張朝暉，徐 強(qiáng)，馬 靜，劉現(xiàn)周，朱朝軍，盧旭亞，孫玉芝，李品川，彭 娟，殷 玥，田 影，孫俊超

（天津中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院，天津 300150）

菠蘿蛋白酶在創(chuàng)面修復(fù)中的作用*

張朝暉，徐 強(qiáng)，馬 靜，劉現(xiàn)周，朱朝軍，盧旭亞，孫玉芝，李品川，彭 娟，殷 玥，田 影，孫俊超

（天津中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院，天津 300150）

菠蘿蛋白酶；酶清創(chuàng)；創(chuàng)面修復(fù)

對(duì)于創(chuàng)面處理的過(guò)程需要很多方法的協(xié)作，包括清創(chuàng)、控制感染、足夠的血管形成、減輕負(fù)擔(dān)、適量營(yíng)養(yǎng)攝入、血糖控制等[1]。但是，對(duì)于急性創(chuàng)面和慢性創(chuàng)面的愈合，其變遷過(guò)程是不同的。急性創(chuàng)面的愈合表現(xiàn)為一系列有序的、可以預(yù)測(cè)的事件的串聯(lián)過(guò)程，都是時(shí)限性的，預(yù)后較好；慢性創(chuàng)面往往不能表現(xiàn)出有序的變遷過(guò)程，通常是由于全身或局部愈合缺陷引起的，多導(dǎo)致延遲愈合[1]。而盲目的機(jī)械性清創(chuàng)在某些嚴(yán)重的感染壞死期創(chuàng)面，正常與壞死組織無(wú)明顯分界線時(shí)，清創(chuàng)很難徹底，同時(shí)清創(chuàng)造成局部屏障的破壞，反而使感染因而擴(kuò)散；因炎癥的存在，會(huì)繼續(xù)刺激組織出現(xiàn)炎性反應(yīng)。此外，局部缺損的存在，形成了炎性空洞引起蓄膿作用，并且軟組織因炎癥的刺激和手術(shù)的影響，形成了瘢痕組織過(guò)多，血運(yùn)更差，抗感染能力下降。如不慎破壞了局部血運(yùn)，加重了組織缺血，從而加重壞死組織的進(jìn)程。

酶類清創(chuàng)（enzymatic debridement）是指采用某些具有蛋白水解作用的外源性酶類，將壞死或失活的組織分解清除，同時(shí)又不損害臨近正常組織，從而達(dá)到清創(chuàng)目的的一種方法[2]。胡維等[3]對(duì)酶清創(chuàng)的研究進(jìn)展進(jìn)行了分析，報(bào)道了十余種能夠清創(chuàng)的酶類，如枯草菌酶、膠原酶、菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷蝦酶、弧菌溶血素、纖維蛋白溶酶、脫氧核糖核酸酶、胰蛋白酶、雙鏈酶等，并指出其共同作用為水解蛋白和膠原。筆者僅就菠蘿蛋白酶在外科創(chuàng)面修復(fù)中所起的作用做一概述。

菠蘿為鳳梨科植物菠蘿Anans comosus（L.）Merr.的果實(shí)，原產(chǎn)于美洲，16世紀(jì)傳入中國(guó)，為嶺南特色藥用水果，最早見(jiàn)于《食物本草》。菠蘿性平，味甘，具有健脾解渴、消腫、祛濕的作用，可治療食積不化、腹脹、腹瀉、中暑等疾病[4]。菠蘿蛋白酶是其植株中所特有的一系列巰基蛋白水解酶的總稱，由幾個(gè)不同的半胱酸水解片段組成[5]。早在1891年，Marcan就提出菠蘿汁中含有蛋白酶。1957年，Heineche等從菠蘿莖中提取得到純化的蛋白水解酶，從而使菠蘿蛋白酶實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)。研究發(fā)現(xiàn)菠蘿蛋白酶在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尤其是促進(jìn)外科創(chuàng)面愈合方面具有獨(dú)特作用，包括抗炎、消腫、溶痂、抗菌及抑制毒素分泌等作用[6]，現(xiàn)對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1 抗炎

