人造皮膚是行業(yè)熱點(diǎn)，但目前市場(chǎng)的人造皮膚多為簡(jiǎn)單的表皮和真皮，哈佛歸國(guó)博士吳訓(xùn)偉用干細(xì)胞再生出功能完整的人類皮膚，為燒燙傷、潰瘍、毛發(fā)再生、疑難皮膚疾病患者帶來(lái)了治療希望，同時(shí)，也為科學(xué)家進(jìn)行皮膚毒理學(xué)研究提供了更好的工具。

吳訓(xùn)偉博士在“千人計(jì)劃”創(chuàng)業(yè)大賽決賽上做展示

皮膚是人體面積最大的器官，非常容易受到外傷、燒傷、炎癥等因素的損害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每年燒傷與潰瘍患者1500萬(wàn)人，其中需進(jìn)行皮膚移植的病例在350萬(wàn)人。由于沒(méi)有可替代的皮膚來(lái)源，治療上多采用自體皮膚移植，這種“拆東墻補(bǔ)西墻”的方法，不僅會(huì)造成新的創(chuàng)傷，同時(shí)還存在無(wú)“墻”可拆，無(wú)自體皮膚可用的情況。

現(xiàn)在這種情況有了新的解決方法。2014年10月23日，在“千人計(jì)劃”創(chuàng)業(yè)大賽決賽上，哈佛歸國(guó)博士吳訓(xùn)偉展示了他們研發(fā)的多功能干細(xì)胞再生人類皮膚，為燒燙傷、潰瘍、毛發(fā)再生、疑難皮膚疾病患者帶來(lái)了治療希望，同時(shí)，也為科學(xué)家進(jìn)行皮膚毒理學(xué)研究提供了更好的工具。生物探索記者對(duì)此進(jìn)行了專訪。

全功能人造皮膚，干細(xì)胞培養(yǎng)

一直以來(lái)，國(guó)際醫(yī)學(xué)界都試圖體外制造皮膚，用來(lái)更換人體損壞的皮膚組織。到目前為止，已有多種人造皮膚問(wèn)世，有用蠶絲蛋白、結(jié)締細(xì)胞、生物高分才材料、合成高分子材料制成的生物人造皮，也有用納米材料、傳感器制成的非生物人造皮——近來(lái)報(bào)道最多的是電子皮膚。

這些人造皮膚在臨床實(shí)驗(yàn)上都取得良好的效果，但它們與真正的皮膚相比還是有很大差距。從組織工程學(xué)的角度看，完整的皮膚包括不同的層次：表皮、真皮和皮下組織，而這些皮膚一般都只包含兩個(gè)層次：表皮和真皮。

在皮膚研究和開(kāi)發(fā)領(lǐng)域有15年經(jīng)驗(yàn)的吳訓(xùn)偉博士另辟蹊徑，從患者自身提取少量皮膚組織，獲取干細(xì)胞，進(jìn)行分離、培養(yǎng)、擴(kuò)增，最后得到完整的人類皮膚組織，不僅包括表皮和真皮，還包括汗腺、皮脂腺，神經(jīng)等皮膚附屬組織，有色素沉著，再生的毛發(fā)還能循環(huán)生長(zhǎng)。

兩大用途

該項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用在哪些方面呢？吳博士說(shuō)：“主要有兩個(gè)方面的用途，一是可以生產(chǎn)載有人類皮膚的老鼠模型，用作皮膚疾病研究、藥物開(kāi)發(fā)、化妝品和皮膚毒性物質(zhì)的篩選，加快藥品及化妝品上市的步伐。二是我們的重點(diǎn)產(chǎn)品，也就是臨床細(xì)胞產(chǎn)品。目前有很多皮膚疾病都不能夠得到完善的治療，特別是燒、燙傷，在嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)危及生命，白癜風(fēng)、胎記等多種皮膚疾病則影響人們的生活質(zhì)量。我們培養(yǎng)的人造皮膚可以解決這些問(wèn)題，能夠用于以下疾病的臨床：慢性皮膚瘡傷，燒傷，頭發(fā)再生等、白癜風(fēng)皮膚病等。”

目前，吳博士團(tuán)隊(duì)已開(kāi)發(fā)出從組織培養(yǎng)的人頭皮細(xì)胞在老鼠身上再生出全功能的人類皮膚（如下圖所示）。再生的皮膚中包含表皮、真皮、發(fā)囊、汗腺、皮脂腺、神經(jīng)、肌肉和皮下脂肪，還有頭發(fā)。

