高潔， 朱娟娟， 劉瑾華， 沈詠梅， 岳碧松， 李靜*

(1. 四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，生物資源與生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610065； 2.藥用美洲大蠊四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610031)

美洲大蠊Periplanetaamericana屬節(jié)肢動(dòng)物門(mén)Arthropoda昆蟲(chóng)綱Insecta有翅亞綱Pterygota蜚蠊目Blattaria蜚蠊科Blattidae大蠊屬Periplaneta，因其傳播病菌和寄生蟲(chóng)而被視為世界性害蟲(chóng)。但美洲大蠊又是一種中藥，最早記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》中，“主血瘀，癥堅(jiān)，寒熱，破積聚，喉咽痹，內(nèi)寒無(wú)子”(孫星衍，1955)，具有活血散瘀、解毒消疳等功效。美洲大蠊的相關(guān)制劑如康復(fù)新液已廣泛應(yīng)用到臨床，對(duì)糜爛性疾病(慢性糜爛性唇炎、糜爛型口腔扁平苔蘚和糜爛型胃炎等)(武和平等，2004；胡媛媛，劉宗響，2015；喬桂花，卜英江，2017)、術(shù)后創(chuàng)面愈合(肛瘺、乳腺癌根治和鼻內(nèi)鏡鼻竇手術(shù)等)(彭維暉等，2009；吳越等，2016；程浩等，2017)、潰瘍性疾病(消化性潰瘍、潰瘍性結(jié)腸炎、口腔潰瘍、壓瘡和糖尿病足潰瘍等)(白班俊等，2012；吳航，2012；鮑先握等，2014；晏玫，梁澤容，2014；顏曉軍，2016)和皮膚創(chuàng)面(朱登萍，孫淑麗，2014)等都具有良好的治療效果。本實(shí)驗(yàn)室已鑒定美洲大蠊提取物的主要成分，篩選并探討了其活性成分的促組織修復(fù)作用，并完成了美洲大蠊全基因組測(cè)序(郭昕等，2018；晉家正等，2018；Zhuetal.，2018)。然而關(guān)于美洲大蠊促修復(fù)作用的詳細(xì)機(jī)制迄今尚未完全清楚。

創(chuàng)面一般是指正常的皮膚或組織受到外界致傷因素，如切割、燒、燙、化學(xué)輻射等，以及由于機(jī)體內(nèi)部因素發(fā)生感染或病變而產(chǎn)生的功能性損傷(甘世堅(jiān)，2010)。而創(chuàng)面修復(fù)是一個(gè)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)、多元的生物過(guò)程，其主要目的在于用血管結(jié)締組織取代損傷組織來(lái)恢復(fù)組織的完整性(Gurtneretal.，2008)，可分為3個(gè)經(jīng)典階段：(1)炎癥期，此階段在組織損傷后大約持續(xù)48 h，此時(shí)傷口處于缺氧環(huán)境中并且纖維蛋白凝塊已經(jīng)形成，傷口中的細(xì)菌、嗜中性粒細(xì)胞和血小板尤其豐富；(2)新組織形成期，此階段發(fā)生在損傷后2～10 d，這時(shí)傷口表面已經(jīng)結(jié)痂，炎癥期的大多數(shù)細(xì)胞開(kāi)始遷移，新的血管組織遍布，且可以明顯觀察到痂皮下上皮細(xì)胞的遷移；(3)再生期，此階段會(huì)持續(xù)1年或更長(zhǎng)時(shí)間，這時(shí)再上皮化的傷口會(huì)稍微高于周?chē)谋砻?，愈合的區(qū)域也不會(huì)有任何皮膚附屬器。美洲大蠊提取物可以影響創(chuàng)面修復(fù)的整個(gè)過(guò)程，包括在炎癥期降低炎癥反應(yīng)、提高機(jī)體免疫力和增強(qiáng)抗氧化水平，在新組織形成期和再生期調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)因子，并參與細(xì)胞因子介導(dǎo)的多個(gè)信號(hào)通路，最終達(dá)到創(chuàng)面修復(fù)的效果。

1 降低炎癥反應(yīng)

