郭 悅,張 楊,孫曉雷,崔 麗,張 瑋,李秀蘭
潰瘍是糖尿病常見和嚴(yán)重的并發(fā)癥之一,往往反復(fù)發(fā)作,遷延不愈。本研究通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)觀察經(jīng)生肌象皮膏與貝復(fù)濟(jì)作用后的糖尿病潰瘍創(chuàng)面愈合規(guī)律和治療效果。
1.1 動(dòng)物 健康Wistar大鼠20只,體重200~250 g,雌雄各半,購自中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心(SCXK-軍2007-004)。
1.2 主要試劑及藥品 檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液(Sigma),鏈脲佐霉素(Sigma),艾科靈睿血糖儀及試紙(艾康生物技術(shù)有限公司),貝復(fù)濟(jì)(重組牛堿性成纖維細(xì)胞生長因子溶液,珠海億勝生物制藥有限公司),50%乙酸,速眠新Ⅱ注射液(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院軍事獸醫(yī)研究所),生肌象皮膏(天津醫(yī)院,津藥制字Z20070614號)。
1.3 方法
1.3.1 糖尿病大鼠造模 Wistar大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,禁食不禁水18 h,于尾靜脈取血測量初始血糖,以檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液配制10 mg/mL鏈脲佐霉素(streptozotocin,STZ)溶液(現(xiàn)用現(xiàn)配),稱體重后按照雄鼠45 mg/kg、雌鼠40 mg/kg進(jìn)行腹腔注射,連續(xù)注射3 d。其間自由飲水及喂食。3 d后經(jīng)血糖儀測定血糖超過16.7 mmol/L,并出現(xiàn)明顯多飲多尿,為糖尿病大鼠造模成功。
1.3.2 潰瘍創(chuàng)面造模 糖尿病大鼠按30 μL/100 g肌注速眠新,麻醉后,于腰背部剪毛備皮。在無菌條件下,于脊柱兩側(cè)各制作直徑為1.4 cm的圓形皮膚缺損,缺損間隔約0.5 cm,去除全層皮膚深至肌層,暴露肌腱。用止血鉗牽拉及50%乙酸點(diǎn)狀涂抹的方式處理創(chuàng)面肌腱,外敷凡士林油紗,連續(xù)3 d,直至肌腱出現(xiàn)潰瘍或壞死。期間每只大鼠單籠飼養(yǎng),自由飲水與進(jìn)食。
1.3.3 分組換藥 采用完全隨機(jī)分組方法將動(dòng)物分為兩組,每組各10只。生肌象皮膏組于創(chuàng)面外敷生肌象皮膏,棉片覆蓋;貝復(fù)濟(jì)組創(chuàng)面在無菌條件下于創(chuàng)面先敷以貝復(fù)濟(jì)50 μL,再外敷凡士林油紗。每天清創(chuàng)換藥,直至最后處死取材。
1.4 觀察指標(biāo)
1.4.1 血糖 大鼠造模前后血糖值的改變。
1.4.2 創(chuàng)面面積 分別于換藥治療前及治療3、5、7、9、11、13、15、17、19 d,記錄創(chuàng)面變化情況,以硫酸紙描出創(chuàng)面輪廓,用稱重的方法換算出創(chuàng)面面積。
1.4.3 創(chuàng)面愈合率 計(jì)算公式:創(chuàng)面愈合率=(原始創(chuàng)面面積-現(xiàn)創(chuàng)面面積)/原始創(chuàng)面面積×100%。
