研究背景:修复由外界创伤、糖尿病溃疡、皮肤癌切除等引起的大面积全层皮肤缺损是临床上面临的巨大挑战。目前,组织工程皮肤已成为修复大面积全层皮肤缺损的重要方法之一。组织工程皮肤是将种子细胞接种在生物支架上形成的一种皮肤替代物。理想的组织工程皮肤一方面需要给伤口提供屏障以避免伤口感染和液体流失,另一方面还能促进细胞分泌各种生长因子以利于皮肤再生。组织工程皮肤所涉及的材料是现在研究的热点,主要分为合成材料和天然材料。合成材料的机械强度高,柔韧性好且易加工,但是降解过程中所产生的降解产物会在体内堆积,且排出体外的过程比较缓慢。而天然材料的降解产物易于代谢,具有良好的生物相容性,如胶原蛋白己广泛应用于组织工程皮肤(如Dermagraft,Transcyte和Apligraf)。但是,现有的胶原蛋白组织工程产品中的胶原多提取于动物组织,具有潜在的病原风险和批次间性质不稳定的缺点。重组胶原蛋白则可以在保持天然胶原良好生物相容性的基础上,克服动物胶原潜在病原性和批次间不稳定的缺点。方法和结果:本研究采用谷氨酰胺转移酶(Transglutaminase,TG)交联重组人胶原蛋白(Recombinant human collagen,rHC),同时加入小鼠成纤维细胞,制备出富含成纤维细胞的重组人胶原蛋白水凝胶(rHC/TG-cell水凝胶),用于小鼠皮肤缺损修复研究。首先,通过细胞增殖,细胞迁移和实时定量PCR(RT-PCR)以评估rHC的生物活性。结果表明:重组人胶原蛋白具有良好的细胞相容性并且可以刺激成纤维细胞分泌各种促进伤口愈合的生长因子。然后,通过使用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)和流变仪检测了 rHC/TG水凝胶的理化性质。结果表明:rHC/TG水凝胶具有多孔结构、适宜的机械强度,能够复合细胞并能使细胞保持活力。最后,通过建立小鼠皮肤缺损模型评估rHC/TG-cell水凝胶对皮肤缺损修复的影响。结果表明:rHC/TG-cell水凝胶对皮肤缺损修复有促进作用,能够使缺损处的皮肤在短时间内再生。结论:重组人胶原蛋白与谷氨酰胺转移酶交联获得的rHC/TG水凝胶能够负载成纤维细胞,并能为细胞提供湿润、适宜的环境,促进成纤维细胞分泌细胞生长所需的生长因子,进而促进伤口愈合。这为rHC/TG-cell水凝胶进一步用于临床奠定了基础。