炎癥是機(jī)體對(duì)各種損傷因子刺激所產(chǎn)生的防御反應(yīng)，可清除刺激因素并對(duì)局部組織損傷進(jìn)行修復(fù)(劉瑩等，2017)。美洲大蠊提取物能通過(guò)減輕炎癥反應(yīng)促進(jìn)外傷創(chuàng)面及損傷黏膜的修復(fù)。謝波等(2013)發(fā)現(xiàn)，美洲大蠊提取物可對(duì)鹽酸導(dǎo)致的膀胱黏膜損傷進(jìn)行修復(fù)，其機(jī)制主要是減少了尿中炎性因子白細(xì)胞介素-8(IL-8)的濃度以及降低膀胱黏膜熱休克蛋白60和70的表達(dá)。IL-8含量的降低被認(rèn)為可能是康復(fù)新液加速胃潰瘍愈合的因素之一(李勇等，2011)。聯(lián)合使用康復(fù)新液和雷貝拉唑治療消化性潰瘍的效果比單獨(dú)使用雷貝拉唑更顯著，這是由于IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和C反應(yīng)蛋白等炎癥因子和血液流變學(xué)各項(xiàng)指標(biāo)均比后者更低，說(shuō)明美洲大蠊提取物通過(guò)降低炎癥反應(yīng)和改善創(chuàng)面微循環(huán)提高對(duì)消化性潰瘍的治療效果(曹靜，李長(zhǎng)生，2016)。

2 提高免疫水平和抗氧化活性

創(chuàng)面修復(fù)是一個(gè)非常復(fù)雜的生物過(guò)程，其實(shí)現(xiàn)還與機(jī)體抗氧化、抗菌和免疫功能有關(guān)。美洲大蠊提取物促口腔潰瘍愈合的作用與其提高免疫機(jī)能的作用密切相關(guān)。對(duì)114例潰瘍性口腔炎患兒進(jìn)行3 d的康復(fù)新液+常規(guī)治療發(fā)現(xiàn)，患者的免疫球蛋白水平顯著高于常規(guī)治療組(齊淑軍，2015)。譚巧云等(2016)分別將6%、3%、1.5%美洲大蠊提取物涂在由苯酚溶液造成的大鼠口腔潰瘍處，發(fā)現(xiàn)T淋巴細(xì)胞亞群CD3+、CD4+細(xì)胞數(shù)和CD4+/CD8+比值降低，CD8+細(xì)胞數(shù)升高，IL-2水平也提高，顯示大鼠免疫功能的顯著提高。

自由基是生物體內(nèi)涉及電子傳遞生化過(guò)程的一種代謝產(chǎn)物，如果自由基含量出現(xiàn)異常，將不利于機(jī)體進(jìn)行正常的生命活動(dòng)(Gongetal.，2009)?？寡趸饔贸３Ｅc自由基的清除有密切的聯(lián)系。隋世燕等(2017)通過(guò)檢測(cè)大鼠血清和卵巢中的各項(xiàng)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)美洲大蠊醇提取物組大鼠血清中的一氧化氮和丙二醛的含量都有所降低，而超氧化物歧化酶(SOD)的含量有顯著提高，表明美洲大蠊醇提取物能夠增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化功能。頭頸部腫瘤放射治療常常會(huì)引起口腔黏膜損傷，大量自由基的產(chǎn)生是放射性口腔炎形成的主要原因，對(duì)60只金黃地鼠Mesocricetusauratus進(jìn)行每天1次的γ射線照射，同時(shí)對(duì)其中30只進(jìn)行康復(fù)新液灌胃，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，康復(fù)新液組口腔黏膜損傷的病變率僅16.67%，而對(duì)照組的為73.33%，且康復(fù)新液組的SOD活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)照組，表明康復(fù)新液修復(fù)口腔黏膜放射損傷的機(jī)制與SOD活性有關(guān)(李柏森等，2009)。

在對(duì)胃潰瘍引起的黏膜損傷修復(fù)中，美洲大蠊提取物可以通過(guò)抑制導(dǎo)致潰瘍形成的各種損傷因子而達(dá)到促修復(fù)的作用。林青等(2001)用康復(fù)新液對(duì)3種胃潰瘍模型大鼠(幽門(mén)結(jié)扎型、醋酸燒灼型和乙醇型)進(jìn)行灌胃，發(fā)現(xiàn)其對(duì)幽門(mén)結(jié)扎型和乙醇型胃潰瘍具有保護(hù)作用，并能減少胃酸和胃蛋白酶的排出量。姜長(zhǎng)和等(2016)發(fā)現(xiàn)康復(fù)新液聯(lián)合泮托拉唑能有效提高胃潰瘍患者的幽門(mén)螺旋桿菌的根除率。康復(fù)新液提高對(duì)胃潰瘍的治療效果可能與其能升高氨基己糖及前列腺素E2含量有關(guān)(李勇等，2008)。

