二氧化硅纤维通用战伤基质通过调控炎症反应与细胞外基质重塑促进猪全层烧伤修复的研究

　　本刊推荐：针对战伤及民用烧伤救治中传统敷料沉重、易致免疫反应且难以支持长时间野外护理的难题，研究人员开发了一种新型二氧化硅纤维(SBF)通用战伤基质。通过猪全层烧伤模型验证，发现SBF能显著抑制炎症细胞(CD4+/CD8+ T细胞、CD68+巨噬细胞)浸润，促进表皮嵴形成和细胞外基质(ECM)胶原重塑，同时维持正常细胞增殖(Ki-67+)。该材料具有超轻量、环境稳定和操作简便的特性，为战场及大规模伤亡场景提供了突破性解决方案。

　　

烧伤救治一直是军事医学和民用医疗领域的重大挑战，尤其在战场环境中，传统医疗技术往往因重量大、操作复杂、免疫原性强等问题难以满足长时间野外护理需求。据统计，烧伤占战伤伤亡的5%-20%，不仅医疗成本高昂，且常导致预后不良。当前临床干预手段如自体皮片移植受限于供体组织来源，异体移植需配合免疫抑制剂，而组织工程皮肤替代物则存在成本高和免疫排斥风险。因此，开发一种轻便、稳定、易于使用且能有效促进愈合的新型材料成为迫切需求。

针对这一需求，SiOxMed公司研发了一种基于二氧化硅的纤维(Silica-Based Fiber, SBF)通用战伤基质。该材料以无定形水合二氧化硅纤维为主要成分，模拟天然胶原的物理结构，具有优异的生物相容性和止血功能，前期研究已证明其在动脉损伤和不可压迫性躯干出血模型中的有效性。本研究旨在通过猪全层烧伤模型，评估SBF对免疫调节、细胞外基质(Extracellular Matrix, ECM)重塑和细胞增殖的影响。

研究采用无特定病原体(Specific Pathogen-Free, SPF)约克夏猪，使用120°C加热的金属烙铁制作8×8 cm全层烧伤模型。伤后24小时清创，分别应用SBF基质和标准纱布敷料处理（每组n=4个创面）。在第4、11、18和25天采集组织样本，通过组织学(H&E和Masson三色染色)和免疫组化(CD4、CD8、CD68、Ki-67荧光标记)分析表皮形成、胶原重塑和炎症反应。

关键技术方法包括：1）建立标准化猪全层烧伤模型；2）组织学染色(H&E和Masson三色法)评估表皮结构和ECM组成；3）免疫荧光染色检测T细胞(CD4⁺/CD8⁺)、巨噬细胞(CD68⁺)浸润和细胞增殖(Ki-67⁺)；4）扫描电镜观察SBF纤维结构与天然ECM的相似性。

研究结果方面：

组织学和ECM分析显示SBF治疗促进皮肤再生

H&E染色表明SBF治疗组表皮覆盖完整且出现成熟表皮嵴结构，类似健康皮肤；而对照组表皮较薄且缺乏嵴结构。Masson三色染色显示SBF治疗组胶原(蓝色)和角蛋白(红色)分布接近正常组织，ECM结构更生理性；对照组则呈现致密染色和持续炎症状态，提示愈合延迟。

免疫荧光染色证明SBF减少烧伤创面的免疫细胞浸润

CD68⁺巨噬细胞在对照组第11天仍高表达，SBF组则较早恢复正常水平。CD4⁺和CD8⁺ T细胞在对照组（尤其第18天）显著升高，SBF组与健康皮肤相当。表明SBF有效缓解了过度炎症反应，降低纤维化风险。

细胞增殖在SBF治疗与未处理创面中相当

Ki-67染色显示两组细胞增殖率随时间下降，第25天时与健康皮肤无差异，证明SBF不改变正常增殖过程，主要通过提供支架支持细胞迁移而非促进增殖。

讨论部分强调，SBF通过模拟胶原的物理结构为细胞迁移和组织再生提供优化支架环境。其减轻炎症的机制尤其重要：烧伤后过度炎症反应（以中性粒细胞和巨噬细胞为主导）会延迟愈合，而SBF促使免疫谱系更早趋向稳态，加速修复进程。材料特性（超轻量、环境稳定性、无需冷藏）和操作简便性使其特别适用于战场急救和大规模伤亡场景。

结论认为，SBF基质不仅能减少炎症反应，还通过支持细胞迁移和ECM重塑促进生理性愈合过程。未来研究需扩大样本量、与商用产品对比，并探索长期效果及全身炎症因子变化。该技术为军事和民用烧伤护理提供了具有潜力的突破性解决方案。

论文发表于《Military Medicine》，由美国SiOxMed LLC与维克森林再生医学研究所合作完成，第一作者Adam M. Jorgensen和Ronald A. Nelson对工作贡献同等。研究受SiOxMed公司资助，部分作者声明企业利益关联。