研究證實(shí)，菠蘿蛋白酶具有一定的抗炎作用，聯(lián)合抗生素治療蜂窩組織炎、腎盂腎炎、血栓靜脈炎、肛門(mén)直腸膿腫以及尿路感染能較單純采用抗生素更加有效[7-8]。Braun等[9]報(bào)道了菠蘿蛋白酶對(duì)急性鼻竇炎亦有有效治療作用。菠蘿蛋白酶在各種組織中能有效地治療炎癥和水腫（包括血栓靜脈炎、骨骼肌損傷、血腫、口腔炎、糖尿病潰瘍及運(yùn)動(dòng)損傷），能在體外激活鼠巨噬細(xì)胞和自然殺傷（NK）細(xì)胞[10]。因此，對(duì)于免疫缺失的個(gè)體，菠蘿蛋白酶具有激活炎癥反應(yīng)的潛力。Huang等[11]對(duì)菠蘿蛋白酶的抗炎機(jī)制進(jìn)行了深入分析，研究了菠蘿蛋白酶對(duì)于脂多糖（LPS）刺激人外周血單核細(xì)胞（PBMC）和單核細(xì)胞白血?。═HP-1）細(xì)胞因子產(chǎn)生的作用，結(jié)果顯示50～100μg/L的菠蘿蛋白酶能夠顯著降低脂多糖誘導(dǎo)的外周血單核細(xì)胞和THP-1細(xì)胞中的腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白介素-1β（IL-1β）和白介素-6（IL-6）。這種效果與降低脂多糖誘導(dǎo)的TNF-αmRNA表達(dá)和核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）在THP-1細(xì)胞中的活性正相關(guān)。此外，菠蘿蛋白酶劑量依賴性也抑制脂多糖誘導(dǎo)的前列腺素E2（PGE2）、血栓素B2和環(huán)氧合酶-2（COX-2）mRNA 而非環(huán)氧合酶-1（COX-1）mRNA。結(jié)果表明菠蘿蛋白水解酶活性的信號(hào)通路抑制可能有助于菠蘿蛋白酶的抗炎機(jī)制。Fitzhugh等[12]對(duì)菠蘿蛋白酶的抗炎活性的潛在機(jī)制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明菠蘿蛋白酶能夠有效降低白介素-8（IL-8）誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞在體內(nèi)外的遷移，推測(cè)其可能與菠蘿蛋白酶能夠抑制中性粒細(xì)胞向IL-8遷移，使得CD128趨化因子受體蛋白水解，從而減少急性炎癥刺激反應(yīng)。而Gaspani等[13]研究了菠蘿蛋白酶對(duì)大鼠皮下注射角叉菜膠誘導(dǎo)炎癥的影響，通過(guò)口服及外用菠蘿蛋白酶觀察其分泌物中PGE2和P物質(zhì)的變化，結(jié)果顯示菠蘿蛋白酶與通過(guò)受到炎性刺激的分泌物所含的前列腺素和P物質(zhì)無(wú)相關(guān)關(guān)系。

2 溶痂

菠蘿蛋白酶的溶痂作用主要體現(xiàn)為對(duì)于燒傷創(chuàng)面形成的痂皮進(jìn)行軟化清除。美國(guó)燒傷協(xié)會(huì)指出，深度燒傷后的表皮再植需要自發(fā)或主動(dòng)去除壞死焦痂或清創(chuàng)[14]。因此溶痂對(duì)于燒傷創(chuàng)面的修復(fù)有很重要作用。1985年，Klein報(bào)道了將菠蘿蛋白酶用于酶清創(chuàng)的研究結(jié)果，與其他酶類相比，在體外濕度100%、溫度37℃、無(wú)氧條件下，菠蘿蛋白酶能更快地分解燒傷形成的焦痂[3]。蘇淮等[15]觀察菠蘿蛋白酶軟膏用于豚鼠Ⅲ度實(shí)驗(yàn)性燒傷的酶溶痂作用，用豚鼠造成Ⅲ度燒傷模型，以濕潤(rùn)燒傷膏為陽(yáng)性對(duì)照，菠蘿蛋白酶軟膏基質(zhì)為陰性對(duì)照，觀察菠蘿蛋白酶軟膏用于豚鼠Ⅲ度燒傷的平均脫痂時(shí)間，并對(duì)脫痂組織進(jìn)行病理學(xué)檢查，結(jié)果顯示菠蘿蛋白酶軟膏用于豚鼠Ⅲ度燒傷的平均脫痂時(shí)間同陽(yáng)性對(duì)照組相比，明顯少于陰性對(duì)照組（P＜0.01）。光鏡下顯示菠蘿蛋白酶軟膏組的病理結(jié)果與陽(yáng)性對(duì)照組相同，證明菠蘿蛋白酶軟膏用于豚鼠Ⅲ度燒傷有良好的酶溶痂作用。Krieger等[16]對(duì)菠蘿蛋白酶制劑在清除焦痂對(duì)燒傷引起的并發(fā)癥的作用進(jìn)行了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，在5只豬共20條肢體共制作了20個(gè)環(huán)形燒傷創(chuàng)面，10個(gè)燒傷創(chuàng)面使用菠蘿蛋白酶，10個(gè)燒傷創(chuàng)面采用標(biāo)準(zhǔn)焦痂清除術(shù)，30min后評(píng)估發(fā)現(xiàn)兩者無(wú)明顯差異，證實(shí)了菠蘿蛋白酶能夠起到清除焦痂的作用，從而避免燒傷引起的并發(fā)癥，較手術(shù)療法更加簡(jiǎn)單、快速、有效。Singer等[17]采用菠蘿蛋白酶制劑Debrase進(jìn)行燒燙傷痂皮的清創(chuàng)，采用豬制作燙傷模型，使用家豬5只，在其背部用銅梳沸水中預(yù)熱30秒后燙出16個(gè)長(zhǎng)方形傷口，清除水皰后分為Debrase組及對(duì)照組分別換藥，4 h后行活檢提示采用Deberse傷口燙傷的角質(zhì)層中的焦痂迅速溶解，而正常組織無(wú)損傷，對(duì)照組則全層皮膚出現(xiàn)壞死，48 h后，采用Debrase治療的傷口之間正常組織1/3出現(xiàn)全層壞死，而對(duì)照組則全部壞死，進(jìn)一步證實(shí)了菠蘿蛋白酶制劑能夠迅速清除燒燙傷焦痂并對(duì)周圍未損害的皮膚有一定的保護(hù)作用。