3 調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)因子表達(dá)

皮膚受到損傷會(huì)立即進(jìn)入止血階段，此時(shí)伴隨著血管的收縮和纖維蛋白凝塊的形成。凝塊和創(chuàng)面組織周?chē)€會(huì)釋放一系列促炎細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子，如，腫瘤壞死因子-β(TNF-β)、表皮生長(zhǎng)因子(EGF)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(IGF-1)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)和IL-6等，各種生長(zhǎng)因子參與創(chuàng)面修復(fù)的整個(gè)過(guò)程(Drewetal.，2001；唐乾利等，2012)。相對(duì)于一般創(chuàng)面，慢性難愈合創(chuàng)面中VEGF表達(dá)量明顯降低(闕華發(fā)，邢捷，2008)。曾娟妮等(2016)建立大鼠慢性難愈合創(chuàng)面模型，利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qPCR)研究各個(gè)時(shí)間點(diǎn)各組VEGF表達(dá)量的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)美洲大蠊提取液組VEGF的mRNA表達(dá)量與陽(yáng)性藥物組無(wú)顯著差異，表明美洲大蠊提取液通過(guò)誘導(dǎo)VEGF的表達(dá)來(lái)加速大鼠慢性難愈合創(chuàng)面的修復(fù)。此外，徐暉等(2015)研究發(fā)現(xiàn)，康復(fù)新液可通過(guò)提高胃組織VEGF表達(dá)水平和微血管數(shù)量來(lái)增強(qiáng)常規(guī)方法對(duì)難治性消化性潰瘍的治療效果。

劉童婷等(2012)采用乙酸灼燒法制備慢性胃潰瘍大鼠模型，用康復(fù)新液連續(xù)灌胃13 d后，檢測(cè)到堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)和TNF-β的水平顯著升高，但EGF變化不明顯，說(shuō)明康復(fù)新液對(duì)乙酸燒灼型胃潰瘍的治療可能是通過(guò)上調(diào)bFGF和TNF-β的水平來(lái)實(shí)現(xiàn)。郭曜寰等(2015)采用2，4，6-三硝基苯磺酸建立潰瘍性結(jié)腸炎大鼠模型，灌腸給予美洲大蠊提取液2～10 d，發(fā)現(xiàn)美洲大蠊提取液對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎大鼠具有良好的治療效果，并檢測(cè)到EGF表達(dá)的升高和IGF-1表達(dá)的降低。在促進(jìn)黏膜損傷修復(fù)中，何小姣和奚再興(2017)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)美洲大蠊提取液連續(xù)灌腸處理潰瘍性結(jié)腸炎大鼠10 d后，采用qPCR和免疫組織化學(xué)SP法檢測(cè)到結(jié)腸中IGF-1、TGF-β的表達(dá)水平顯著降低。但在促進(jìn)創(chuàng)面修復(fù)中，楊勝群等(2016)發(fā)現(xiàn)美洲大蠊水提取物可提高背部燙傷小鼠的傷口愈合率，第5天轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)水平顯著提高，第10天TGF-β1和IL-6含量減少，表明美洲大蠊水提取物早期能促進(jìn)TGF-β1釋放從而幫助創(chuàng)面愈合，后期則抑制TGF-β1分泌從而減少創(chuàng)面處瘢痕的形成。陳佳松等(2017)用美洲大蠊提取物處理小鼠傷口3 d后，對(duì)傷口皮膚組織進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，表皮調(diào)節(jié)素(Ereg)、表皮型轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶3(Tgm3)和Gli-kruppel家族成員(Gli2，屬于轉(zhuǎn)錄因子)可能是與傷口愈合有關(guān)的3個(gè)基因，并且qPCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)這3個(gè)基因在處理組小鼠中均大量表達(dá)。

