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背景:近些年来,消化内镜的快速发展为消化道肿瘤的早期发现和微创诊治带来巨大益处,内镜下粘膜切除术(Endoscopic Mucosal Resection,EMR)、内镜粘膜下剥离术(Endoscopic Submucosal Dissection,ESD)等已经被指南推荐为消化道早期肿瘤的一线治疗方式。随着技术的不断创新,在ESD基础上延伸的相关技术如内镜粘膜下隧道技术(Submucosal Tunneling Endoscopic Resection,STER)、内镜全层切除术(Endoscopic Full-thickness Resection,EFTR)、经口内镜肌切开术(Peroral Endoscopic Myotomy,POEM)、经自然腔道内镜手术(Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery,NOTES)等进一步扩大消化内镜的诊疗范围。虽然和外科手术相比具有微创的优点,但其侵入性越来越强,伴随而来的消化道穿孔等并发症数量也在不断增加,成为临床上急需解决的问题。一旦发生穿孔,胃肠道内容物容易外漏,引起局部及全身炎症反应。临床医师应尽快明确穿孔位置并封闭穿孔,以防止严重的纵膈、胸腔、腹腔、盆腔感染及其他器官损伤。长期以来,外科手术修补一直是急性消化道穿孔的标准治疗方式,但相对是一种侵入性手术,并存在术后吻合口狭窄、吻合口漏或瘘等并发症,给患者带来经济负担甚至生命威胁。穿孔的早期发现、快速修补和创面的快速愈合是提高患者预后的重要手段。内镜可快速发现和修补小穿孔,目前常用内镜下金属夹夹闭、荷包缝合、内镜外金属夹(Over-the-scope Clip,OTSC)夹闭、内镜缝合器缝合或者是支架植入等方式治疗。对于较大的穿孔依然需要腹腔镜或者是开腹手术修补,甚至需要消化道部分切除或造瘘。穿孔的快速修补和消化道完整结构的重建是临床上的重要难题,国内外学者也进行了大量研究。目前临床上常用的方法有三种:自体组织移植、异体组织移植、人工合成组织替代品。由于前两者存在供体严重受限和免疫排斥反应等问题,人工合成材料目前是研究的热点。在一些实验和研究中,不同材料的补片用于消化道穿孔的修补已取得良好效果,但是大多数以瘢痕修复、组织异生为主,新生组织结构和功能难以恢复,依然没有完美的材料用于辅助内镜下或腹腔镜下穿孔的修复、消化道重建和组织再生。胶原蛋白是细胞外基质的重要组成成分,能够促进细胞的增殖和分裂。因此本研究将一种疏密复合双层结构的胶原蛋白补片用于大鼠胃壁全层缺损的治疗,并探究其有效性和可行性。方法:第一部分:16只SD大鼠随机分为2组,每组8只,建立胃壁全层缺损模型,分别应用引导组织再生(Guide Tissue Regeneration,GTR)胶原蛋白补片和聚乳酸(Polylactic Acid,PLA)补片进行修补。术后禁水6h,禁食24h后恢复饮食。一周内观察大鼠精神状态,有无异常体温升高、腹胀、腹泻、腹膜炎的发生。饲养至术后六周,观察大鼠存活情况、体重变化、创面愈合、腹腔粘连等情况;并进行组织病理分析,探究两种材料补片用于消化道穿孔修补的可行性及有效性。第二部分:用同样的方法建立32只大鼠胃壁缺损模型,应用GTR胶原蛋白补片进行修补,分别于术后第3天、1周、2周、4周麻醉后处死大鼠(每次8只),观察术后腹腔粘连情况、胃壁缺损修补再生情况,并进行组织病理分析,评估GTR胶原蛋白补片引导组织再生的基本过程,探究其用于消化道缺损修补的组织相容性及安全性。结果:第一部分:16只SD大鼠均成功建立胃壁缺损模型,并且成功应用GTR胶原蛋白补片(n=8)或PLA补片(n=8)进行修补,手术当日及术后第一日所有大鼠生存情况良好。PLA修补的大鼠在术后第2、3、4天分别出现1、2、1只死亡(穿孔修补部位再次发生穿孔);另1只大鼠术后出现腹泻,一周后自行好转,余大鼠未见明显异常;共4只大鼠存活至术后6周,存活率50%(4/8)。GTR胶原蛋白补片修补后大鼠生存情况良好,无腹胀、腹泻及腹膜炎的发生,术后体重稳步增长,所有大鼠存活至术后6周,存活率100%(8/8);GTR组大鼠术后体重明显高于PLA组;两组术后均可见穿孔修补部位与腹壁、网膜或周围器官粘连,但两组粘连评分未见明显差异(P>0.05);术后6周GTR组粘膜完全再生,PLA组粘膜缺损面积为(1.39±0.20)mm2,显著大于GTR组(P<0.05)。病理分析显示术后6周GTR修补组大鼠具有更低的炎性细胞浸润水平,更好的胶原纤维排列有序性,更多的新生血管形成,且组织结构趋于正常化。第二部分:32只SD大鼠均成功建立胃部全层缺损模型,并成功应用GTR胶原蛋白补片修补。术后所有大鼠生存情况良好,体重稳步增加,存活率100%(32/32)。术后3天见GTR胶原膜与周围正常组织贴合良好,无腹腔积液及渗漏,HE染色见胶原膜表面大量细胞爬行;术后1周缺损处完全闭合;修补部位组织与腹腔轻度粘连;术后1周、2周、4周粘膜缺损面积分别为(39.79±0.55)mm2、(7.40±0.43)mm2、(0.91±0.08)mm2,术后4周粘膜缺损面积显著小于第一部分PLA组术后6周时粘膜缺损面积(1.39±0.20)mm2(P<0.05),提示GTR修补后能够更加快速实现穿孔的修补,促进组织再生。修补后炎症细胞浸润水平随着时间的变化逐渐降低,未出现过度的炎症反应及胶原蛋白的过度沉积,胶原有序性逐渐增强,新生血管逐渐增多。结论:大鼠胃壁穿孔是一种可靠的动物模型;GTR胶原蛋白补片修补效果明显优于PLA补片。GTR胶原蛋白膜具有良好的组织相容性,降解时间可控,并且能够促进组织快速再生,实现穿孔的修补和组织结构的恢复,是一种理想的组织修复材料,为消化道穿孔、创面快速愈合及难治性消化道瘘的治疗带来希望。