医美材料前沿：聊一聊生物纤维素就皮肤损伤修复的应用

说到皮肤修复，修复的是什么？是皮肤屏障。皮肤屏障在皮肤表面发挥着极为重要的保护作用，皮肤屏障一旦受损，皮肤整体状态会发生颠覆性的改变。咱们以黄褐斑治疗为例，聊一聊皮肤修复在治疗环节中的重要性及修复材料的选择。

黄褐斑是一种面部获得性色素增加性皮肤病，多发生于频繁暴露于紫外线下的女性面部，皮损分布对称，可持续多年。

生物纤维素

生物纤维素/细菌纤维素（bacterial cellulose，BC）是可以作为人工皮肤、伤口敷料，以及软骨、神经血管、血管、牙种植体等组织工程的支架。

生物纤维素在微生物细胞外的组装是一个精确，分级的过程，醋酸杆菌分泌的多聚糖链形成亚原纤维，随后形成微原纤维，然后形成成束的微原纤维，最后形成厚的凝胶膜状的纤维素纳米网状三维（3D）结构，这种结构在植物纤维素中不存在（图1），其纳米纤维网络和微孔隙率对细胞的呼吸具有极佳的支持作用，可以长时间保持创面湿润。此外，BC的多孔结构可有效保护创面免受感染。湿性敷料具有抗菌促愈合的作用，是一种非常理想的慢性伤口修复材料。

图1：生物纤维素和木浆中植物纤维素结构比较

生物纤维素通常是使用葡糖醋酸杆菌等微生物，将葡萄糖等成分，通过生物发酵作用，转化形成（如图2），与传统由半纤维素和木质素连接而成的植物纤维素（化妆品常用增稠剂）相比，细菌纤维素具有纯度高、机械力度强和网孔结构细微等优点。

图2 不同尺寸生物纤维素制备过程

生物纤维素在形成过程中，接触空气表面的是顶部（Top-Surface）,浸泡在液体中的是底部（Bottom-Surface）,顶部和底部结构也会有一定区别，底部的生物纤维素网状结构会更规则，如图3所示。

图3生物纤维素顶部和底部的结构差异

纱布，BC-Top, BC-Bottom

对创伤愈合的作用

为了对照比较临床用于皮肤损伤常用的纱布，和生物纤维素顶部（BC-Top），生物纤维素底部（BC-Bottom）对皮肤损伤愈合作用的区别，研究者选用正常8 ~ 10周龄雄性，平均体重400 g的Wistar大鼠，进行实验，将Wistar大鼠随机分为6组，每组6只。腹腔注射水合氯醛3.5% (10 mL/kg)麻醉大鼠。每个老鼠通过移除一块2.0厘米直径的圆形的背侧皮肤构建全层皮肤损伤。然后使用相同面积的纱布（Gauze）,生物纤维素顶部，生物纤维素底部覆盖于创面促进伤口愈合。术后第7天和第14天对创面进行组织学分析。取出BC和创面纱布敷料后收集创面组织。将创面组织放入4%甲醛溶液中固定30 min。采用苏木素-伊红(HE)和Masson三色染色法对各创面组织病理切片进行分析。

实验结果显示

BC-bottom组伤口面积缩小最快，BC-top组比纱布组快，纱布组创伤愈合速度最慢。BC膜无论底部还是顶部的愈合速度都比纱布快，究其原因，可能是BC膜吸湿性较好，与创面完全接触，更有利于保湿皮肤创面湿性愈合的环境，BC膜底部比顶部在创伤愈合中更有优势。图4 大鼠全层皮肤损伤模型的操作流程及创面动态愈合过程

(A) Wistar大鼠全层皮肤损伤模型的制作

(B) 不同敷料处理后第0、7、14天创面愈合照片

(C) 伤后第7、14天创面面积占比

(D) 伤后创面愈合率比较(n = 6，p < 0.01)

