近百年的應用研究歷史證實人羊膜內包含多達幾十種生物活性物質,具有抗炎、抗菌、抗病毒、抑制新生血管形成及促進細胞凋亡等作用,在治療燒傷、創傷、眼部損傷、皮膚病等疾病方面取得了顯著療效。近年來羊膜及羊膜細胞在組織工程皮膚、血管構建、生物支架材料及生物緩釋材料等方面的研究取得了長足進步。羊膜及羊膜細胞在生物醫藥領域也展露出優勢和魅力,具有一定的科學研究價值和廣闊的應用前景。
引用本文： 馮國紋, 余麗梅. 人羊膜應用的研究進展. 生物醫學工程學雜志, 2014, 31(4): 930-934. doi: 10.7507/1001-5515.20140175 復制
引言
早在20世紀初，就有文獻資料記載將人羊膜(human amniotic membrane)用于人體皮膚移植和燒傷治療[1]，受制于當時認知水平和技術手段限制一直未受到足夠的重視，直到1995年，當 Kim和Tseng將保存的人羊膜運用于兔角膜重建術中取得成功，這一具有里程碑意義的移植試驗將羊膜組織在醫學應用中蘊藏的巨大潛能呈現在科研工作者眼前，圍繞人羊膜更深更廣的研究隨之逐漸展開。本文主要介紹人羊膜的結構、功能及其研究進展。
1 羊膜基本結構及功能
人羊膜附屬于胎盤組織，從細胞滋養層演化而來，是人類兩層胎膜的內層胎膜，亦是胎盤的最內層，其內包被羊水和胎兒，在產婦分娩時隨胎盤排出體外。作為胚胎的保護層，羊膜不僅為胎兒發育提供營養，也是一道阻隔母體與胎兒兩個異體組織互不排斥的奇妙屏障。羊膜光滑、無血管、神經及淋巴，具有一定的彈性及延展性，厚約0.02~0.5 mm。顯微鏡下觀察，羊膜大致分為五層：上皮層、基底膜、致密層、纖維細胞層和海綿層[2]，一張完整的羊膜展開面積可達2 m2。
1.1 分泌功能
經長期研究發現羊膜可分泌諸多生物活性物質[3-6]，已證實的有多型膠原、層粘連蛋白、上皮細胞生長因子、轉化生長因子、血管內皮生長因子、角質細胞生長因子、堿性成纖維細胞生長因子、肝細胞生長因子、人β防御素、Elafin 和分泌型白細胞蛋白酶抑制劑、三葉草肽、基質金屬蛋白酶、金屬蛋白酶組織抑制劑1和2、α-1抗胰蛋白酶、α-2巨球蛋白、α-2抗糜蛋白酶、多種白細胞介素(interleukin,IL)、前列腺素E、乙酰膽堿、兒茶酚胺、多巴胺、神經營養因子等，這些活性物質在一定的環境中可發揮相應的生物學功能，更多的活性物質也逐漸被發現。
1.2 抗炎、抗菌和抗病毒
羊膜具有強大的抑制組織炎癥反應能力，作為一種物理屏障，防止細菌在受損部位黏附及病毒入侵的同時，可通過多種途徑阻斷或減輕炎癥反應。羊膜細胞合成的IL-1受體拮抗劑( IL-1Ra) 通過競爭結合IL-1受體，阻斷IL-1所致的炎癥反應；羊膜能抑制人類主要組織相容性復合體 II(MHC-II)陽性抗原呈遞細胞的遷移；羊膜還可下調腫瘤壞死因子α及IL-1、IL-6、IL-8等促炎因子的表達，促進抗炎因子IL-4、IL-10、基質金屬蛋白酶抑制劑1、β防御素、表面活性蛋白A、神經遞質P等重要活性物質的釋放，為進一步深入研究其抗炎、抗菌和抗病毒作用及機制奠定了基礎[7]。
1.3 抑制角膜血管化與誘導免疫細胞凋亡
