王金華 宋秋苓 宋光耀
小牛血去蛋白提取物(Deproteined Extract of Calf Blood,DECB)是一種幼牛靜脈血去蛋白質(zhì)后所得的小分子混合物,其主要作用為改善細(xì)胞能量代謝[1]。小牛血去蛋白凝膠是DECB系列的外用制劑,它是DECB加適宜基質(zhì)配制而成,主要用于皮膚燒燙傷、潰瘍等治療,但其作用機(jī)理仍不十分清楚。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)建立大鼠的深I(lǐng)I度燒傷模型,以基質(zhì)凝膠作對(duì)照,探討小牛血去蛋白凝膠對(duì)大鼠燒傷創(chuàng)面愈合的作用。
1.1 材料 體重200~250 g的斯普拉-道來(lái)(氏)(Sprague-Dawley,SD)大鼠,由遼寧醫(yī)學(xué)院動(dòng)物中心提供;小牛血去蛋白凝膠、基質(zhì)凝膠(卡波姆)購(gòu)自遼寧省錦州奧鴻藥業(yè)有限公司,羥脯氨酸試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。
1.2 動(dòng)物模型制備、分組及處理 SD大鼠,腹腔內(nèi)注射3%戊巴比妥鈉30 mg/kg,脫毛;次日同方法麻醉后,背部于80℃熱水里燙15s,制成面積約為10%深I(lǐng)I度燒傷模型。燒傷后的大鼠單籠飼養(yǎng)并隨機(jī)分為A、B、C三組,每組20只。A組為自然愈合組,B組為基質(zhì)凝膠組,創(chuàng)面外用基質(zhì)凝膠,厚度為2~3 mm,每日換藥一次,C組為小牛血去蛋白凝膠組,用法同 B 組。各組隨機(jī)取 10 只大鼠于燙傷后 1、3、5、7、10、14、21 d活取創(chuàng)面組織標(biāo)本,余下10只用做大體觀察。
1.3 檢測(cè)指標(biāo)及方法
1.3.1 HOP含量測(cè)定 應(yīng)用化學(xué)比色法,具體操作按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。
1.3.2 成纖維細(xì)胞平均密度計(jì)數(shù)和毛細(xì)血管截面面數(shù)密度創(chuàng)面組織,10%的甲醛固定,逐級(jí)酒精脫水,石蠟包埋,切片HE染色。隨機(jī)選取5個(gè)高倍視野(HPF)對(duì)毛細(xì)血管、成纖維細(xì)胞進(jìn)行定量分析。
2.1 燒傷創(chuàng)面HOP含量的變化 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,創(chuàng)面HOP含量隨著修復(fù)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸升高,在第14天達(dá)到峰值,隨后又逐漸降低。A、B兩組創(chuàng)面HOP含量在傷后不同時(shí)間的差異無(wú)顯著性;傷后7、10、14 d,C組創(chuàng)面HOP含量顯著高于B組(P<0.01);在其他時(shí)間,各組創(chuàng)面HOP的含量比較差異無(wú)顯著性(P>0.05)。(見(jiàn)表1)
表1 燒傷后各組創(chuàng)面的HOP含量隨時(shí)間變化情況(±s,n=10,μg/mg蛋白)
表1 燒傷后各組創(chuàng)面的HOP含量隨時(shí)間變化情況(±s,n=10,μg/mg蛋白)
注:與A組相比,★P<0.05,★★P<0.01;與B組相比,▲P<0.05,▲▲ P<0.01
images/BZ_228_237_2321_2245_2420.pngA組 1.43±0.39 1.49±0.47 1.72±0.25 2.01±0.22 2.28±0.27 2.71±0.24 2.53±0.41 B組 1.28±0.43 1.51±0.35 1.87±0.22 2.12±0.29 2.15±0.26 2.82±0.35 2.60±0.38 C組 1.23±0.56 1.58±0.24 2.05±0.46 2.78±0.34★★▲▲ 3.04±0.31★★▲▲ 3.76±0.43★★▲▲2.81±0.23
表2 傷后不同時(shí)間創(chuàng)面成纖維細(xì)胞平均密度計(jì)數(shù)(±s,n=50,個(gè)/HPF)
表2 傷后不同時(shí)間創(chuàng)面成纖維細(xì)胞平均密度計(jì)數(shù)(±s,n=50,個(gè)/HPF)
注:與 A 組相比,★P<0.05,★★P<0.01;與 B組相比,▲P<0.05,▲▲P <0.01
images/BZ_228_237_2740_1199_2839.pngA組29.81±3.2 56.57±4.3 83.48±4.8 B組 31.25±4.6 55.82±3.7 86.79±3.4 C組 46.38±4.1★★▲▲ 108.64±5.2★★▲▲ 118.93±4.2★★▲▲
2.2 成纖維細(xì)胞平均密度計(jì)數(shù) 傷后7、14、21 d,三組的成纖維細(xì)胞均呈增加趨勢(shì)。B組略高于A組,但差異無(wú)顯著性;C組明顯高于B組(P<0.01)。(見(jiàn)表2)
