一、研究背景头发是一种皮肤附属物,自胎儿起就生长覆盖于头皮,自然形成了头部皮肤的第一道物理防线。日常生活中,它即可阻挡夏日时强烈的紫外线辐射,又可抵御冬日的冰冷严寒,并有助于头部汗液的蒸发,从多个方面保护头部皮肤。最关键的是,对于人体美学而言,头发更是起着举足轻重的作用。乌黑、光亮、浓密的秀发常给人以健康、年轻的印象,能够在社会交往中极大地提升个人自信与魅力。所以,从一定程度上,它的社会心理意义超过了本身的生理意义。然而,随着当今工作生活节奏逐渐加快、压力逐渐增大,脱发已成为一种常见疾病,越来越受到人们的重视。脱发原因主要有雄激素源性、先天性因素、精神因素、药物因素、物理化学因素、内分泌和免疫系统反应紊乱等。临床上主要将脱发分为以下几个类型:雄激素性脱发、遗传性脱发、瘢痕性脱发、斑秃及获得性脱发。其中,最为常见的为雄激素源性脱发。目前,临床上治疗脱发的主要方法分为手术治疗、药物治疗、激光治疗以及遮盖秃发区的各种美容技术。而在这些治疗方法中,目前最常用的、效果最为显著的则是单位毛囊显微移植术。除了修复头发,已被广泛应用于睫毛、眉毛、胡须甚至阴毛的修复或加密。该技术是通过在患者的枕部获取单个的毛囊单位移植到秃发区域,使毛囊单位再分布,从而获得较为理想的术后外观。但是无论是哪种修复技术,患者自体首先要有足够的毛囊供区才能实现。对于那些供区不足、秃发面积较大的患者,通过外科手术方法,毛发的密度计外观仍达不到理想的术后效果。此外,由于脱发一般是逐步发展的,毛发修复也不可能完全逆转或阻止其停止,更无法预测及控制远期术后发展情况。所以,获得足够的毛发来源成为了目前最为急需解决的问题。如今,无论是毛囊组织工程还是毛囊细胞移植等实验研究,都处于实验阶段,尚未能应用于临床治疗。为解决这一难题,人工毛发应运而生。人工毛发移植这个概念,最初是在1976年由日本学者提出。自问世以来,向世界各地传播和流行,受到广大脱发患者的欢迎。可是,过去使用的纤维大部分是由聚丙烯酸、聚酯纤维以及防火防化学品的布料中获取的人造纤维制成。并用乙烯卤化物和丙烯腈制成二氨基甲醚染料,对人造纤维染色,而这种材料属于致癌物。因此导致了移植术后经常发生各种毒副反应,几乎所有移植物均在10周内脱落。但是,由于其操作简单、不受供区限制、术后效果立竿见影,很多学者仍一直致力于该方面的研究和探索。1996年,意大利学者提出一种商品名为Biofiber的聚酰胺人工毛发纤维,并获得欧盟许可作为修复性医药用品。国外学者将其应用于秃发修复的临床试验,并进行长期的追踪随访,结果显示聚酰胺人工毛发纤维组织相容性良好,术后不良反应较少且反应较轻,可应用于大面积的秃发的修复。但是,研究发现这种聚酰胺人工毛发纤维每个毛孔只能移植一根,多根更易引起不良反应,这使得移植密度仅为26.7根/平方厘米,而且年脱落率约为20～30%,患者需定期补种,所以仍不能达到令人满意的效果。根据本实验组的前期动物实验研究证明,聚酰胺毛发纤维的脱落主要集中于术后早期。本实验拟于设计一种带有可降解底座的可移植假发,以期于由于底座的存在,可加强移植术后早期的固定,随着底座的降解,周围组织逐渐长入、包裹假发为后期固定。并且按照毛囊单位样,设计每个单位的可移植假发含有1～4根毛发,相对于单根的聚酰胺纤维可达到更为自然的术后外观。观察该假发移植物术后的组织相容性及远期外观效果,探索其作为一种秃发修复方法应用于临床的可能。一、可移植假发的设计与制作目的:设计带有可吸收性底座的人工毛发,制作成毛囊单位样结构,为后续动物实验研究奠定基础。方法:1、可移植假发的样式结构设计:假发移植物的底座为片状,每个移植物含有毛囊单位样的1～4根人发,且发束的底部有一结圈(直径约为1mm),其中央有孔,底座在结圈侧有一倒钩样结构,倒钩与基座的纵轴呈30～45°角。毛发的长度可不等。2、可移植假发的制作:(1)将人发浸泡于75%乙醇中1小时,取出后用生理盐水反复冲洗,再将其浸泡于2%戊二醛中20分钟,取出后再用生理盐水反复冲洗至无戊二醛残留后,按照1～4根为1个单位,在其中下部打结,形成直径约为1mm的结圈,晾干后备用。(2)在无菌操作台中,将电炉加热器打开升温,工业温度计测量其温度,选择加热温度为120±10℃范围。将底座材料聚乳酸一羟基乙酸(PLGA)放在不锈钢刀片上,于电炉上加热至熔融状态,取下之后,将备好的带有结圈的发束放到熔融态的PLGA中,用不锈钢刀柄将其挤压成片状,室温冷却后脱模。