研究報道，羊膜細胞及羊膜組織可通過抑制角膜受損區域的血管內皮細胞遷移和增殖，進而抑制角膜新生血管形成。羊膜細胞分泌物能減少有分裂刺激的T、B細胞增殖，誘導、促進T、B細胞凋亡，促進中性粒細胞及巨噬細胞凋亡[8]，進而發揮生理學效應。Steng等[9]指出，羊膜促進巨噬細胞凋亡的作用并不是直接由一氧化氮和TNF-α介導，而是通過阻斷細胞核因子-κB和Akt-FKHR兩個通路產生的繼發效應。
2 羊膜在疾病治療中的應用
2.1 燒傷、創傷治療
經處理后新鮮或凍存的人羊膜已作為一種新型生物敷料用于多種疾病的治療[10]，在燒傷、創傷治療中顯示了良好的臨床效果。作為天然基底膜的羊膜，能促進上皮細胞的遷移和黏附，加速新生組織的形成。研究者對102例Ⅱ度燒傷的患兒研究發現，與傳統的磺胺嘧啶銀治療相比，局部貼敷新鮮羊膜具有上皮化更快、疼痛感減輕明顯、愈合時間明顯縮短等優勢[11]。與采用移植人工皮膚治療大面積深度燒傷比較，用γ射線處理羊膜，將其作為新型生物敷料使用，在抑制細菌增殖、防止繼發感染、阻止蛋白質電解質流失、縮短愈合時間、減輕疼痛、抑制創面初期過度皺縮等方面均展現出良好的治療效果[12]。也有研究報道，羊膜作為一種安全的生物敷料，用于治療面部的燒傷、創傷，可以有效地抑制疤痕形成和減少色素沉著[13-14]。羊膜相對于一般敷料而言，明顯減少了燒傷愈合中瘢痕組織的形成，這一作用可能與羊膜能夠明顯抑制組織中α-平滑肌肌動蛋白表達有關。此外，羊膜分泌的諸多營養因子也產生了良好的組織再生營養作用，開展此類研究可能揭示羊膜組織用于燒傷、創傷，促進創面愈合的重要機制。已知創面愈合涉及一系列復雜的生物學級聯事件，已有文獻報道，其作用機制涉及20個基因下調和60個基因的上調[15]，進一步研究羊膜促進創面愈合的分子機制具有重要的生物醫學意義。
2.2 眼科疾病
羊膜與人眼角膜的生理結構極為相似，羊膜所包含或分泌的諸多生物活性物質能夠極好地促進眼部酸、堿燒傷及受損角膜的修復。Choi等[16]將來源羊膜并經體外培養的人羊膜間充質細胞，制成含細胞懸液的滴眼液，用于眼角膜的堿燒傷，證實該種滴眼液可以明顯抑制角膜炎癥反應，并促進傷口愈合。早期臨床研究發現將羊膜用于治療眼表燒傷，有助于患者視力的提高、減輕疼痛及刺激癥狀、降低晚期并發癥發病率，產生了極好的治療效果[17]，移植的羊膜能夠有效地抑制角膜新生血管的形成，減輕血管化并發揮強大抗炎作用，明顯促進損傷角膜的修復、重建。羊膜不僅可以作為角膜的臨時替代物，也是一種能促進細胞遷移和眼表組織損傷再生的基底膜，并可促進眼表上皮愈合，抑制瘢痕增生。羊膜產品已被越來越多地用于眼表疾病中的結構重建手術，包括翼狀胬肉及假性翼狀胬肉所致的瞼球粘連、眼表化學性燒傷、熱燒傷、眼表創傷等創面的修復。
2.3 預防組織粘連
已有研究顯示，羊膜能有效預防手術后組織粘連[18-19]。臨床上由于子宮內膜嚴重粘連能導致不孕癥、閉經及月經過少等疾病，通過子宮腔鏡將羊膜移植于子宮內壁周圍，能有效地減少粘連。利用羊膜包裹于組織創面周圍也可有效地預防結腸粘連、肌肉肌腱粘連，并能促進相應組織器官及傷口的恢復再生。因此，羊膜也開始應用于外科手術中，發揮其促進組織修復和預防組織粘連的作用。
2.4 周圍神經組織損傷修復
