矽膠片及矽膠凝膠的除疤原理-4表皮-真皮細胞間的訊號傳導

游朝慶

表皮-真皮細胞間的訊號傳導  示意圖

A.正常皮膚，擁有成熟角質層可以只有很少量的經表皮水份喪失（TEWL）

• 欲了解表皮層及真皮層更近一步的病理解剖構造，可參考網頁http://www.webrush.net/ch0424/p_2010060515345325211 全身最大的器官，其資料來源為Color textbook of histology, by Leslie P. Gartner and James L. Hiatt, first edition. Histology, by michael H. Ross and Wojciech Pawlina, 4th edition.

  

B. 皮膚受傷了，傷及真皮層

C. 受傷1-2週後，表皮已長好，但仍不夠厚，角質層仍未成熟，以致於會有大量水份喪失（TEWL），角質層會把脫水的訊息傳遞訊號給角質細胞keratocyte（綠色箭頭），其方式或許是經由滲透壓梯度osmotic gradient

D. 角質細胞被刺激而製造細胞激素（紅色箭頭），其藉由表皮-真皮間的信號傳遞，刺激真皮層的纖維母細胞合成及釋放膠原蛋白。而過多的膠原蛋白會造成疤痕不正常增生。

E. 以矽膠片治療疤痕或剛癒合的傷口，由於矽膠片能夠恢復角質層的屏障功能，降低水份喪失，將關掉對角質細胞的刺激，進而阻止阻止對纖維母細胞的刺激。

E. 2-3個月的矽膠片治療後，膠原蛋白已穩定正常沈積下來，沒有疤痕增生。

矽膠片及矽膠凝膠的除疤原理-3表皮-真皮細胞間的訊號傳導

游朝慶

表皮-真皮細胞間的訊號傳導

    有許多實驗室細胞研究發現矽膠相關產品可以抑制纖維母細胞fibroblast的活性，及其產物^1,2，然而臨床上，矽膠相關產品是置放於表皮上，而沒有直接接觸到真皮層的纖維母細胞。

   事實上，矽膠相關產品是作用在表皮細胞keratocyte來來啟動一連串的信號級聯放大signaling cascade，進而影響抑制真皮層的纖維母細胞；若表皮細胞受損或受傷後延遲生長，則真皮纖維母細胞就沒有受到抑制，而會不斷刺激製造膠原蛋白及生長因子，進而形成疤痕^3,4。

    若將表皮細胞和纖維母細胞放在一起培養，表皮細胞會釋放一些物質cytokine，刺激纖維母細胞增生並抑制纖維母細胞製造膠原蛋白^4,5。

   1995年當時台大皮膚科的張志成醫師使用一種兩個腔室的模組，兩腔室之間以一個半透膜分開，將表皮細胞放於上層，下層放纖維母細胞fibroblast，表皮細胞只有鋪在上層底部，上面分別以矽膠油silicone oil、石臘 paraffin、模擬人工體液Hanks' balanced salt solution (濕潤組hydration)，對照組則是將表皮細胞暴露於空氣，在以Hanks’ solution處理的濕潤組，纖維母細胞的產物如[3H]thymidine incorporation and their collagen, glycosaminoglycan都有被抑制，反而暴露在矽膠油或石臘的那兩組，纖維母細胞沒有被抑制，故結論為是『濕潤』而非矽膠本身可以調節實驗室中表皮細胞—纖維母細胞之間的交互作用⁶。

