仇蓮胤,闕華發(fā),屈可伸,孫 偉,郭樹(shù)豫,李 陽(yáng)
(1. 上海中醫(yī)藥大學(xué) 上海 201203;2. 上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院 上海 200032)
糖尿病性潰瘍是糖尿病患者常見(jiàn)而又嚴(yán)重的慢性并發(fā)癥之一,是糖尿病患者致殘和致死的主要原因之一,嚴(yán)重影響患者的身心健康及生命質(zhì)量,是臨床亟待解決的難題。顧氏外科是我國(guó)著名的中醫(yī)外科世家,長(zhǎng)期致力于慢性皮膚潰瘍的治療,療效顯著。傳承顧氏外科學(xué)術(shù)思想與臨證經(jīng)驗(yàn),本課題組開(kāi)展了中醫(yī)藥治療糖尿病性潰瘍?nèi)嫦到y(tǒng)的臨床、基礎(chǔ)研究,既往課題組一系列的臨床實(shí)踐及實(shí)驗(yàn)研究[1-5],已發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了補(bǔ)虛化瘀復(fù)方及其拆方補(bǔ)虛益氣生肌中藥能夠多途徑、多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)地發(fā)揮作用,提高機(jī)體修復(fù)能力,有效促進(jìn)創(chuàng)面愈合。本研究在此基礎(chǔ)上,以“補(bǔ)虛生肌”治療原則為指導(dǎo),采用補(bǔ)虛中藥黃芪有效成分提取液,擬從Wnt/β-catenin 信號(hào)傳導(dǎo)通路及表皮干細(xì)胞的角度,探討其修復(fù)糖尿病潰瘍創(chuàng)面的作用機(jī)制及作用靶點(diǎn),為中醫(yī)“肌平皮長(zhǎng)”理論提供客觀依據(jù),為中醫(yī)藥促進(jìn)糖尿病潰瘍愈合提供新的治療靶點(diǎn),為臨床治療提供新的治療策略。
1.1.1 動(dòng)物
雄性 SPF 級(jí) Wistar 大鼠 192 只,8 周齡,體質(zhì)量160-205 g(上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物責(zé)任有限公司),實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的許可證號(hào):SCXK(滬)2017-0005。本研究涉及的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作均在上海中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行,許可證號(hào):SYXK(滬)2014-0008,實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)經(jīng)過(guò)上海中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),倫理編號(hào):PZSHUTCM19011113。
1.1.2 藥物
黃芪注射液10 ml/支(正大青春寶藥業(yè)有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字Z3302017)。根據(jù)文獻(xiàn)[6]計(jì)算出人鼠等效劑量,以每支注射液相當(dāng)于原藥材20 g 得出觀察組用藥劑量。觀察組黃芪低劑量組、中劑量組、高劑量組生黃芪用藥分別為15 g、30 g、60 g,人鼠等效劑量分別為1.35 g·kg-1、2.7 g·kg-1、5.4 g·kg-1,用 藥 劑 量 分 別 為0.675 ml、1.39 ml、2.7 ml。
1.1.3 主要試劑與儀器
