗血污,剪除毛干及多余的脂肪組織,存于無菌0.9%氯化鈉溶液(含青霉素400 U?mL-1,鏈霉素100 μ g?mL-1)中。

1.2 游離毛囊制備 在超凈工作臺內,放大鏡下將上述組織用手術刀在硬質木板上,分離出單個完整的毛囊單位。選取未受損傷毛發,隨機將所得毛囊分成3組,A組20根,余兩組各10根。A組修剪皮膚之外的毛干至皮膚表面,為完整毛囊單位組;B組切去表皮部分,成為去表皮成分的毛囊;C組修剪皮膚之外的毛干至皮膚表面,再切去毛囊周圍的結締組織,成為去周圍結締組織的毛囊。將其保留于無菌0.9%氯化鈉溶液(含青霉素400 U?mL-1,鏈霉素 100 μ g?mL-1)中 。

1.3 毛囊植入 戊巴比妥鈉50 mg?kg-1腹腔注射麻醉裸鼠后,用20 mL針頭于裸鼠背部戳孔,并植入事先制備好的完整毛囊單位和去表皮成分毛囊,每側各10根,將毛干部分保留于表皮外。同樣在另一只裸鼠背部植入完整毛囊單位和去周圍結締組織毛囊,每側各10根。

1.4 數據采集與處理 植入后即刻和2周時,測量裸鼠背部植入毛干長度,計算生長長度(生長長度=測得長度-初始長度)。將各組的結果行方差分析或卡方檢驗,P＜0.05為差異有統計學意義。植入后毛發共觀察9周,每周拍照,記錄裸鼠背部毛發情況。

1.5 HE染色 9周后每組各取2根毛囊做HE染色觀察其結構情況。

2 結 果

2.1 人頭皮毛囊在裸鼠背部移植的生長情況 本研究將人頭皮毛囊分離后植入裸鼠背部,發現植入的各組毛囊在前2周均能較好生長。于植入2周時測量各組毛干生長的長度,A組毛干平均生長4.054±1.564 mm,B組毛干平均生長 4.371±1.538 mm,C組毛干平均生長3.663±1.525 mm。用一維方差分析各組數據顯示：A組毛干的生長長度與B、C組均無顯著差異(P＞0.05)。

自2周以后開始有毛發自裸鼠背部脫落,每周脫落1～2根,毛干的數量不斷減少。第4周時,A組可見6根毛發,B組可見4根毛發,C組可見7根毛發。第9周時原有毛發毛干已基本消失,部分毛干雖然脫落,但其毛囊開口仍然存在。這些毛囊結構隨著時間的推移,有的逐漸消失,有的再次有纖細柔軟的黑色毛發長出。處死裸鼠后,仍可在其背部皮下見到明顯的毛囊。

2.2 人頭皮毛囊在裸鼠背部移植的存活率 2周時各組毛囊在裸鼠背部的存活率分別為：A組90%,B組100%,C組 100%。各組間毛發的存活率無顯著差異(P＞0.05)。

2.3 人頭皮毛囊在裸鼠背部移植的組織學觀察 9周后將裸鼠背部的毛囊進行HE染色,可觀察到人頭皮毛囊在裸鼠背部存活,毛囊各層的結構清晰可見(圖 1)。

圖1 裸鼠背部人頭皮毛囊移植的HE染色(10×10)(EP：裸鼠表皮;HF：人頭皮毛囊)

3 討 論

在臨床工作中發現移植不帶有表皮和周圍結締組織的毛囊,往往存活率較低。因此,在分離毛囊時通常會保留一定的周圍組織和表皮。表皮成分或周圍結締組織成分對游離毛囊的生長究竟有無影響,在毛囊移植的操作中是否要特別注意保留,無標準可循。Seager[6]研究發現帶有一定周圍組織的毛囊移植生長率要明顯高于緊貼毛干分離的毛囊。而表皮成分對毛發的生長有無影響,尚無文獻報道。國內曹筱冬等[7]提出制備毛囊時在保護好毛囊的基礎上,盡量去除周圍多余的組織,毛囊受到破壞和周圍組織過多均會影響移植毛囊的成活或生長。

本研究觀察到在移植2周時,完整毛囊單位組與去表皮成分組、去周圍結締組織組毛干的生長長度及存活率均無顯著差異,說明在裸鼠背部這一環境中,帶有表皮成分的毛發與其余兩組移植毛發的生長速度和存活率相似。原因可能是在裸鼠背部毛發植入部位的周圍存在著與人頭皮相似的表皮和結締組織,且有足夠的血管、神經分布。在人頭皮毛發植入后,可能通過一些上皮-間質間的相互作用,誘導裸鼠的表皮和結締組織進行一定的轉變,趨向于具備人頭皮的一些特性,從而彌補被去除表皮成分或周圍結締組織的作用。此外,毛發植入裸鼠背部是一個體內培養的環境,植入的毛囊可以從裸鼠體內獲得一些通過內分泌等途徑產生的激素、生長因子等毛囊生長所需物質,從而在一定程度上彌補了毛囊周圍表皮及結締組織的部分作用。