吳博士表示，人造皮膚在小鼠身上實(shí)現(xiàn)的效果非常好，培養(yǎng)的細(xì)胞用在小鼠身上后，一個(gè)星期就形成了皮膚，三到四個(gè)星期就長(zhǎng)出了毛發(fā)，再過(guò)兩個(gè)月就可以看到毛發(fā)在生長(zhǎng)，并且該小鼠模型證實(shí)了該皮膚可實(shí)現(xiàn)無(wú)疤痕愈合。

市場(chǎng)前景廣闊

據(jù)吳博士介紹，根據(jù)2011年國(guó)際化妝品化學(xué)家學(xué)會(huì)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，2011年有16億美元用于皮膚化妝品測(cè)試的研究、研發(fā)。根據(jù)零售藥品監(jiān)測(cè)，每年有550多種皮膚藥品上市，用于藥品的研發(fā)測(cè)試，需要經(jīng)費(fèi)在35億美元以上。根據(jù)這兩項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，人造皮膚市場(chǎng)容量達(dá)50億美元，這還只是在科研領(lǐng)域的應(yīng)用。

在臨床上，人造皮膚也面臨著廣闊的市場(chǎng)。在我國(guó)，燒燙傷的發(fā)病率比較高，因糖尿病導(dǎo)致的潰瘍發(fā)病率、白癜風(fēng)發(fā)病率也逐年增長(zhǎng)，每年估計(jì)用于上述疾病的治療費(fèi)用大約在一千億人民幣以上。

目前國(guó)內(nèi)外有多家公司從事人造皮膚的研發(fā)、生產(chǎn)，但是他們的產(chǎn)品大多只是簡(jiǎn)單的表皮和真皮，吳博士團(tuán)隊(duì)利用自體干細(xì)胞技術(shù)研發(fā)的人造皮膚更接近真實(shí)皮膚，排異反應(yīng)更小，更容易實(shí)現(xiàn)傷口無(wú)疤痕愈合。

何時(shí)能夠真正用于人體？吳博士說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)在老鼠身上已經(jīng)很成熟了，他們正在做臨床試驗(yàn)，預(yù)計(jì)兩年時(shí)間推向市場(chǎng)。“用在人身上是我們的研發(fā)重點(diǎn)，我們的關(guān)鍵是要解決人類疾病的痛苦，這才是我們真正的目標(biāo)。”結(jié)束采訪時(shí)，吳博士這樣總結(jié)——我們相信，這也是人類醫(yī)學(xué)的共同目標(biāo)。

吳訓(xùn)偉博士簡(jiǎn)介

吳訓(xùn)偉，畢業(yè)于上海復(fù)旦大學(xué)，上海醫(yī)科大學(xué)、浙江大學(xué)。從2001起，吳博士一直致力于皮膚和毛發(fā)的研究，先后在國(guó)內(nèi)外雜志發(fā)表論文40多篇，其中，國(guó)外雜志34篇，第一作者12篇，另外有10篇論文影響因子在10分以上。其在哈佛醫(yī)學(xué)院研究的有關(guān)皮膚癌的課題發(fā)表在“自然”（nature）雜志上。他成功研發(fā)出用培養(yǎng)的人的皮膚干細(xì)胞種在老鼠身上，長(zhǎng)出人的完整皮膚和毛發(fā)來(lái)。這是世界上首次成功地用體外培養(yǎng)的人的細(xì)胞再生出完整的人的皮膚來(lái)。這項(xiàng)技術(shù)在美國(guó)申報(bào)了專利，并是第一發(fā)明人，2013年回國(guó)與合伙人邢志青共建了濟(jì)南磐升生物技術(shù)有限公司，并與濟(jì)南高新區(qū)創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心共建了濟(jì)南藥谷˙生物醫(yī)用材料與組織工程公共服務(wù)中試平臺(tái)，申請(qǐng)組建了濟(jì)南市皮膚再生與修復(fù)工程技術(shù)研究中心，申報(bào)了3項(xiàng)發(fā)明專利，將該成果在國(guó)內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。同時(shí)該研究成果已被組織工程學(xué)最有權(quán)威的Tissue Engineering雜志接受和發(fā)表。