動物實驗中，羊膜管內注入臍血間充質干細胞后包裹于離斷、縫合的周圍神經接頭處，能提高動物術后神經功能恢復，減輕腓腸肌萎縮[20]。亦有實驗研究通過監測神經指數和組織形態學、經中段軸突數量和髓鞘厚度等指標證實，羊膜有助于坐骨神經等周圍損傷的神經再生與功能恢復。
2.5 皮膚病與膜性組織損傷
羊膜也被用于治療皮膚疾病，諸如藥疹、大皰性表皮松解癥[21]、糖尿病等引起的難愈性潰瘍，作為生物敷料的羊膜在有效抑制炎癥、減輕疼痛的同時，還能促進創面恢復及減少并發癥發生率。此外，羊膜還被廣泛用于皮膚黏膜壞死或缺損、腱鞘肌腱替代修復、口腔前庭成形術、人工陰道再造、膀胱尿道修復、鼓膜穿孔等疾病的治療中，組織損傷修復得到明顯改善，缺損組織功能也得到明顯恢復。
3 羊膜組織工程
羊膜具有質量輕、韌性大、力學延展性好的特點，易與組織器官貼合且具有較強的黏附性，更為重要的是羊膜是產婦分娩后排除體外的廢物，不受倫理學及來源限制，既是一種很好的生物膜，也是組織工程天然的生物載體和支架材料，甚至可能成為一些藥物的緩釋載體。良好地組織工程支架材料應具有生物相容性好與可吸收性，具有可塑性強、利于細胞黏附生長，制備工藝簡潔和價格合理等優點，羊膜作為天然生物材料在這些方面展現出極大的優勢。
3.1 皮膚組織工程
目前，羊膜被用于大面積皮膚缺損或壞死的移植治療，臨床研究結果顯示，羊膜可作為全層皮膚缺損替代治療的組織工程皮膚，明顯減輕炎癥反應，促進創面愈合，是治療醫源性皮膚缺損有效、快捷的方式[22]。黃建艷等[23]利用羊膜組織為基材，經環氧交聯固定及表面透明質酸修飾，復合堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)形成生物活性人工皮膚，移植于兔創傷的創面，可以明顯促進創面快速愈合，減少瘢痕形成，表明人羊膜有望成為燒傷、整形外科進行皮膚重建的良好人工皮膚產品。
3.2 血管組織工程
Lee等[24]將血管內皮細胞黏附生長于以戊二醛交聯新鮮羊膜制成的組織工程血管支架管道中，制備組織工程血管，結果發現羊膜的應用不僅能促進血管內皮細胞增殖、縮短制備的時間，并且成功制備的血管完全足以承受人體正常血壓，還可表達聯接蛋白、整合素等活性物質，展現出良好的生物學功能。真空凍干保存的羊膜較新鮮羊膜和冷凍保存的羊膜更能促進血管內皮細胞的黏附和生長，促進組織工程血管的構建。
3.3 細胞載體支架材料
有研究者將自體黑色素細胞與羊膜共培養，利用羊膜負載黑色素細胞后移植于切除白癜風病灶區皮膚的表面，患者術后病灶區域90%的新生皮膚色澤與正常皮膚無異，表明羊膜負載黑色素細胞對大面積白癜風皮膚病的治療有相當顯著的療效[25]。另有研究報道,人骨髓間充質干細胞、角朊細胞、人動脈平滑肌細胞、兔口腔黏膜細胞、大鼠小腸黏膜上皮細胞、角膜緣干細胞等均能在羊膜上良好地增殖生長，進一步證明，羊膜可能是一種應用前景頗廣的細胞載體支架材料。
3.4 生物緩釋材料
研究者將羊膜培養于含3%氧氟沙星的培養基中，然后檢測羊膜在體外環境下釋放氧氟沙星的時長，發現羊膜能夠持續平穩地釋放氧氟沙星長達7 h之久[26]，表明羊膜能有效地儲存藥物，具備研制成緩釋藥物制劑骨架材料的潛能。對羊膜進行生物學特性改良，制成負載細胞的生物復合型羊膜、含藥羊膜等賦予了羊膜更豐富的功能。
4 羊膜細胞工程