鏈脲佐菌素(批號(hào):S0130,美國(guó)sigma 公司);兔抗增殖細(xì)胞核抗原(Proliferating Cell Nuclear Antigen,PCNA)單克隆抗體(批號(hào):13110)、兔抗β1整合素單克隆抗體(批號(hào):34941)(均為CST 公司);兔抗角蛋白19(Keratin19,K19)多克隆抗體(批號(hào):1910712-1-AP)、小鼠抗細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)單克隆抗體(批號(hào):160186-1-Ig)、兔抗β-連環(huán)素(β-Catenin)多克隆抗體(批號(hào):51067-2-AP)、兔抗糖原合成激酶-3β(GSK-3β)多克隆抗體(批號(hào):22104-1-AP),鼠抗GADPH 單克隆抗體(批號(hào):60004-1-Ig)(均為Proteintech 公司);兔抗 C-myc 單克隆抗體(批號(hào):ab32072)、兔抗HistoneH3 多克隆抗體(批號(hào):Ab1971)(均為Abcam 公司);蛋白Marker(批號(hào):26616,Thermo Fisher Scientific);ECL 化學(xué)發(fā)光檢測(cè)試劑盒(批號(hào):abs920,愛(ài)必信生物科技有限公司);細(xì)胞核蛋白與細(xì)胞漿蛋白抽提試劑盒(批號(hào):P0028,Beyotime 公司);BCA 蛋白定量試劑盒(批號(hào):PICPI23223,thermo 公司);SDS-PAGE 凝膠制備試劑盒(批號(hào):G2003,谷歌生物);Bradford 蛋白濃度測(cè)定試劑盒(批號(hào):P0006,碧云天公司);cDNA 合成試劑盒(批號(hào):11123ES60)、RealTime-PCR 試劑盒(批號(hào):11123ES60)(均為上海翊圣公司);血糖儀(穩(wěn)豪倍易型,美國(guó)強(qiáng)生公司);酶標(biāo)儀(型號(hào):RT-6100,深圳雷杜生命科學(xué)股份有限公司);電泳儀(型號(hào):1658003,bio-rad 公司);多功能化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(型號(hào):ChemiScope6000 Pro,上海勤翔科學(xué)儀器有限公司);PCR 儀(型號(hào):ABI7500,ABI公司)。
1.2.1 動(dòng)物模型建立及分組
大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)一周,采用隨機(jī)數(shù)字表法分為正常對(duì)照組(32 只)和造模組(160)只。造模組大鼠在禁食12 h后,給予由檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液(pH4.2、0.1 mol·L-1)配制成 1% STZ 溶液,以質(zhì)量為 60 mg·kg-1單次腹腔內(nèi)注射,對(duì)照組腹腔注射等容積的0.1 mol·L-1檸檬酸-檸檬酸鈉溶液。造模后第2 天、第7 天,尾靜脈取血測(cè)定空腹血糖,血糖 2 次均>16.7 mmol·L-1,即成糖尿病大鼠模型[7-8]。每周檢測(cè)大鼠血糖1 次,飼養(yǎng)8 周后,大鼠異氟烷吸入麻醉,后背部剃毛,用直徑20 mm 的塑料瓶蓋在造模區(qū)(背部靠近腰椎一側(cè))標(biāo)記,在無(wú)菌條件下,以外科方法作深達(dá)深筋膜、直徑為20 mm的全層皮膚缺損,形成糖尿病大鼠全層皮膚缺損開(kāi)放性創(chuàng)面模型。糖尿病造模組再隨機(jī)分為模型組、黃芪注射液低劑量組(低劑量組)、黃芪注射液中劑量組(中劑量組)、黃芪注射液高劑量組(高劑量組),各40只。
1.2.2 給藥和取材
各組于造模后次日開(kāi)始經(jīng)口灌胃給藥,低、中、高劑量三組予以黃芪提取液灌胃,劑量分別為0.675 ml、1.39 ml、2.7 ml,1 次/d,正常對(duì)照組、模型組給予生理鹽水灌胃,每次 2 ml,1 次/d,分別于造模后第 7 天、第14 天、第21 天取材。大鼠創(chuàng)面換藥均以常規(guī)清潔,外敷生理鹽水紗布,加蓋消毒干紗布,用膠布固定。