(3)用11号尖刀对底座进行雕刻:沿着人发纵轴方向,在不含有结圈一侧,切去多余的底座材料。在其对侧,修剪成一个包含结圈的倒钩,倒钩与底座纵轴呈30～45°角,并在结圈中央钻孔。最后,经过修整使整个底座大小约为4.0 mm X 1.5 mm X 0.5 mm,并且每个底座含有1～4根人发。3、可移植假发的衔接情况及物理强度评价:通过扫描电镜观察人发和底座的衔接情况。用外力牵拉人发,评价人发和底座结合后的抗拉力情况。结果:扫描电镜显示,人发被PLGA底座紧紧地包裹,两者接触面无明显空隙。抗拉力实验显示人发和底座结合牢固,即使人发被拉断,也无法从底座中完全分离出来。结论:PLGA是广泛应用于医疗的可吸收材料,具有良好的组织相容性,将PLGA作为底座与人发结合制作成可移植假发,两者结合紧密,不易滑脱,带有倒钩样的底座更能增强初期固定效果。按照毛囊单位样,使每个单位的假发含有1～4根人发,移植后效果更加真实自然。为后续的动物实验奠定基础。二、底座材料PLGA的体内降解目的:观察底座材料PLGA的体内降解情况。方法:1、将PLGA制作成体积为4.0mm×1.0mm×0.5mm,形状类似于可移植假发底座的薄片状。具体制作方法如前述。2、动物移植:将30块PLGA薄片植入5只新西兰白兔背部皮下。3、PLGA降解的检测:于术后1、2、4、6、8周将材料取出,用胰蛋白酶和胶原酶消化去除周围组织,真空干燥箱中干燥至恒重,检测PLGA的失重率、分子量变化并观察形态学变化,研究其体内降解情况。结果:通过大体及微观观察,术后体内的PLGA表面逐渐出现裂隙、孔洞并且越来越明显,体积逐渐变小。早期分子量下降明显,4周后下降速度逐渐减慢;质量变化明显滞后于分子量变化,术后6周失重率显著增加。术后8周后,PLGA基本被完全降解。结论:PLGA材料广泛应用于医疗、生物组织工程等领域,具有良好的可降解性能。三、可移植假发的组织相容性及长期移植效果观察目的:将可移植假发植入白兔头皮下,观察组织相容性及长期术后外观效果,探索其用于临床的可能。方法:1、动物移植:将36只新西兰白兔随机平均分为三组,每组12只。三组白兔分别移植可移植假发(A组)、带PLGA底座的聚酰胺纤维(B组)、聚酰胺纤维(C组),前一组为实验组,后两组为对照组。每只白兔移植40个单位假发。每组的白兔移植假发后,随机分为两组,一组为组织学观察,一组为长期效果观察。2、组织学观察:术后1、4、8、24、48周切取白兔术区的全层头皮组织,进行苏木精-伊红(HE)染色观察假发周围的组织学变化,并计数炎性细胞数目。3、术后长期移植效果观察:术后定期观察白兔头皮术区愈合情况。于术后1、4、8、24、48周,计数剩余假发数目,计算脱落率,观察长期外观效果。4、统计学分析:所有数值均采用均数土标准差。组间比较采用One Way ANOVAAnalyses,P<0.05为差异具有统计学意义。结果:1、HE组织学观察:术后早期,三组假发周围均可见炎性细胞浸润,主要以中性粒细胞和淋巴细胞为主,炎症反应轻微。术后4周,炎性细胞减少,有少量巨噬细胞出现,成纤维细胞增多并伴有毛细血管生成。术后8周,炎性细胞继续减少,成纤维细胞增生明显,分泌大量的胶原纤维。术后24周到48周,炎性细胞基本消失,假发被大量的胶原纤维包裹,未见坏死、排斥等不良反应。2、炎性细胞计数:随着时间的延长,三组炎性细胞计数逐渐降低。术后4周和8周,C组炎性细胞数目较少,具有统计学差异(P<0.05),其余时间点与另两组无统计学差异。而A组和B组,在各个时间点上均无明显统计学差异。3、术后长期移植效果:术后早期,术区伤口轻微红肿,1周后愈合。通过毛囊单位移植技术可达到定向移植及分布,每一个单位含有1～4根毛发的实验组假发移植物比对照组的单根假发移植术后,外观更佳自然。假发脱落主要集中于术后早期,随后逐渐减少。24周之后,基本没有明显脱落。至术后48周,A、B、C 组的平均脱落率分别为 12.08±1.88%、12.5±1.58%、20.42土1.88%,C组脱落率显著高于A、B组(P<0.05)。结论:按照毛囊单位样设计的可移植假发,比对照组中单根的假发移植物,移植术后外观效果更加自然。而相对于没有底座的聚酰胺纤维,底座的存在更有利于早期的固定效果,脱落率明显降低。为后续的临床实验奠定了良好的基础。