表3 傷后不同時(shí)間創(chuàng)面毛細(xì)血管截面數(shù)密度比較(±s,n=50,個(gè)/HPF)
表3 傷后不同時(shí)間創(chuàng)面毛細(xì)血管截面數(shù)密度比較(±s,n=50,個(gè)/HPF)
注:與A組相比,★P<0.05,★★P<0.01;與 B組相比,▲P<0.05,▲▲P <0.01
images/BZ_228_1279_2854_2244_2953.pngA組5.34±2.7 38.24±3.1 58.94±3.6 B組 6.02±2.3 40.37±3.5 57.63±4.2 C組 15.26±3.4★★▲▲ 67.42±2.9★★▲▲ 85.82±4.7★★▲▲
2.3 毛細(xì)血管截面面數(shù)比較 傷后,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),毛細(xì)血管呈增加趨勢(shì)。傷后7、14、21 d,C組毛細(xì)血管數(shù)量明顯多于A、B組(P<0.01)。B組毛細(xì)血管數(shù)量高于A組,但差異無(wú)顯著性(P>0.05)。(見(jiàn)表3)
燒傷創(chuàng)面愈合是一復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程,包括局部凝血、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞增殖和細(xì)胞外基質(zhì)的合成與重塑。其中,細(xì)胞增殖在創(chuàng)面愈合過(guò)程中的作用最為重要,其速度直接影響愈合時(shí)間和愈后質(zhì)量。深Ⅱ度燒傷創(chuàng)面的細(xì)胞增殖主要包括成纖維細(xì)胞增殖和血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖,二者在創(chuàng)面愈合的過(guò)程中相互作用,相互影響。一方面,成纖維細(xì)胞產(chǎn)生的膠原蛋白可通過(guò)影響內(nèi)皮細(xì)胞的形態(tài),影響毛細(xì)血管生成;另一方面,新生毛細(xì)血管的數(shù)量增加,可以為成纖維細(xì)胞的代謝提供能量,加快膠原蛋白的產(chǎn)生。此外,膠原蛋白作為創(chuàng)面基質(zhì)的主要成份,可為表皮細(xì)胞的遷移和增殖提供支架。HOP在膠原中所占比例恒定(大約12.5%)[2],檢測(cè)HOP含量可間接反映創(chuàng)面膠原的含量。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在傷后7、10、14 d,小牛血去蛋白凝膠組創(chuàng)面HOP含量、成纖維細(xì)胞和毛細(xì)血管數(shù)量均明顯高于自然愈合組、基質(zhì)凝膠組,提示小牛血去蛋白凝膠具有促進(jìn)燒傷組織中膠原合成、血管形成及成纖維細(xì)胞增殖作用。
小牛血去蛋白凝膠有明顯促進(jìn)燒傷創(chuàng)面愈合作用,其機(jī)制可能與小牛血去蛋白提取物能夠促進(jìn)缺氧細(xì)胞對(duì)氧和葡萄糖的攝取與利用,改善能量代謝有關(guān)[3-4]。在燒傷早期,小牛血去蛋白提取物能夠改善局部組織細(xì)胞對(duì)氧的利用,促進(jìn)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝,使細(xì)胞的能量代謝趨于理想狀態(tài),從而為體內(nèi)一系列再生反應(yīng)提供所必須的能量物質(zhì),在根本上改變創(chuàng)面及損傷組織由于微循環(huán)中斷而引起的缺氧和供給不足的狀態(tài)。在創(chuàng)面愈合的細(xì)胞增殖期,小牛血去蛋白提取物能激發(fā)毛細(xì)血管形成,促進(jìn)成纖維細(xì)胞的游走和增殖,從而使膠原的合成和積累增加,加速創(chuàng)面上皮化。此外,小牛血去蛋白提取物還能使膠原纖維重組,減少或避免瘢痕的形成。研究表明,小牛血去蛋白提取物可通過(guò)增加線粒體的呼吸能力和高能磷酸的合成,促進(jìn)細(xì)胞對(duì)氧的利用。而小牛血去蛋白提取物促進(jìn)細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取作用可能與其有效成分之一磷酸肌醇寡糖(IPOs)有關(guān),IPOs能激活細(xì)胞膜上的葡萄糖載體(GluT),進(jìn)而促進(jìn)葡萄糖向細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)。IPOs除了激活GluT外,還能直接影響與糖代謝途徑中一些酶的活性,如激活丙酮酸脫氫酶,環(huán)腺苷酸磷酸二酯酶和腺苷酸環(huán)化酶,從而促進(jìn)葡萄糖的代謝[5]。
本研究結(jié)果提示,小牛血去蛋白凝膠可以通過(guò)促進(jìn)創(chuàng)面血管內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞增殖及膠原合成,加速燒傷的愈合,為臨床燒燙傷用藥提供參考。
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