每組隨機(jī)選取10只大鼠觀察創(chuàng)面基本情況,測(cè)量創(chuàng)面面積,計(jì)算創(chuàng)面愈合率,觀察至創(chuàng)面愈合結(jié)束,統(tǒng)計(jì)創(chuàng)面愈合時(shí)間。在造模后第7 天、第14 天、第21 天每組分別隨機(jī)取選取6 只大鼠,采集包含創(chuàng)面內(nèi)組織及創(chuàng)周皮膚組織并處死大鼠。創(chuàng)面組織部分于-80℃冰箱凍存,用于 RealTime-PCR 及 WesternBlot 檢測(cè),部分用于免疫組化染色。
1.2.3 觀測(cè)指標(biāo)
1.2.3.1 創(chuàng)面愈合情況
用藥后測(cè)量創(chuàng)面面積,使用標(biāo)尺作為標(biāo)準(zhǔn),固定高度垂直創(chuàng)面使用數(shù)碼相機(jī)拍照,使用Image pro plus 6.0 軟件描畫(huà)創(chuàng)面輪廓,經(jīng)軟件分析轉(zhuǎn)換為面積,得出原始創(chuàng)面面積,每組大鼠分別于造模當(dāng)天、造模后第3天、第7天、第14天、第21天用此方法拍照記錄創(chuàng)面面積,并計(jì)算創(chuàng)面愈合率。計(jì)算創(chuàng)面愈合率(%)=(原始創(chuàng)面面積-未愈合創(chuàng)面面積)/原始創(chuàng)面面積×100%。各組均觀察至創(chuàng)面愈合結(jié)束,計(jì)算創(chuàng)面愈合時(shí)間。
1.2.3.2 RealTime-PCR 檢測(cè)
給藥后第7、14、21 天各組創(chuàng)面組織Wnt1、Wnt3a、β-連環(huán)素(β-Catenin)、糖原合成激酶3β(GSK-3β)mRNA 表達(dá)。按照總RNA 提取試劑盒說(shuō)明提取總RNA,分光光度計(jì)測(cè)定RNA 濃度和純度。Wnt1、Wnt3a、β-Catenin、GSK-3β、β-actin 的 PCR 引物由上?;粕锘瘜W(xué)有限公司設(shè)計(jì)合成,Wnt1、Wnt3a、β-Catenin、GSK-3β 基因 ID 號(hào)分別為:24881、303181、84353、84027,引物序列見(jiàn)表1。運(yùn)用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,得到cDNA 原液。隨后配制qReal-time PCR 反應(yīng)體系,以SYBRGreen 法進(jìn)行擴(kuò)增,擴(kuò)增程序?yàn)?5℃ 5 min(預(yù)變性),之后95℃ 10 s(變性),55℃ 20 s(退火),85℃ 20 s(延伸),40 個(gè)循環(huán)擴(kuò)增完畢。根據(jù)Real-time PCR 原始檢測(cè)結(jié)果,按照 2-ΔΔCt相對(duì)定量計(jì)算公式,計(jì)算各樣品組織中Wnt1、Wnt3a、β-Catenin、GSK-3β mRNA的相對(duì)表達(dá)量。
1.2.3.3 Western Blot檢測(cè)
采用 Western Blot 檢測(cè)給藥后第 7、14、21 天各組創(chuàng)面組織β-Catenin、GSK-3β、細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)、C-myc 蛋白表達(dá)及β-Catenin 核內(nèi)表達(dá)水平。稱取創(chuàng)面組織剪碎研磨后,采用RIPA 裂解液提取組織總蛋白,采用組織勻漿液提取核蛋白,取上清液以BCA 法測(cè)定蛋白濃度,而后蛋白樣品在95℃變性10 min。各取樣品5 μl行SDS-PAGE 電泳分離并轉(zhuǎn)至NC膜,在含5%脫脂奶粉封閉液中封閉1 h,加入β-Catenin、GSK-3β、CyclinD1、C-myc、GADPH、Histone H3 一抗,4℃孵育過(guò)夜,次日將膜拿出在TBST 緩沖液中漂洗3 次/5 min,加入二抗溶液,37℃孵育2 h,TBST洗膜后,取出NC 膜,根據(jù)ECL 化學(xué)發(fā)光檢測(cè)試劑盒說(shuō)明,顯色、定影,凝膠成像系統(tǒng)成像,其中核蛋白轉(zhuǎn)膜需要使用PVDF膜,分別以GADPH蛋白、Histone H3蛋白作為內(nèi)參,結(jié)果以各組β-Catenin、GSK-3β、C-myc、CyclinD1、β-Catenin入核電泳條帶灰度值比值表示。
