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羊膜基質

整個羊膜/絨毛膜組織可以視為一個富含細胞外基質(extracellular matrix)的複合體。細胞外基質是由細胞分泌的分子組成的三維網路,包括膠原蛋白、蛋白聚醣、葡萄糖胺等組分。這種基質不僅提供支持和結構穩定,還參與細胞訊號傳遞、細胞間通訊以及具有調節細胞行為的能力。不但如此,這其中還包含了超過 190 種不同的生長因子,包含促進細胞增生、分化的PDGF、TGF、EGF、FGF、VEGF。

  • 血小板衍生生長因子(PDGF)有助於促進細胞增生和分化,特別是對於血管內皮細胞和平滑肌細胞的生長和修復具有重要作用

  • 轉化生長因子(TGF)是一個多功能生長因子家族,參與細胞增殖、細胞分化、細胞間通訊和組織修復等過程,它在生物學中的作用非常廣泛[1]

  • 表皮生長因子(EGF)是一種調節細胞增生和分化的生長因子,它對於表皮細胞的生長和組織修復具有特別重要的作用

  • 纖維母細胞生長因子(FGF)是一個多樣化的生長因子家族,參與多種細胞修復過程,包括細胞增生、細胞遷移、血管新生等

血管內皮細胞生長因子(VEGF)對於血管新生和血管內皮細胞的生長和發展至關重要,它有助於確保足夠的血液供應到組織和器官。這些生長因子的存在使羊膜/絨毛膜組織成為一個重要的生物活性組織基質。它們可以調節細胞的行為,刺激細胞增生、分化和遷移,有助於組織修復和癒合。

羊膜基質亦富含調控發炎反應的細胞激素IL-1Ra、IL-6R、Eotaxin、MIP-1等等。Interleukin-1 receptor antagonist (IL-1Ra)是一種抗發炎分子,它可以減輕Interleukin-1 (IL-1)引起的發炎反應,它有助於控制過度的免疫反應,以減少組織損傷;Interleukin-6 receptor (IL-6R)參與調節Interleukin-6 (IL-6)的訊號傳遞,IL-6是一種多功能細胞激素,參與免疫反應和發炎過程;Eotaxin是一種趨化因子,可以引導嗜酸性白血球遷移到發炎部位,從而參與免疫反應和組織修復;巨噬細胞炎症蛋白-1(MIP-1)是一種參與免疫細胞遷移和激發巨噬細胞的細胞激素,有助於調節發炎過程。這些生長因子和細胞激素可以刺激細胞遷移、細胞生長、細胞複製和細胞分化等細胞行為,進而促進組織修復和癒合。它們有助於調節免疫反應,減輕發炎,並促進受損組織的再生。

羊膜基質的特色及應用

醫療專業人員會在無菌條件下從胎盤中收集羊膜,以確保產品的無菌性和安全性。收集過程中,只取含有幹細胞功能的羊膜基質(Amnion matrix allograft),其中包括間質幹細胞(mesenchymal stem cells,MSCs)等,它們具有可以分化為不同類型細胞的功能,並參與組織修復過程。相較於絨毛膜,羊膜基質幾乎不表現免疫抗原性,免疫抗原性通常與移植物來源和組成成分有關。由於羊膜基質來自人類羊膜,而且經過特殊處理以確保無菌性,因此它的免疫抗原性較低,較不容易被免疫系統識別為外來物質,因此減少了移植風險。羊膜基質經過無菌技術處理,確保產品不受微生物污染,以降低感染風險。而乾燥粉末狀的羊膜粉更容易儲存和運輸。在使用之前,可以透過回溶(使用生理食鹽水等)將其轉變為可注射針劑,並且可以根據具體的臨床需求調整其濃度,以便由醫師進行注射或應用。研究表明,使用羊膜基質包裹肌腱受損部位,可以減少纖維化反應和肌腱沾黏[2] 。羊膜基質中含有細胞骨架和多種生長因子,這些成分可以刺激細胞增生、分化和遷移,有助於組織修復和再生。濃稠狀的羊膜基質能停留在組織破損處抑制軟骨細胞凋亡,促進軟骨細胞增殖,調節免疫反應和減輕炎症,重建骨骼健康,並通過將幹細胞募集到受傷部位分化為所需的細胞類型來促進癒合。

羊膜基質中存在的生長因子:

  • 表皮生長因子 (EGF)

  • 轉化生長因子β (TGF-β)

  • 成纖維細胞生長因子 (FGF)

  • 血小板衍生生長因子 (PDGF) A&B

  • 血管內皮生長因子 (VEGF)

羊膜基質中存在的細胞激素:

  • 發炎因子受體拮抗劑 (IL-1Ra)

  • 發炎因子受體 (IL-6R)

  • 嗜酸性細胞趨化因子 和 巨噬細胞炎性蛋白 (MIP-1)

臨床應用

肌腱、韌帶撕裂傷 [3]

前十字韌帶斷裂 [4]

頑固型足底筋膜炎 [5]

Reference List

  • [1]Ruiz-Cañada C, Bernabé-García Á, Liarte S, Rodríguez-Valiente M, Nicolás FJ. Chronic Wound Healing by Amniotic Membrane: TGF-β and EGF Signaling Modulation in Re-epithelialization. Front Bioeng Biotechnol. 2021;9:689328. Published 2021 Jul 6.

  • [2]Prakash S, Kalra P, Dhal A. Flexor tendon repair with amniotic membrane [published correction appears in Int Orthop. 2020 Aug 25;:]. Int Orthop. 2020;44(10):2037-2045.

  • [3]Prakash, S., Kalra, P., & Dhal, A. (2020). Flexor tendon repair with amniotic membrane. International Orthopaedics, 44, 2037-2045.

  • [4] Levengood, G. A. Arthroscopic-assisted anterior cruciate ligament reconstruction using hamstring autograft augmented with a dehydrated human amnion/chorion membrane allograft: a retrospective case report. Orthop Muscular Syst, 2016; 5,2.

  • [5] Hansen, M. H., & Anderson, J. J. Chronic and Refractory Plantar Fasciitis Treatment With Single-dose Dehydrated Amniotic Allograft Injection. Desert Foot.2017

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