References

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矽膠片及矽膠凝膠的除疤原理-2

游朝慶

    含有矽膠成分的產品為什麼能除疤的機轉仍然未知，但其機轉並不是因為壓迫pressure而有效¹，也不能由血流或氧氣分壓的改變來解釋²。其也不是因為矽分子釋放出來進入疤痕組織內，因為經矽膠片治療後的疤痕組織切片中，並沒有異物反應³。
    皮膚表面的溫度增加也許是一個因素，因為在矽膠片覆蓋下的燙傷疤痕，其皮膚表面溫度可以上升1.7度C²。而這種程度的溫度增加可以顯著地增加膠原蛋白酵素collagenase的活性而可降低膠原蛋白collagen(疤痕就是真皮層中膠原蛋白過度增生)的生成，進而影響疤痕的形成⁴。但這些理論都被一些研究所排除^1,5。
   也有人提到『靜電說』，因為矽膠片和皮膚之間因為摩擦產生的負靜電場可使膠原蛋白重新排列，而使疤痕退化⁶。事實上，為了驗證這個理論，Hirshowitz等人做了一個臨床實驗，他把濃稠的矽膠油封於矽膠片裡面，成為一種矽膠殿，這種裝置可以產生很強的靜電場，然而其治療疤痕的效果並沒有比一般的矽膠片更好⁷。故『靜電說』也被推翻。
    接著有研究說矽膠片可避免角質層水分經皮膚蒸發，進而恢復肌膚角質層水分含量^1,8，Quinn⁵等人測量測量矽膠片的水蒸氣穿透率（WVTR, 4.5g/m²/hr）為正常皮膚的一半，故理論上低的水蒸氣穿透率可以增加表皮角質層的含水量。不管是矽膠片，矽膠凝膠或是矽膠霜外以密閉敷料封閉，都有同樣的防止水份散失，以及使角質層滋潤的效果。然而完全密閉不透氣的塑膠袋也是無法被利用，因為會造成角質細胞的浸潤與發炎反應⁹。有愈來愈多的證據顯示這些矽膠相關產品的除疤效果主要是來自於密閉及濕潤（occlusion and hydration），這和慢性傷口生長的『濕潤療法』理論不謀而合。
    Sawada（澤田）及 Sone（曾根）等人於1990年比較將矽膠霜Silicone cream以紗布覆蓋或以密閉性敷料（如防水薄膜）覆蓋，對疤痕或蟹足腫的效果，結果密閉的那一組明顯對疤痕有效，其結論為『密閉』是矽膠相關產品可以除疤的一個重要元素¹⁰
    Sawada（澤田）及 Sone（曾根）等人接著又於1992年又做了另一個臨床實驗，將31個有疤痕的病人分為兩組，一組用沒有含矽膠成分的乳霜cream但以防水薄膜覆蓋，另一組只使用凡士林塗抹當做對照組，結果密閉組明顯有效，而且其效果和前一個研究的矽膠霜覆蓋以薄膜的效果相當，故澤田他們嚇了一個結論就是，『濕潤』與『密閉』都是矽膠相關產品可以除疤的重要元素¹¹。
    另一個研究使用矽膠片及不含矽膠的密閉性凝膠occlusive non-silicone gel，結果兩組對於疤痕都有相同的效果¹²。
    有關於將傷口密封就能治療疤痕，有人想到那麼OP Site這些透氣防水薄膜對傷口有幫助嗎？有幾篇研究證實Polyurathane透氣防水薄膜的效果和矽膠片的除疤效果差不多^13,14。另一個研究指出透氣防水薄膜貼12個小時和貼24小時，連續8周後的除疤效果都一樣好¹⁵。
    然而在2002年，Saulis¹⁶等人以20隻兔子的兩隻耳朵製作各製作四個7mm的打洞疤痕，一隻耳朵為實驗組，另一隻耳朵為對照組，使用"scar elevation index”SEI作為疤痕的定量工具，此方法是在40倍的放大倍率下，計算疤痕的疤痕下的真皮深度，除以疤痕相連正常皮膚下的真皮深度¹⁷（因為實驗結束需要把疤痕及其相鄰組織全取下，故此疤痕定量方法不適合用在人體臨床實驗）。實驗在術後第28天開始，持續4個禮拜，密閉敷料包括S＆M的矽膠片Cica-care，3M的防水薄膜Tegaderm，另一家S&M的防水薄膜OP Site，以及兩層3M的美容膠Steri-strips。實驗結果如下：

只有silicone gel這一組有明顯進步，其餘各組都沒有達到統計學上的意義，
作者並且測量測量Tegaderm，OP Site兩家防水薄膜及矽膠片的水蒸氣穿透率（water vapor transmission rate, WVTR），結果如下圖：

    有意思的是矽膠片和OP Site的密閉效果很相似，但是OP Site卻無法達到同樣的效果。這篇作者的結論為矽膠片的除疤效果並不能完全由濕潤與封閉來解釋。
    在2007年Kloeters等人在兔子的實驗中證實，以防水薄膜貼疤痕，時間愈久，效果愈好，並且又在貼疤痕的矽膠片外面貼五層Tegaderm防水薄膜，並與貼矽膠片外面再貼一層Tegaderm組比較，增加五倍防水能力的矽膠片其除疤效果比另一組還能改善8成。因此密封的時間與程度兩者是疤痕治療的兩種重要因素¹⁸。
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矽膠片及矽膠凝膠的除疤原理-1

游朝慶

    在1983年，Perkins等人第一個發現矽膠片（Silicone gel sheeting, SGS）可用來治療燒燙傷的疤痕¹。

    Ahn於1989年首次以前驅隨機控制臨床研究證明矽膠片對疤痕有效²。

    接著陸續至少有四個隨機控制研究提供證明說矽膠片可以有效治療疤痕^3-6。另外幾個有對照組的研究也證明說矽膠片可以有效預防疤痕增生^7-10。

    在2002年Mustoe等人根據實證醫學發表一篇疤痕處理的臨床建議，在那個年代，對疤痕有實證醫學證明有效的處理方法只有矽膠片及疤痕內注射類固醇兩種¹¹。

    在2006年的考科藍Cochrane實證醫學研究，其從13個有對照組的研究（controlled study），559個病人中，發現矽膠片對易長疤痕的病人有預防的效果，可增加疤痕的彈性，使紅色疤痕淡化顏色¹²。

    最近幾個有對照組的研究都表示矽膠凝膠silicone gel，其治療疤痕的效果至少和矽膠片一樣好，但和矽膠片比較，因為較方便使用，及較舒服，患者較喜歡使用矽膠凝膠^13-15。

    然而為什麼矽膠片及矽膠凝膠可以除疤呢？其原理呢？ 在下一節，我將繼續帶大家探討這個問題。

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