1.4.4 組織學(xué)顯微觀察及超微結(jié)構(gòu)觀察 分別于治療4、7、10、15 d,應(yīng)用角膜鉆于創(chuàng)面取材,10%中性福爾馬林固定,切片,進(jìn)行HE染色,光鏡觀察;6%戊二醛固定后切片進(jìn)行透射電鏡觀察。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 用SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)的形式表示,組間差異應(yīng)用t檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 糖尿病大鼠模型 經(jīng)鏈脲佐霉素攻擊后的大鼠出現(xiàn)明顯多飲多尿,精神萎靡,3 d后血糖為(20.52±3.43)mmol/L,造模成功率100%。
表1 大鼠糖尿病造模前后體重、血糖值(±s)
表1 大鼠糖尿病造模前后體重、血糖值(±s)
注:與造模前比,*P<0.05
n造模前造模后20 20體重(g)223.27±17.78 205.48±11.61*血糖值(mmol/L)5.36±0.34 20.52±3.43*
2.2 肌腱損傷潰瘍創(chuàng)面 經(jīng)過化學(xué)及機(jī)械處理后的肌腱均出現(xiàn)明顯潰瘍及壞死,造模成功率100%,見圖1、圖2。
圖1 未經(jīng)處理的創(chuàng)面,肌腱暴露
圖2 造模成功的肌腱壞死潰瘍創(chuàng)面
2.3 創(chuàng)面面積 生肌象皮膏組從換藥第15 d起,各檢測時(shí)間點(diǎn)的創(chuàng)面面積均小于貝復(fù)濟(jì)組(P<0.05),見圖3。
圖3 兩組治療方法不同時(shí)間點(diǎn)創(chuàng)面面積比較
2.4 創(chuàng)面愈合率 生肌象皮膏組從換藥第15 d起,各檢測時(shí)間點(diǎn)的創(chuàng)面愈合率始終高于貝復(fù)濟(jì)組(P<0.05),見圖4。
圖4 兩組治療方法不同時(shí)間點(diǎn)創(chuàng)面愈合率比較
表2 兩組治療方法不同時(shí)間點(diǎn)創(chuàng)面面積及愈合率比較(n=10,±s)
表2 兩組治療方法不同時(shí)間點(diǎn)創(chuàng)面面積及愈合率比較(n=10,±s)
注:與貝復(fù)濟(jì)組比較,*P<0.05
組別治療前治療3 d治療5 d治療7 d治療9 d治療11 d治療13 d治療15 d治療17 d治療19 d生肌象皮膏組創(chuàng)面面積(cm2)2.15±0.31 1.79±0.37 1.51±0.39 1.14±0.38 1.02±0.36 0.86±0.11 0.69±0.15 0.54±0.13*0.44±0.11*0.31±0.11*創(chuàng)面愈合率(%)0 17.37±8.17 30.50±11.40 47.45±13.43 53.06±12.76 59.87±5.60 67.84±7.11 74.89±5.71*79.28±4.80*85.75±5.13*貝復(fù)濟(jì)組創(chuàng)面面積(cm2)2.15±0.23 1.93±0.19 1.71±0.24 1.46±0.27 1.24±0.32 1.05±0.27 0.89±0.19 0.79±0.19 0.69±0.21 0.55±0.18創(chuàng)面愈合率(%)0 9.8±7.54 19.85±13.18 35.24±11.75 45.31±13.78 53.51±11.37 60.67±8.42 65.16±8.03 69.42±9.35 75.60±7.93
2.5 組織學(xué)HE染色 糖尿病大鼠伴肌腱損傷潰瘍創(chuàng)面的愈合,符合慢性創(chuàng)面愈合病理過程,包括炎癥反應(yīng),新生血管和肉芽組織生成,纖維結(jié)締組織成熟和上皮化過程。創(chuàng)面愈合4 d處于炎癥反應(yīng)期,兩組均可見到急性細(xì)胞反應(yīng)和組織壞死及滲出(圖5a)。生肌象皮膏組可見新生的毛細(xì)血管以出芽的方式生成,可見到活躍的成纖維細(xì)胞,為新生的肉芽組織表現(xiàn),可見大量活躍的巨噬細(xì)胞(圖5b)。貝復(fù)濟(jì)組創(chuàng)面組織有少量細(xì)菌團(tuán),未見肉芽組織新生表現(xiàn)(圖5c)。創(chuàng)面愈合7~10 d,兩組均以肉芽組織生成為主要表現(xiàn),但程度上生肌象皮膏組較貝復(fù)濟(jì)組明顯,新血管形成,內(nèi)皮細(xì)胞增生活躍,成纖維細(xì)胞大量形成,并有膠原纖維生成(圖5d),可見新生的上皮細(xì)胞(圖5e)。創(chuàng)面愈合15 d,兩組均出現(xiàn)上皮化,鱗狀上皮出現(xiàn)(圖5f),部分區(qū)域可見角化層。潰瘍創(chuàng)面明顯縮小,生肌象皮膏組與貝復(fù)濟(jì)組的縮小程度差異顯著。