根據本研究的結果,可認為在臨床毛發移植時,是否帶有表皮或是保留足夠的周圍結締組織,并不影響植入毛發的生長率、存活率。臨床上觀察到的毛發生長的差異性,可能主要是由于對毛囊損傷造成的。無論是去表皮,還是分離時過于靠近毛根,都會大大增加損傷毛囊的概率,故毛發移植的關鍵還是注意保護毛囊不受損傷。如有必要,可在確保不損傷到毛囊的情況下,去除毛發的表皮成分或周圍結締組織,不會影響到移植后毛發的生長。

本研究將人頭皮毛囊模擬毛發移植的方式,植入裸鼠背部。由于裸鼠背部皮膚較薄,因此采用傾斜插入的方式。插入后保留毛干暴露于體外,與在人體進行毛發移植的操作基本相同。大多文獻研究是將毛囊細胞植入裸鼠背部皮下[8],或是將毛囊的一部分埋入裸鼠背部皮下,不保留有毛干在皮膚表面[9]。國內有學者提到本研究的方法,并指出這樣植入后毛發容易掉落,無法進行觀察。就本研究移植的情況來看,在每只裸鼠單獨放置的情況下,頭皮毛囊采用這種方法植入裸鼠后能夠很好的生長,并不需要額外的保護,在短期內并不會因外界因素而掉落。

裸鼠是免疫缺陷的動物,因此人頭皮毛發在裸鼠背部植入后并不出現排異反應,能很好的生長。各組毛囊在植入裸鼠背部后均有明顯生長,植入的毛發2周后開始出現脫落,原因可能是植入毛囊所帶有的短暫擴增細胞(TA cell)等已消耗殆盡,毛發進入退行期。每組植入的毛發3～4 d脫落1根,未脫落的毛發繼續生長。所有植入毛發至第9周時均脫落,但可發現部分毛囊所在位置有纖細柔軟的毛發長出,這一現象在完整毛囊單位組較多。原因可能是該組毛囊受到損傷最小,帶有組織最為完整,還可能存在少量的人頭皮毛囊干細胞,在一定的環境下,還能繼續進入新一輪生長周期。再次生長出的毛發比較纖細柔軟,可能與在植入毛囊和裸鼠背部周圍組織相互作用后新生成的真皮乳頭不同于頭皮毛囊的真皮乳頭(前者體積較小)有關[10-11]。

1 Harris JA.New methodology and instrumentation for follicular unit extraction：lower follicle transection rates and expanded patient candidacy[J].Dermatol Surg,2006,32(1)：56-61.

2 Cooley J.Follicular cell implantation：an update on‘hair follicle cloning'[J].Facial Plast Surg Clin North Am,2004,12(2)：219-224.

3 Gandelman M,Mota A L,Abrahamsohn PA,et al.Light and electron microscopic analy sis of controlled injury to follicular unit g rafts[J].Dermatol Surg,2000,26(1)：25-30.

4 Raposio E,Cella A,Panarese P,et al.Effects of cooling micrografts in hair transplantation surgery[J].Dermatol Surg,1999,25(9)：705-707.

5 Lee W,Lee S,Na G.,et al.Survival rate according to grafted density of Korean one-hair follicular units with a hair transplant implanter：Ex perience with four patients[J].Dermatol Surg,2006,32(6)：815-818.

6 Seager DJ.Micrograft size and subsequent survival[J].Dermatol Surg,1997,23(9)：757-761.

7 曹筱冬,范衛新.自體微小毛胚毛發移植術的毛胚制備[J].臨床皮膚科雜志,2008,37(2)：94-95.

8 Ehama R,Ishimatsu-T suji Y,Iriyama S,et al.Hair follicle regeneration using g rafted rodent and human cells[J].Jinvest Dermatol,2007,127(9)：2106-2115.

9 Tang L,Madani S,Lui H,et al.Regeneration of a new hair follicle from the upper half of a human hair follicle in a nude mouse[J].Jinvest Dermatol,2002,119(4)：983-984.

10 Elliott K,Stephenson TJ,Messenger AG.Differences in hair follicle dermal papilla volume are due to ex tracellular matrix volume and cell number：implications for the control of hair follicle size and androgen responses[J].Jinvest Dermatol,1999,113(6)：873-877.

11 Kurata S,Ezaki T,Itami S,et al.Viability of isolated single hair follicles preserved at 4 degrees C[J].Dermatol Surg,1999,25(1)：26-29.