人羊膜來源的上皮細胞(human amniotic membrane epithelial cells，hAECs)和人羊膜間充質干細胞(human amniotic membrane mesenchymal stem cells,hAMSCs)是一類具有部分胚胎干細胞特性的細胞，不表達HLA-DR、CD80和CD86等共刺激分子，低表達HLA-A、B、C 等抗原[27]，免疫原性極低。2005年Miki等研究發現hAECs缺乏端粒酶，可能是hAECs無法在體外無限擴增的根源，看似缺點，卻解決了胚胎干細胞等移植的一個致命隱患，即克服了細胞移植后在宿主體內生長致癌的可能，hAECs的無致瘤性更顯現了極大的應用優勢。
hAECs和hAMSCs在適當的條件下都可誘導分化為三個胚層不同類型的細胞如：脂肪細胞、骨細胞、軟骨細胞、骨骼肌細胞、心肌細胞、肝細胞、神經細胞和血管內皮細胞、胰島β細胞、聽覺系統細胞等。動物實驗進一步發現，hAECs和hAMSCs移植治療糖尿病、血管疾病、肺纖維化、肝纖維化、心肌梗塞、脊髓損傷、帕金森病、阿爾茨海默病等均取得滿意的治療效果[28-30]。表明羊膜來源的細胞治療技術可能在一些重大疾病的治療中發揮重要作用，值得深入研究和進行細胞治療學應用研發。也有學者提出，基于羊膜細胞體外不能無限擴增，加之羊膜及羊膜來源細胞具有一定的抑制新生血管形成、免疫調節和抑制癌細胞遷移等作用，提示羊膜及其細胞工程技術可能成為抗腫瘤研究的新生物模式[31]。
表1
人羊膜應用概況
Table1.
Application of human amniotic membrane
綜上所述，隨著羊膜及羊膜來源細胞在生物學、醫學及相關工程學方面研究的進展，尤其是在疾病治療中的應用，已越來越多地展露出優勢和魅力(見表 1)。羊膜敷料、羊膜組織工程材料、羊膜細胞工程及其衍生物用于大規模工業化生產蘊藏著巨大的社會和商業價值。對羊膜、羊膜細胞進行廣泛、深入的基礎與應用研究，一定會對人類健康和社會活動產生深遠影響。
引言
早在20世紀初，就有文獻資料記載將人羊膜(human amniotic membrane)用于人體皮膚移植和燒傷治療[1]，受制于當時認知水平和技術手段限制一直未受到足夠的重視，直到1995年，當 Kim和Tseng將保存的人羊膜運用于兔角膜重建術中取得成功，這一具有里程碑意義的移植試驗將羊膜組織在醫學應用中蘊藏的巨大潛能呈現在科研工作者眼前，圍繞人羊膜更深更廣的研究隨之逐漸展開。本文主要介紹人羊膜的結構、功能及其研究進展。
1 羊膜基本結構及功能
人羊膜附屬于胎盤組織，從細胞滋養層演化而來，是人類兩層胎膜的內層胎膜，亦是胎盤的最內層，其內包被羊水和胎兒，在產婦分娩時隨胎盤排出體外。作為胚胎的保護層，羊膜不僅為胎兒發育提供營養，也是一道阻隔母體與胎兒兩個異體組織互不排斥的奇妙屏障。羊膜光滑、無血管、神經及淋巴，具有一定的彈性及延展性，厚約0.02~0.5 mm。顯微鏡下觀察，羊膜大致分為五層：上皮層、基底膜、致密層、纖維細胞層和海綿層[2]，一張完整的羊膜展開面積可達2 m2。
1.1 分泌功能