圖5 肌腱損傷潰瘍創(chuàng)面愈合不同時(shí)期的組織學(xué)HE染色觀察
2.6 透射電鏡 創(chuàng)面愈合初期兩組均可見炎癥反應(yīng),生肌象皮膏組可見活躍巨噬細(xì)胞,內(nèi)含有大量的吞噬顆粒、溶酶體,細(xì)胞器發(fā)達(dá)(圖6a),偽足伸出明顯呈活躍狀態(tài)。肉芽組織生成期可見大量的肉芽組織,新生毛細(xì)血管逐漸粗大,由多個(gè)內(nèi)皮細(xì)胞組成(圖6b),周細(xì)胞緊緊貼附于內(nèi)皮細(xì)胞邊緣??梢娪字傻某衫w維細(xì)胞呈多角形,胞漿豐富,細(xì)胞器發(fā)達(dá),細(xì)胞核較大,核仁明顯(圖6c)。成熟的肉芽組織,成纖維細(xì)胞胞漿豐富,線粒體發(fā)達(dá)(圖6d),成纖維細(xì)胞成群排列。
STZ對一定種屬動(dòng)物的胰島β細(xì)胞有選擇性破壞作用,能誘發(fā)許多動(dòng)物產(chǎn)生糖尿病,一般采用大鼠和小鼠制造動(dòng)物模型。針對STZ使用劑量、給藥次數(shù)及其對胰島損傷程度方面的研究,各方報(bào)道不盡相同[1-2]。本實(shí)驗(yàn)針對不同性別的大鼠給予不同劑量的STZ,最終麻藥用量都是在經(jīng)過多次預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上選定的,符合本實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)條件。
正常創(chuàng)口愈合是個(gè)復(fù)雜而有序的過程,包括止血和炎癥階段、增生階段和塑形階段。多種細(xì)胞、細(xì)胞因子和細(xì)胞外基質(zhì)之間錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)作用是該過程中的關(guān)鍵因素[3]。創(chuàng)面愈合的基礎(chǔ)是炎癥細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞以及修復(fù)細(xì)胞如成纖維細(xì)胞、表皮細(xì)胞等的一系列生物學(xué)活動(dòng),其中巨噬細(xì)胞除吞噬消化組織細(xì)胞碎片外,同時(shí)還可分泌多種生長因子,是刺激成纖維細(xì)胞增殖分化,合成膠原蛋白的關(guān)鍵因素。然而在糖尿病潰瘍的早期,創(chuàng)面內(nèi)的炎性細(xì)胞主要是以中性粒細(xì)胞為主,浸潤不明顯,巨噬細(xì)胞數(shù)量少且出現(xiàn)晚,致使創(chuàng)面炎癥期持續(xù)時(shí)間長[4],創(chuàng)面局部的成纖維細(xì)胞和表皮細(xì)胞的分裂繁殖速度減慢和細(xì)胞外基質(zhì)合成減少、分解加速,成為創(chuàng)面經(jīng)久不愈的病理基礎(chǔ)。表皮細(xì)胞生長因子、血小板源性生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子-β、堿性成纖維細(xì)胞生長因子、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子等促進(jìn)傷口愈合的細(xì)胞生長因子及E-選擇素,細(xì)胞內(nèi)黏附分子-1,血管細(xì)胞黏附分子-1等黏附分子的合成和分泌減少,包括膠原酶在內(nèi)的各種金屬蛋白酶的合成和分泌增加,是導(dǎo)致慢性難愈性創(chuàng)面病理變化的分子生物學(xué)基礎(chǔ)[5]。