表1 PCR引物序列
1.2.3.4 免疫組化法檢測(cè)
采用免疫組化法檢測(cè)給藥后第7、14、21天各組創(chuàng)面組織角蛋白19(Keratin 19,K19)、β1整合素、增殖細(xì)胞核抗原(Proliferating Cell Nuclear Antigen,PCNA)表達(dá)。皮膚組織制成切片,再經(jīng)脫蠟、水化、修復(fù)后,加一抗(β1整合素:1:100,PCNA:1:3000,keratin 19:1:500),4℃過(guò)夜,洗滌后加二抗,37℃孵育50 min,添加DAB工作液,濕盒孵育40 s,蘇木素復(fù)染,無(wú)水酒精分化、脫水、透明化,封片。顯微鏡觀察,利用Image pro plus 6.0圖像分析軟件進(jìn)行測(cè)量分析,計(jì)算K19、β1整合素、PCNA陽(yáng)性表達(dá)區(qū)域的平均光密度值(Average Optical Density,AOD)。
1.2.3.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,實(shí)驗(yàn)中計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)來(lái)表示,檢驗(yàn)方差齊性,方差齊者采用單因素方差分析,組間多重比較采用Tukey法檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與正常對(duì)照組比較,模型組在給藥后第3天、7天、14 天、21 天時(shí)的創(chuàng)面愈合率明顯降低(P<0.01);與模型組比較,高劑量組給藥后第14、21 天時(shí)創(chuàng)面愈合率顯著提高(P<0.01),中劑量組則僅在給藥后第14天創(chuàng)面愈合率明顯提高(P<0.05),低劑量組在這三個(gè)時(shí)間點(diǎn)的創(chuàng)面愈合率差異不明顯無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);低、中、高各劑量組之間比較,高劑量組給藥后第14天創(chuàng)面愈合率高于低劑量組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。創(chuàng)面愈合情況見(jiàn)圖1,表2。
與正常對(duì)照組比較,模型組創(chuàng)面愈合時(shí)間明顯延長(zhǎng)(P<0.01);與模型組比較,僅高劑量組創(chuàng)面愈合時(shí)間少于模型組(P<0.05),余各組差異不明顯無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表3。
圖1 各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)創(chuàng)面愈合情況
表2 黃芪提取液對(duì)不同時(shí)間創(chuàng)面愈合率的影響(%)
與正常對(duì)照組比較,模型組創(chuàng)面組織Wnt1、Wnt3a、β-Catenin mRNA 的表達(dá)在創(chuàng)面造模后第 7、14、21 天時(shí)均明顯降低(P<0.01),GSK-3β mRNA 表達(dá)明顯增加(P<0.01);與模型組比較,高劑量組創(chuàng)面組織 Wnt1、Wnt3a、β-Catenin mRNA 的表達(dá)在給藥后第7、14、21 天時(shí)增加(P<0.05),GSK-3β mRNA 表達(dá)降低(P<0.05)。見(jiàn)表4。