經長期研究發現羊膜可分泌諸多生物活性物質[3-6]，已證實的有多型膠原、層粘連蛋白、上皮細胞生長因子、轉化生長因子、血管內皮生長因子、角質細胞生長因子、堿性成纖維細胞生長因子、肝細胞生長因子、人β防御素、Elafin 和分泌型白細胞蛋白酶抑制劑、三葉草肽、基質金屬蛋白酶、金屬蛋白酶組織抑制劑1和2、α-1抗胰蛋白酶、α-2巨球蛋白、α-2抗糜蛋白酶、多種白細胞介素(interleukin,IL)、前列腺素E、乙酰膽堿、兒茶酚胺、多巴胺、神經營養因子等，這些活性物質在一定的環境中可發揮相應的生物學功能，更多的活性物質也逐漸被發現。
1.2 抗炎、抗菌和抗病毒
羊膜具有強大的抑制組織炎癥反應能力，作為一種物理屏障，防止細菌在受損部位黏附及病毒入侵的同時，可通過多種途徑阻斷或減輕炎癥反應。羊膜細胞合成的IL-1受體拮抗劑( IL-1Ra) 通過競爭結合IL-1受體，阻斷IL-1所致的炎癥反應；羊膜能抑制人類主要組織相容性復合體 II(MHC-II)陽性抗原呈遞細胞的遷移；羊膜還可下調腫瘤壞死因子α及IL-1、IL-6、IL-8等促炎因子的表達，促進抗炎因子IL-4、IL-10、基質金屬蛋白酶抑制劑1、β防御素、表面活性蛋白A、神經遞質P等重要活性物質的釋放，為進一步深入研究其抗炎、抗菌和抗病毒作用及機制奠定了基礎[7]。
1.3 抑制角膜血管化與誘導免疫細胞凋亡
研究報道，羊膜細胞及羊膜組織可通過抑制角膜受損區域的血管內皮細胞遷移和增殖，進而抑制角膜新生血管形成。羊膜細胞分泌物能減少有分裂刺激的T、B細胞增殖，誘導、促進T、B細胞凋亡，促進中性粒細胞及巨噬細胞凋亡[8]，進而發揮生理學效應。Steng等[9]指出，羊膜促進巨噬細胞凋亡的作用并不是直接由一氧化氮和TNF-α介導，而是通過阻斷細胞核因子-κB和Akt-FKHR兩個通路產生的繼發效應。
2 羊膜在疾病治療中的應用
2.1 燒傷、創傷治療
經處理后新鮮或凍存的人羊膜已作為一種新型生物敷料用于多種疾病的治療[10]，在燒傷、創傷治療中顯示了良好的臨床效果。作為天然基底膜的羊膜，能促進上皮細胞的遷移和黏附，加速新生組織的形成。研究者對102例Ⅱ度燒傷的患兒研究發現，與傳統的磺胺嘧啶銀治療相比，局部貼敷新鮮羊膜具有上皮化更快、疼痛感減輕明顯、愈合時間明顯縮短等優勢[11]。與采用移植人工皮膚治療大面積深度燒傷比較，用γ射線處理羊膜，將其作為新型生物敷料使用，在抑制細菌增殖、防止繼發感染、阻止蛋白質電解質流失、縮短愈合時間、減輕疼痛、抑制創面初期過度皺縮等方面均展現出良好的治療效果[12]。也有研究報道，羊膜作為一種安全的生物敷料，用于治療面部的燒傷、創傷，可以有效地抑制疤痕形成和減少色素沉著[13-14]。羊膜相對于一般敷料而言，明顯減少了燒傷愈合中瘢痕組織的形成，這一作用可能與羊膜能夠明顯抑制組織中α-平滑肌肌動蛋白表達有關。此外，羊膜分泌的諸多營養因子也產生了良好的組織再生營養作用，開展此類研究可能揭示羊膜組織用于燒傷、創傷，促進創面愈合的重要機制。已知創面愈合涉及一系列復雜的生物學級聯事件，已有文獻報道，其作用機制涉及20個基因下調和60個基因的上調[15]，進一步研究羊膜促進創面愈合的分子機制具有重要的生物醫學意義。
2.2 眼科疾病