创伤修复过程中的炎症，血管形成，再上皮化及肉芽组织形成

为了进一步研究不同创面敷料对真实创面愈合过程的影响，研究者检测了第7天和第14天全层创面修复的组织学。在敷料植入后第7天和第14天，对样本进行HE和Masson染色分析（图5）。所有的伤口敷料都保留了淋巴细胞和中性粒细胞等炎症细胞，这些细胞在第7天出现在伤口组织中淋巴细胞和中性粒细胞可以阻止细菌的入侵，所以它们出现在组织中意味着炎症反应。纱布处理后的创面组织中出现了比BC膜更多的中性粒细胞，说明纱布组引起的炎症反应最明显。创面组织的修复和新组织的形成需要血管，而血管不断地提供营养和氧气。7d后，HE染色结果显示，BC膜底部处理的创面组织中红细胞数量最多，周围有连续的血管细胞环(箭头表示)。相比之下，BC膜顶部覆盖的创面组织中没有血管，而纱布覆盖的组织中几乎没有血管形成。成纤维细胞沿创面生长，呈轴向排列，可形成细胞间的连接，有助于促进创面收缩。

再上皮化和肉芽组织的形成是伤口愈合的重要步骤。再上皮化阶段的主要事件是成纤维细胞和表皮细胞的迁移和增殖，可再生毛囊等皮肤附属器。长形成纤维细胞有助于形成成熟的纤维肉芽组织。3个敷料组均存在鳞状上皮细胞和上皮角化不全，但在第14天，仅在BC膜底部处理的创面组织中出现了毛囊和角质层小柱。此外，BC膜底部处理的创面组织在术后第14天皮肤表面产生的胶原蛋白比其他两组多。这些结果表明，与其他两组相比，BC膜底部成了质量更高的肉芽组织。BC膜底部结构松散的纳米纤维可能有利于细胞因子的浸润和细胞因子梯度的维持，并促进细胞的定向迁移。

图5第7天和第14天Wistar大鼠伤口横截面的光学显微镜图像

**字母表示组织切片中特定的细胞类型和结构;F:成纤维细胞;L:淋巴细胞;N:中性粒细胞;R:红细胞;B:血管;H:毛囊;S:鳞状上皮细胞;E:上皮角化不全。所有比例尺均为200 μm。

生物纤维面膜

就黄褐斑治疗领域的应用

前面我们基本上把生物纤维素这个材料说明白了，那么国内其实已经有了同类的产品。之前给大家介绍过丽格诺维品牌，那么现在他们出了黄褐斑治疗术后专用的生物纤维素面膜。有趣的是，这个面膜的原料是椰子哈哈哈，用椰子汁发酵成膜，采用BC膜底部再加入寡聚HA而制成。

提升皮肤屏障修复，快速愈合治疗后造成的创口，避免肌肤炎性色沉的发生正是治疗黄褐斑极为关键的一步，因此黄褐斑治疗之后的修复养护其实同样重要。

具备超精细3D网状结构，超强的弹性模量的丽格诺维生物纤维面膜，如今应用到黄褐斑治疗术后修复中，我们来了解一下它的优势。

首先，3D立体交错结构，可以防止精华液散流，缓释持久、高效导入精华液。而膜布柔软同时具有绝佳韧性，因此可以加强对肌肤屏障的保护。

其次，生物纤维面膜的纤维直径在20nm左右，可深入肤沟，使膜布与面部的接触面积增加。协助精华穿透肌肤吸收，加强肌肤吸收精华液的效果。强敷贴性，不易干燥，脱落，紧紧覆盖每一寸肌肤，使皮沟达到与皮丘相同深度的高效保养。贴敷过程中，随着水分与精华素的吸收，膜材逐渐变干，进而强力收紧提升肌肤。

最后，生物纤维又被称作类真皮，具有100%生物相容性。无荧光，不易被人体排斥，是最易被肌肤接受的面膜材质。

生物纤维面膜外观

接受医美治疗后，即刻敷一片生物纤维面膜，超强的伤口愈合性，能快速阻断外界细菌触碰到伤口，有效抗炎、促凝血、抗氧化、抗病毒，减少红斑，控制疼痛，舒缓面膜灼烧感。