创面模型如何构建？一文带你快速了解常见创面模型
说起创面修复，大家都会想到“人造皮肤”--利用工程学和细胞生物学的原理和方法，在体外人工研制的皮肤代用品，用来修复、替代缺损的皮肤组织。那么人造皮肤离我们有多远？需要多久才能替代“损东补西”的植皮手术？这都依赖于皮肤组织工程的大量基础研究。其中，选择合适的用于创面修复的动物模型是客观评价皮肤组织工程的前提，也是研究创面愈合机理的基础。
本期，EFL将带大家了解常见的创面模型构建方法，让非相关专业研究人员能更好地做好创面修复研究相关的动物实验。
01
急性创伤模型
急性创面模型是指创伤发病急、致病因素较为明确、病程相对较短，不伴有其他明显影响愈合的有害因素存在。
1. 皮肤线型切割伤：
构建方法：在动物背部脊柱两侧或腹部，用利刀切割动物皮肤,产生线型切口，可深达筋膜，长度以2~4cm为宜。根据不同的实验要求和目的可采取不同的后续处理。此类模型可用于测定愈合创面抗张力强度，不适宜作组织学与生化学指标观测。
图1 光固化丝胶蛋白水凝胶用于背部皮肤切割伤小鼠模型的示意图
原文链接：
https://doi.org/10.1039/C8BM00934A
2. 全层皮肤切除伤：
构建方法：在动物背部脊柱两侧旁2cm或腹部处，用特制打孔器或利刀全层切除皮肤。创面形状一般选择圆形或方形，直径大小可根据实验自行设计,深至皮下，但不要伤及脊柱旁或腹部肌肉上的脂肪和筋膜。此模型制作适用于大鼠、小鼠、大型猪、兔等多种动物，可用于评价药物疗效和观察创伤愈合的自然过程。
图2 全层皮肤损伤愈合小鼠的动物实验设计及体内研究
原文链接：
https://doi.org/10.1007/s12015-021-10241-8
3. 烧烫伤：
构建方法：通常以与人皮肤组织结构相似的猪、大小鼠为模型，可选用火焰烧伤（酒精等）和恒温恒压电热烫伤仪、恒温水浴烫伤仪和电光源法等构建，具体可根据实际研究需要而定。相对来说，烫伤的温度容易控制，作用均匀、面积也易控制，一般比烧伤模型稳定、准确、重复性好。
图3 小鼠烧伤示意图（i.使用预热的黄铜模板来诱导烧伤伤口;ii.烧伤后24小时手术切除坏死组织;iii.取自供体小鼠的全层同种异体皮肤移植重建手术伤口）
原文链接：
https://doi.org/10.3791/61339
02
慢性创伤模型
慢性创伤模型是指在创伤愈合过程中，由于受到或合并存在影响愈合的各种体内外因素的制约，如糖尿病、感染、营养不良和压力等。
1. 糖尿病模型：
构建方法：方法一，用药物（如链脲菌素（STZ）、四氧嘧啶等）破坏胰腺B细胞来构建糖尿病大鼠，此方法的缺点是需经常检查血糖且存在潜在的药物毒副作用（如干扰巨噬细胞生物功能、延缓创伤愈合进程等）；方法二，选用基因突变型的遗传糖尿病大小鼠等动物。构建完模型后，在动物背部标记创面处并剪除标记区域皮肤即可。
图4 STZ诱导的Ⅰ型糖尿病小鼠模型及后续金葡感染模型示意图
原文链接：
https://doi.org/10.1111/wrr.12802
2. 感染性创面：
构建方法：主要以创面菌株涂抹和皮下菌株注射为主。金黄色葡萄球菌和大肠杆菌分别是革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌感染最多的菌种。
图5 蛋白基水凝胶的抗菌能力及其在金黄色葡萄球菌感染创面治疗中的应用
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2022.03.033
3. 压力相关性创面：
构建方法：在临床上多表现为褥疮病例，如在小鼠皮下埋置一不锈钢片，再在皮肤表面通过磁铁产生吸引压力来构建该模型。
图6 小鼠皮肤制造压疮实验设计及体内研究（含构建图示及PBS和去铁胺（DFO）实验组处理创面对比）
原文链接：
https://doi.org/10.1111/wrr.12667
03
病理性瘢痕模型
病理性瘢痕（又称异常瘢痕），包括增生性瘢痕和瘢痕疙瘩两种。由于缺乏理想的瘢痕动物模型，其是创伤愈合研究一直以来的难题。
构建方法：方法一，裸鼠瘢痕移植模型，将人的瘢痕组织移植到无胸腺裸鼠的背部，并进行观察。植入瘢痕可维持原有的活性和组织学特性。此方法的缺点是不能模拟生理环境下自体瘢痕生成、发展的演变过程，且瘢痕会最终被消化吸收掉；方法二，兔耳增生生瘢痕模型，即在兔耳侧创面愈合过程中，伤口处可出现增生性瘢痕组织。此方法的缺点是瘢痕块的增生程度和持续时间与人体相比，仍存在较大差距，且构建成功率较低。
图7 兔耳增生生瘢痕模型（正常皮肤来源的成纤维细胞为平滑肌肌动蛋白（α-SMA）阴性，而疤痕来源和TGF诱导的肌成纤维细胞为α-SMA阳性）
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2020.102715
EFL小贴士
构建一个符合临床创面修复进程的动物模型将有助于更科学、更准确地认识创伤后局部创面和机体各系统间的变化，为临床针对性治疗、护理创伤病人提供基础资料。以上是EFL为大家整理的三类创面模型的构建方法，大家可根据研究体系的设计方案选择其中的一种或多种构建方法证明材料的创面修复能力。