表3 黃芪提取液對(duì)創(chuàng)面愈合時(shí)間的影響(d)
與正常對(duì)照組比較,模型組創(chuàng)面組織β-Catenin、CyclinD1蛋白表達(dá)在創(chuàng)面造模后第7、14、21天時(shí)均明顯降低(P<0.01),GSK-3β的表達(dá)明顯增加(P<0.01);與模型組比較,高劑量組創(chuàng)面組織β-Catenin、C-myc、CyclinD1 蛋白表達(dá)在給藥后第7、14、21 天時(shí)增加(P<0.05),GSK-3β表達(dá)降低(P<0.05),高劑量組創(chuàng)面組織β-Catenin入核蛋白表達(dá)在給藥后第7、14天時(shí)明顯增加(P<0.01);各劑量組之間比較,高劑量組創(chuàng)面組織β-Catenin、C-myc、CyclinD1蛋白表達(dá)在給藥后第7、14、21天時(shí)明顯高于低劑量組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),而GSK-3β表達(dá)降低(P<0.05)。見(jiàn)表5、表6和圖2。
表4 黃芪提取液對(duì)創(chuàng)面組織Wnt1、Wnt3a、β-Catenin、GSK-3β mRNA表達(dá)的影響(n=6)
與正常對(duì)照組比較,模型組創(chuàng)面組織K19、β1 整合素、PCNA表達(dá)在創(chuàng)面造模后第7、14、21天時(shí)明顯降低(P<0.01);與模型組比較,中、高劑量組創(chuàng)面組織K19、β1 整合素、PCNA 的表達(dá)在給藥后第 7、14、21 天時(shí)明顯增加(P<0.01);各劑量組之間比較,高劑量組K19、β1 整合素、PCNA 表達(dá)在給藥后第 7、14、21 天時(shí)明顯高于低劑量組(P<0.01)。見(jiàn)表7、圖3。
表5 黃芪提取液對(duì)創(chuàng)面組織β-Catenin、GSK-3β、C-myc、CyclinD1蛋白表達(dá)的影響(n=6)
表6 黃芪提取液對(duì)創(chuàng)面組織β-Catenin核內(nèi)表達(dá)的影響(n=6)
表7 黃芪提取液對(duì)創(chuàng)面組織K19、β1整合素、PCNA表達(dá)的影響(n=6)
圖3 各組給藥后第14天K19、β1整合素、PCNA免疫組化染色(×400)
糖尿病潰瘍屬中醫(yī)“消渴”、“脫疽”“潰瘍”等范疇,中醫(yī)在治療糖尿病潰瘍方面有著悠久的歷史,且療效顯著,積累了豐富的臨床經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了“腐祛肌生、肌平皮長(zhǎng)”的潰瘍愈合規(guī)律。顧氏外科第四代傳人外科名家唐漢鈞教授治療糖尿病性潰瘍主張“補(bǔ)虛生肌”、“化瘀生肌”理論,認(rèn)為正氣虛損,正氣不足是發(fā)病之本,潰瘍難以愈合的根本原因。依據(jù)《素問(wèn)》“治病必求其本”、“虛者補(bǔ)之、損者益之”的理論,確立補(bǔ)虛生肌的治療法則。中藥黃芪味甘,性溫,歸肺、脾經(jīng),甘能益氣,溫能補(bǔ)虛,有補(bǔ)益脾肺、益氣升陽(yáng)、固表止汗、利水消腫、托瘡生肌的功效,被譽(yù)為“瘡家之圣藥”。黃芪長(zhǎng)于補(bǔ)脾肺之氣,中醫(yī)理論強(qiáng)調(diào)“脾主肌肉”、“肺主皮毛”,脾為氣血生化之源,全身肌肉都依靠脾胃運(yùn)化的水谷精微化生氣血來(lái)營(yíng)養(yǎng),脾旺則正氣足,氣血生化充足,肌肉得以濡潤(rùn)而豐滿;肺輸布津液,宣發(fā)衛(wèi)氣外達(dá)皮毛,充養(yǎng)皮膚,瘡面更易愈合。