羊膜與人眼角膜的生理結構極為相似，羊膜所包含或分泌的諸多生物活性物質能夠極好地促進眼部酸、堿燒傷及受損角膜的修復。Choi等[16]將來源羊膜并經體外培養的人羊膜間充質細胞，制成含細胞懸液的滴眼液，用于眼角膜的堿燒傷，證實該種滴眼液可以明顯抑制角膜炎癥反應，并促進傷口愈合。早期臨床研究發現將羊膜用于治療眼表燒傷，有助于患者視力的提高、減輕疼痛及刺激癥狀、降低晚期并發癥發病率，產生了極好的治療效果[17]，移植的羊膜能夠有效地抑制角膜新生血管的形成，減輕血管化并發揮強大抗炎作用，明顯促進損傷角膜的修復、重建。羊膜不僅可以作為角膜的臨時替代物，也是一種能促進細胞遷移和眼表組織損傷再生的基底膜，并可促進眼表上皮愈合，抑制瘢痕增生。羊膜產品已被越來越多地用于眼表疾病中的結構重建手術，包括翼狀胬肉及假性翼狀胬肉所致的瞼球粘連、眼表化學性燒傷、熱燒傷、眼表創傷等創面的修復。
2.3 預防組織粘連
已有研究顯示，羊膜能有效預防手術后組織粘連[18-19]。臨床上由于子宮內膜嚴重粘連能導致不孕癥、閉經及月經過少等疾病，通過子宮腔鏡將羊膜移植于子宮內壁周圍，能有效地減少粘連。利用羊膜包裹于組織創面周圍也可有效地預防結腸粘連、肌肉肌腱粘連，并能促進相應組織器官及傷口的恢復再生。因此，羊膜也開始應用于外科手術中，發揮其促進組織修復和預防組織粘連的作用。
2.4 周圍神經組織損傷修復
動物實驗中，羊膜管內注入臍血間充質干細胞后包裹于離斷、縫合的周圍神經接頭處，能提高動物術后神經功能恢復，減輕腓腸肌萎縮[20]。亦有實驗研究通過監測神經指數和組織形態學、經中段軸突數量和髓鞘厚度等指標證實，羊膜有助于坐骨神經等周圍損傷的神經再生與功能恢復。
2.5 皮膚病與膜性組織損傷
羊膜也被用于治療皮膚疾病，諸如藥疹、大皰性表皮松解癥[21]、糖尿病等引起的難愈性潰瘍，作為生物敷料的羊膜在有效抑制炎癥、減輕疼痛的同時，還能促進創面恢復及減少并發癥發生率。此外，羊膜還被廣泛用于皮膚黏膜壞死或缺損、腱鞘肌腱替代修復、口腔前庭成形術、人工陰道再造、膀胱尿道修復、鼓膜穿孔等疾病的治療中，組織損傷修復得到明顯改善，缺損組織功能也得到明顯恢復。
3 羊膜組織工程
羊膜具有質量輕、韌性大、力學延展性好的特點，易與組織器官貼合且具有較強的黏附性，更為重要的是羊膜是產婦分娩后排除體外的廢物，不受倫理學及來源限制，既是一種很好的生物膜，也是組織工程天然的生物載體和支架材料，甚至可能成為一些藥物的緩釋載體。良好地組織工程支架材料應具有生物相容性好與可吸收性，具有可塑性強、利于細胞黏附生長，制備工藝簡潔和價格合理等優點，羊膜作為天然生物材料在這些方面展現出極大的優勢。
3.1 皮膚組織工程
目前，羊膜被用于大面積皮膚缺損或壞死的移植治療，臨床研究結果顯示，羊膜可作為全層皮膚缺損替代治療的組織工程皮膚，明顯減輕炎癥反應，促進創面愈合，是治療醫源性皮膚缺損有效、快捷的方式[22]。黃建艷等[23]利用羊膜組織為基材，經環氧交聯固定及表面透明質酸修飾，復合堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)形成生物活性人工皮膚，移植于兔創傷的創面，可以明顯促進創面快速愈合，減少瘢痕形成，表明人羊膜有望成為燒傷、整形外科進行皮膚重建的良好人工皮膚產品。
3.2 血管組織工程