圖6 肌腱損傷潰瘍創(chuàng)面愈合不同時(shí)期的透射電鏡觀察
貝復(fù)濟(jì)主要成分為重組牛堿性成纖維細(xì)胞生長因子,對來源于中胚層的細(xì)胞(如真皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等)具有促進(jìn)修復(fù)和再生作用,即可促進(jìn)肉芽組織形成和再上皮化,也就是在創(chuàng)面愈合的增生階段起主要作用。它能促進(jìn)毛細(xì)血管再生,改善局部血液循環(huán),從而加速創(chuàng)面的愈合。但它對于縮短炎癥階段作用并不顯著。
生肌象皮膏主要成分為象皮粉、全當(dāng)歸、生地、生龜板、爐甘石、生石膏、血竭、血余炭、黃蠟、白蠟、麻油,具有抗菌消炎、清熱解毒、鎮(zhèn)痛止血、養(yǎng)血活血、斂瘡收濕、祛腐生肌之功效,既根除外在病灶之標(biāo),又兼顧充實(shí)其本,故收效甚佳。對生肌類外用中藥的研究表明,生肌類中藥影響創(chuàng)面愈合存在很多因素,除創(chuàng)面血運(yùn)、成纖維細(xì)胞及Ⅰ、Ⅲ型膠原、創(chuàng)面免疫力、纖維結(jié)合蛋白、微量元素、pH值、生長因子(表皮生長因子受體、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子、堿性成纖維細(xì)胞生長因子)等外,還有細(xì)胞外基質(zhì)、表皮細(xì)胞及多種細(xì)胞因子的作用[6]。李秀蘭等[7]對中醫(yī)外科傳統(tǒng)的療瘡愈傷法則——“偎膿長肉”的作用機(jī)制進(jìn)行了一系列研究,指出生肌象皮膏的抗感染作用不是直接抑菌,而是提高機(jī)體的免疫功能,是良好的免疫促進(jìn)劑。它增加創(chuàng)面毛細(xì)血管通透性,使創(chuàng)面產(chǎn)生大量與西醫(yī)所指的膿有本質(zhì)區(qū)別的有益“膿”,是一種來自于局部微血管的營養(yǎng)液,富含免疫活性細(xì)胞和免疫活性因子,可以有效地調(diào)節(jié)創(chuàng)面組織細(xì)胞的功能,從而抗感染和促進(jìn)組織愈合。這也是生肌膏等外用中藥治愈一般西藥難以治愈的感染創(chuàng)面的根本原因。此外,生肌象皮膏治愈率高,患者痛苦少,不需大量抗生素輔助治療,換藥不需要嚴(yán)格無菌操作等優(yōu)勢,使其應(yīng)用更便利。在本實(shí)驗(yàn)中,通過組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn),生肌象皮膏組巨噬細(xì)胞出現(xiàn)早、功能活躍,這說明生肌象皮膏可促進(jìn)巨噬細(xì)胞的激活,加強(qiáng)巨噬細(xì)胞趨化性,增強(qiáng)其吞噬功能。由此進(jìn)一步促進(jìn)了各種生長因子的分泌,加速肉芽組織形成、上皮化,達(dá)到促進(jìn)潰瘍創(chuàng)面愈合的目的。
腹腔注射STZ,再選用化學(xué)和機(jī)械損傷方法損傷肌腱是建立糖尿病大鼠肌腱損傷潰瘍創(chuàng)面模型的有效手段,可作為臨床藥物對糖尿病足肌腱損傷潰瘍創(chuàng)面愈合療效評價(jià)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P?。本?shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn),生肌象皮膏組創(chuàng)面縮小程度及創(chuàng)面愈合效果均優(yōu)于貝復(fù)濟(jì)組,其具體作用機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。
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