4 調(diào)控創(chuàng)面愈合相關(guān)信號(hào)通路

細(xì)胞因子能夠刺激信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。例如，EGF可激活PI3K、Akt和ERK信號(hào)通路，TNF可誘導(dǎo)NF-κB活化，IL-9可介導(dǎo)JAK/STAT等通路，TGF-β1可誘導(dǎo)TGF-β1/Smads等信號(hào)通路(Ladneretal.，2002；汪慶童，魏偉，2011；Zhangetal.，2012；Zhanetal.，2014)。研究發(fā)現(xiàn)，美洲大蠊提取物參與多個(gè)細(xì)胞因子介導(dǎo)的信號(hào)通路從而促進(jìn)傷口愈合。例如，Song等(2017a)研究美洲大蠊提取物的促修復(fù)分子機(jī)制發(fā)現(xiàn)，其能夠增強(qiáng)p-IκBα和p-ERK1/2的激活以及RelA的核轉(zhuǎn)運(yùn)，表明美洲大蠊提取物促修復(fù)作用與NF-κB和ERK信號(hào)通路的激活有關(guān)。同年，Song等(2017b)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)美洲大蠊提取物處理后的人角質(zhì)形成細(xì)胞系HaCaT和小鼠燒傷傷口組織中的p-JAK1、p-JAK2、p-STAT3和p-Smad3表達(dá)均上調(diào)，說(shuō)明PAEs促進(jìn)燒傷創(chuàng)面的愈合可能是通過(guò)增強(qiáng)JAK/STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和Smad3的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Shen等(2017)發(fā)現(xiàn)，NF-κB和PI3K/AKT信號(hào)通路參與了康復(fù)新液保護(hù)乙醇誘導(dǎo)型胃潰瘍的過(guò)程。

5 美洲大蠊提取物中促修復(fù)作用相關(guān)的藥效成分

目前關(guān)于美洲大蠊中與相應(yīng)藥理作用有關(guān)的化學(xué)成分研究較少，已報(bào)道的與促修復(fù)作用有關(guān)的主要有蛋白質(zhì)、總多糖和異香豆素類(Yangetal.，2015；王濤等，2017；Zhuetal.，2018)。例如，美洲大蠊中的蛋白質(zhì)可縮短小鼠傷口愈合時(shí)間(王濤等，2017)；美洲大蠊粉末中的總蛋白和總多糖在治療小鼠傷口的第3天，小鼠創(chuàng)面愈合率明顯提高(Zhuetal.，2018)。Yang等(2015)從美洲大蠊中分離得到3種二氫異香豆素葡萄糖苷化合物(1～3)，發(fā)現(xiàn)化合物2在30 μmol·L-1濃度時(shí)可刺激人真皮成纖維細(xì)胞(HDFa)中的膠原蛋白含量提高31.2%。另外，一旦皮膚或黏膜受到損傷，原本被隔離在皮膚表面的微生物就會(huì)進(jìn)入深層組織，使傷口受到污染或感染。如果不及時(shí)地清除這些微生物，炎癥期就會(huì)延長(zhǎng)，導(dǎo)致創(chuàng)面難愈合(Edwards & Harding，2004；Menkeetal.，2007)。在美洲大蠊提取物中已經(jīng)得到了具有抑菌活性的化學(xué)成分，即油酸-1-甘油酯、亞油酸-1-甘油酯和異黃酮類(尹衛(wèi)平等，2012； 王奎等，2013)。通過(guò)探討美洲大蠊提取物的創(chuàng)面愈合機(jī)制，發(fā)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程需要抗炎、抗菌、抗氧化、提高免疫等多重功效協(xié)作完成，因此，參與這些藥理作用的藥用成分也可能在促修復(fù)中發(fā)揮作用，有待進(jìn)一步的研究。

6 結(jié)論

創(chuàng)面修復(fù)是一個(gè)綜合、復(fù)雜的生物過(guò)程，美洲大蠊提取物可通過(guò)多種途徑影響創(chuàng)面修復(fù)的過(guò)程，包括降低炎癥水平直接影響創(chuàng)面的特征，也可以通過(guò)提高機(jī)體免疫功能、增強(qiáng)抗氧化能力來(lái)促進(jìn)修復(fù)，還能通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)體細(xì)胞生長(zhǎng)因子、參與各種細(xì)胞因子介導(dǎo)的信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)組織再生。每種作用途徑并不是相互獨(dú)立的，各種作用的機(jī)制也各不相同，多種作用機(jī)制相互協(xié)同完成機(jī)體創(chuàng)面的修復(fù)(圖1)。隨著美洲大蠊藥理作用機(jī)制和藥效成分相關(guān)研究的不斷深入，對(duì)美洲大蠊也有了新的認(rèn)識(shí)，其潛在的藥用價(jià)值和多樣化的藥效作用機(jī)制為天然無(wú)副作用的藥物開(kāi)發(fā)與利用提供了巨大的資源。

圖1 美洲大蠊促組織修復(fù)作用機(jī)制Fig. 1 Tissue repair mechanism of Periplaneta americana