Lee等[24]將血管內皮細胞黏附生長于以戊二醛交聯新鮮羊膜制成的組織工程血管支架管道中，制備組織工程血管，結果發現羊膜的應用不僅能促進血管內皮細胞增殖、縮短制備的時間，并且成功制備的血管完全足以承受人體正常血壓，還可表達聯接蛋白、整合素等活性物質，展現出良好的生物學功能。真空凍干保存的羊膜較新鮮羊膜和冷凍保存的羊膜更能促進血管內皮細胞的黏附和生長，促進組織工程血管的構建。
3.3 細胞載體支架材料
有研究者將自體黑色素細胞與羊膜共培養，利用羊膜負載黑色素細胞后移植于切除白癜風病灶區皮膚的表面，患者術后病灶區域90%的新生皮膚色澤與正常皮膚無異，表明羊膜負載黑色素細胞對大面積白癜風皮膚病的治療有相當顯著的療效[25]。另有研究報道,人骨髓間充質干細胞、角朊細胞、人動脈平滑肌細胞、兔口腔黏膜細胞、大鼠小腸黏膜上皮細胞、角膜緣干細胞等均能在羊膜上良好地增殖生長，進一步證明，羊膜可能是一種應用前景頗廣的細胞載體支架材料。
3.4 生物緩釋材料
研究者將羊膜培養于含3%氧氟沙星的培養基中，然后檢測羊膜在體外環境下釋放氧氟沙星的時長，發現羊膜能夠持續平穩地釋放氧氟沙星長達7 h之久[26]，表明羊膜能有效地儲存藥物，具備研制成緩釋藥物制劑骨架材料的潛能。對羊膜進行生物學特性改良，制成負載細胞的生物復合型羊膜、含藥羊膜等賦予了羊膜更豐富的功能。
4 羊膜細胞工程
人羊膜來源的上皮細胞(human amniotic membrane epithelial cells，hAECs)和人羊膜間充質干細胞(human amniotic membrane mesenchymal stem cells,hAMSCs)是一類具有部分胚胎干細胞特性的細胞，不表達HLA-DR、CD80和CD86等共刺激分子，低表達HLA-A、B、C 等抗原[27]，免疫原性極低。2005年Miki等研究發現hAECs缺乏端粒酶，可能是hAECs無法在體外無限擴增的根源，看似缺點，卻解決了胚胎干細胞等移植的一個致命隱患，即克服了細胞移植后在宿主體內生長致癌的可能，hAECs的無致瘤性更顯現了極大的應用優勢。
hAECs和hAMSCs在適當的條件下都可誘導分化為三個胚層不同類型的細胞如：脂肪細胞、骨細胞、軟骨細胞、骨骼肌細胞、心肌細胞、肝細胞、神經細胞和血管內皮細胞、胰島β細胞、聽覺系統細胞等。動物實驗進一步發現，hAECs和hAMSCs移植治療糖尿病、血管疾病、肺纖維化、肝纖維化、心肌梗塞、脊髓損傷、帕金森病、阿爾茨海默病等均取得滿意的治療效果[28-30]。表明羊膜來源的細胞治療技術可能在一些重大疾病的治療中發揮重要作用，值得深入研究和進行細胞治療學應用研發。也有學者提出，基于羊膜細胞體外不能無限擴增，加之羊膜及羊膜來源細胞具有一定的抑制新生血管形成、免疫調節和抑制癌細胞遷移等作用，提示羊膜及其細胞工程技術可能成為抗腫瘤研究的新生物模式[31]。
表1
人羊膜應用概況
Table1.
Application of human amniotic membrane
綜上所述，隨著羊膜及羊膜來源細胞在生物學、醫學及相關工程學方面研究的進展，尤其是在疾病治療中的應用，已越來越多地展露出優勢和魅力(見表 1)。羊膜敷料、羊膜組織工程材料、羊膜細胞工程及其衍生物用于大規模工業化生產蘊藏著巨大的社會和商業價值。對羊膜、羊膜細胞進行廣泛、深入的基礎與應用研究，一定會對人類健康和社會活動產生深遠影響。