現(xiàn)代藥理學(xué)研究[9]證明,黃芪的有效成分主要為黃芪皂苷、黃芪多糖、黃芪總酮等,在改善局部微循環(huán)、促進(jìn)成纖維細(xì)胞、合成膠原蛋白、修復(fù)角質(zhì)形成細(xì)胞、調(diào)節(jié)細(xì)胞因子等方面起著一定的作用[10]。黃芪注射液由先進(jìn)工藝從中藥黃芪中提取有效成分精制而成,皂苷類、黃酮類、多糖類為其功效的主要物質(zhì)基礎(chǔ)[11],相較于傳統(tǒng)水煎有效成分穩(wěn)定,雜質(zhì)較少,且已在臨床上廣泛應(yīng)用,基于相關(guān)臨床研究[12-13]表明,黃芪注射液可顯著調(diào)節(jié)糖尿病皮膚潰瘍患者炎癥細(xì)胞因子及氧化應(yīng)激物水平促進(jìn)創(chuàng)面愈合,還能縮短傷口愈合時(shí)間,減輕不適癥狀。因而,本實(shí)驗(yàn)選取此中成藥試劑進(jìn)行灌胃藥物干預(yù),旨在揭示黃芪促進(jìn)上皮化,加速糖尿病潰瘍創(chuàng)面愈合的機(jī)制。在本實(shí)驗(yàn)中,糖尿病模型組大鼠創(chuàng)面愈合緩慢,在創(chuàng)面造模后的第3、7、14、21 天創(chuàng)面愈合率明顯低于正常對(duì)照組大鼠,且創(chuàng)面愈合時(shí)間明顯延長(zhǎng),而黃芪藥物干預(yù)組創(chuàng)面愈合率較模型組得到改善,尤其是高劑量組在給藥第14、21天差異更為明顯,這表明黃芪提取液能有效促進(jìn)糖尿病潰瘍愈合,尤其在創(chuàng)面修復(fù)增殖階段效果顯著,且與劑量依賴有一定關(guān)系。
糖尿病潰瘍創(chuàng)面愈合涉及局部炎癥反應(yīng)、增殖階段和組織塑形重建這3個(gè)密切聯(lián)系、交互重疊的階段,其中增殖階段的血管新生、肉芽形成、上皮化是創(chuàng)面修復(fù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[14]。已有研究[15]表明,糖尿病創(chuàng)面肉芽生成減少,再上皮化延遲或缺失,創(chuàng)面愈合緩慢。再上皮化障礙是糖尿病潰瘍創(chuàng)面難愈合的重要原因之一。表皮干細(xì)胞作為皮膚組織的特異性干細(xì)胞,是皮膚組織再生和創(chuàng)傷修復(fù)的關(guān)鍵細(xì)胞,主動(dòng)參與創(chuàng)面的修復(fù),促進(jìn)創(chuàng)面再上皮化,其位于皮膚的基底層,具有無(wú)限增殖和分化潛能,是創(chuàng)面再上皮化過(guò)程中各層表皮細(xì)胞的源細(xì)胞,表皮細(xì)胞的更新正是通過(guò)其向上增殖分化來(lái)完成[16-18]。已有研究[19]發(fā)現(xiàn),糖尿病創(chuàng)面愈合過(guò)程中表皮干細(xì)胞呈現(xiàn)出數(shù)量少、活性低的動(dòng)態(tài)變化,影響上皮化過(guò)程,導(dǎo)致創(chuàng)面愈合延遲。K19 和β1整合素是目前公認(rèn)的表皮干細(xì)胞特異性相對(duì)較高的標(biāo)記物[20],以K19 和β1 整合素同時(shí)陽(yáng)性表達(dá)來(lái)鑒別創(chuàng)周表皮干細(xì)胞。PCNA 是用作評(píng)價(jià)細(xì)胞增殖狀態(tài)的指標(biāo),能準(zhǔn)確反映細(xì)胞生長(zhǎng)速度和狀態(tài)[21]。
Wnt 通路是由Wnt 蛋白及其受體、調(diào)節(jié)蛋白等組成的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,研究[22]認(rèn)為其參與創(chuàng)面愈合的過(guò)程,發(fā)揮著調(diào)控皮膚及其附屬器的發(fā)育、促進(jìn)創(chuàng)面血管新生及上皮重塑的功能。Wnt/β-Catenin 通路是經(jīng)典Wnt 信號(hào)通路,機(jī)制較為清晰與表皮干細(xì)胞增殖分化關(guān)系密切。