3 消腫止痛，促進(jìn)細(xì)胞增生

菠蘿蛋白酶已被證實(shí)具有消腫止痛作用，具有強(qiáng)大的類胡蘿卜素和多酚類的氧化物質(zhì)，能夠減輕急性肌肉損傷造成的腫脹和疼痛[18]。臨床報(bào)道菠蘿蛋白酶在牙科術(shù)后消腫中有廣泛的應(yīng)用[19]。菠蘿蛋白酶亦有促進(jìn)細(xì)胞增生作用，Aiyegbusi等[20]通過(guò)菠蘿蛋白酶和新鮮菠蘿汁對(duì)早期跟腱急性損傷大鼠實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，將24只雄性大鼠隨機(jī)分為3組，所有大鼠造成急性跟腱損傷，分別予以菠蘿蛋白酶口服（7mg/kg）、新鮮菠蘿汁（30mg/kg）及空白對(duì)照，14 d后處死動(dòng)物，切除肌腱，予組織學(xué)分析及丙二醛測(cè)定，結(jié)果顯示服用菠蘿蛋白酶大鼠肌腱增生顯著，較對(duì)照組有顯著差異（P＜0.05），口服菠蘿汁組肌腱細(xì)胞亦有增生，但與菠蘿蛋白酶組、對(duì)照組無(wú)明顯差異，說(shuō)明菠蘿蛋白酶能夠較好促進(jìn)細(xì)胞增殖，從而促進(jìn)傷口愈合。

4 抗菌及抑制毒素分泌

Russell等[21]報(bào)道了細(xì)胞與菠蘿蛋白酶結(jié)合可造成在與細(xì)胞結(jié)合的空腸彎曲菌的數(shù)量減少。Mynott等[22]研究證實(shí)，菠蘿蛋白酶通過(guò)細(xì)胞外的絲裂原活化蛋白激酶調(diào)節(jié)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶-1（ERK-1）、細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶-2（ERK-2）抑制信號(hào)傳導(dǎo)，從而保護(hù)機(jī)體免受大腸桿菌所釋放腸毒素的損害。Hu等[23]研究了菠蘿蛋白酶對(duì)火器傷豬模型清創(chuàng)的影響，將15只豬造成后腿火器拋射傷口模型，分為完全清創(chuàng)組、傷口切開(kāi)組、單純菠蘿蛋白酶組、傷口切開(kāi)+菠蘿蛋白酶組以及對(duì)照組5組，按照不同方法治療，通過(guò)測(cè)算細(xì)菌含量及創(chuàng)面愈合時(shí)間等評(píng)估清創(chuàng)成效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)跟蹤傷口細(xì)菌含量提示采用傷口切開(kāi)+菠蘿蛋白酶組與清創(chuàng)組較其他3組明顯減少，傷口愈合時(shí)間亦有縮短。

綜上所述，菠蘿蛋白酶通過(guò)多渠道、多靶點(diǎn)綜合作用為創(chuàng)面修復(fù)提供了必要的環(huán)境，從而加速了創(chuàng)面愈合的時(shí)間，其對(duì)于外科傷口的療效是確切的。但是對(duì)于慢性不愈傷口的外用及機(jī)制仍然缺乏系統(tǒng)的研究，因此需要進(jìn)行進(jìn)一步的探索和實(shí)踐。

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R641

A

1672-1519（2012）03-0302-03

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（30873270）。

張朝暉（1964-），男，國(guó)家中醫(yī)藥管理局重點(diǎn)學(xué)科瘡瘍學(xué)科帶頭人，中醫(yī)外科主任，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事糖尿病足及慢性難愈性潰瘍研究。

2012-02-15）