通常情況下,Wnt/β-Catenin轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)中啟動(dòng)信號(hào)蛋白Wnt 蛋白處于靜息狀態(tài),皮膚損傷時(shí),Wnt蛋白通過(guò)自分泌或旁分泌作用與位于細(xì)胞膜的相關(guān)受體結(jié)合,降低GSK3β 的活性,抑制β-Catenin 的磷酸化,,使β-Catenin 在胞內(nèi)集聚,最后游離β-Catenin進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)與T 細(xì)胞因子(TCF)/淋巴細(xì)胞因子(LEF)結(jié)合,激活信號(hào)通路,啟動(dòng)靶基因C-myc、CyclinD1 等的表達(dá)[23]。該經(jīng)典通路的標(biāo)志即是β-Catenin 的積累,并向核內(nèi)轉(zhuǎn)移[24]。β-Catenin 是 Wnt經(jīng)典信號(hào)通路中的核心關(guān)鍵,其在胞質(zhì)中的含量高低直接影響著核內(nèi)靶基因的表達(dá),對(duì)表皮干細(xì)胞增殖分化起一定作用[25]。有研究[26-27]表明,Wnt 及 β-Catenin 表達(dá)增強(qiáng),表皮細(xì)胞增殖、分化能力加強(qiáng),創(chuàng)面愈合速度加快。而已知的Wnt 蛋白家族成員中,能激活經(jīng)典通路的有 Wnt1、Wnt3a[28],GSK3β 是決定降解復(fù)合體中β-Catenin磷酸化的重要激酶,起著關(guān)鍵性的負(fù)向調(diào)節(jié)作用[29-30]。
本實(shí)驗(yàn)在糖尿病潰瘍大鼠模型證實(shí),在創(chuàng)面造模后第7、14、21 天,β-Catenin 在糖尿病大鼠創(chuàng)面組織中呈低表達(dá),GSK-3β 蛋白表達(dá)增加,CyclinD1、C-myc 蛋白表達(dá)下降,β1 整合素、K19、PCNA 表達(dá)較正常對(duì)照組明顯減少,從而進(jìn)一步表示W(wǎng)nt/β-Catenin 信號(hào)通路表達(dá)下調(diào),創(chuàng)面表皮干細(xì)胞數(shù)量少,增殖能力減弱,這與以往的實(shí)驗(yàn)報(bào)道結(jié)果基本一致[21]。在通過(guò)黃芪注射液給藥之后,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示高劑量組大鼠創(chuàng)面組織在給藥第 7、14、21 天 Wnt1、Wnt3a、β-Catenin mRNA水平較模型組明顯上升,GSK-3β mRNA 水平下降,β-Catenin 與β-Catenin 核內(nèi)表達(dá)水平增加,GSK-3β 蛋白表達(dá)下降,下游靶基因C-myc、CyclinD1蛋白的表達(dá)較模型組上升,由此說(shuō)明Wnt/β-Catenin 信號(hào)通路活化,β-Catenin 入核激活下游靶基因轉(zhuǎn)錄,K19、β1整合素、PCNA 陽(yáng)性表達(dá)較模型組明顯增強(qiáng),進(jìn)一步說(shuō)明促進(jìn)了表皮干細(xì)胞的增殖分化,這也是高劑量組大鼠創(chuàng)面愈合率高于模型組,創(chuàng)面愈合時(shí)間縮短的內(nèi)在機(jī)制。綜上所述,本研究表明黃芪提取液與Wnt/β-Catenin信號(hào)通路活化有關(guān),通過(guò)對(duì)Wnt1、Wnt3a、β-Catenin、GSK3β 的調(diào)控,上調(diào)β-Catenin、C-myc、CyclinD1 等蛋白起到調(diào)節(jié)Wnt/β-Catenin 信號(hào)通路的作用,從而影響表皮干細(xì)胞的增殖分化,加快創(chuàng)面上皮化的進(jìn)程,加速糖尿病潰瘍的愈合。本研究揭示了中藥黃芪促進(jìn)上皮化,加速創(chuàng)面愈合的機(jī)制,為糖尿病慢性創(chuàng)面愈合的治療提供新思路。