魏德華 陳世玖 王 成

國際糖尿病聯(lián)盟2019 版全球糖尿病地圖指出，我國糖尿病患者人數(shù)已達 1.164 億， 居世界首位［1］。 隨著糖尿病患病人數(shù)的不斷升高， 糖尿病性潰瘍的患病率也逐年上升， 已成為我國急慢性創(chuàng)面發(fā)病的重要原因之一， 且因糖尿病患者的長期高糖狀態(tài)， 一旦出現(xiàn)皮膚潰瘍極易形成慢性難愈合創(chuàng)面， 特別是下肢潰瘍治療不及時或治療不當還可發(fā)展至截肢， 為診療工作帶來了巨大挑戰(zhàn)， 也為患者及社會造成了巨大的經(jīng)濟負擔［2－3］。 目前， 臨床上治療糖尿病性潰瘍的方法主要有水膠體、 水凝膠、藻酸鹽、 納米銀等外用敷料， 外用細胞因子、 植皮、 干細胞移植、 高壓氧等西醫(yī)學高新技術以及燒傷創(chuàng)瘍再生醫(yī)療技術 (moist exposed burn therapy/moist exposed burn ointment， MEBT/MEBO) 等中醫(yī)療法， 其中MEBT/MEBO 在降低截肢率方面取得了較為顯著的臨床療效［4］。 但相關研究資料顯示， 中醫(yī)藥作為我國傳統(tǒng)的治療方式雖具有其獨特的優(yōu)勢， 可臨床上僅13%的患者會在治療過程中聯(lián)合應用［5］。 基于此， 為提高中醫(yī)藥的關注度以及指導糖尿病性潰瘍的臨床治療， 本研究對MEBT/MEBO治療糖尿病性潰瘍的部分作用機制及其相關信號通路的研究進展進行了綜述。

1 MEBT/MEBO 在糖尿病性潰瘍中的作用機制及其相關信號通路

1962 年， Winten GD［6］通過對豬的創(chuàng)面進行研究首次發(fā)現(xiàn)， 濕潤環(huán)境有利于上皮表層細胞遷移而促進創(chuàng)面的愈合。 上世紀80 年代， 徐榮祥教授發(fā)明創(chuàng)立的燒傷濕潤暴露療法及濕潤燒傷膏在燒傷創(chuàng)面的治療中取得了顯著的臨床療效， 且隨著該技術的不斷發(fā)展， 其被逐漸應用于壓瘡、 糖尿病足、 癌性潰瘍等多種創(chuàng)面的治療， 并形成了系統(tǒng)的MEBT/MEBO 體系［7］。 MEBT/MEBO 的核心藥物濕潤燒傷膏是基于細胞再生營養(yǎng)譜而設計的中藥配方， 其能夠通過激活創(chuàng)面內(nèi)的潛能再生細胞、 加速壞死組織的降解和排出、 促進肉芽組織中新生血管的形成等多途徑加快創(chuàng)面的愈合， 實現(xiàn)創(chuàng)面組織的再生修復［8］。 王洪生［9］通過給予 102 例 Wagner 3 ～ 5級糖尿病足患者應用 MEBT/MEBO 治療發(fā)現(xiàn)，MEBT/MEBO 可有效促進糖尿病足創(chuàng)面的愈合， 降低截肢率， 提高患者生存質(zhì)量。 Horng HC 等［10］的研究發(fā)現(xiàn)， 糖尿病性潰瘍創(chuàng)面的愈合與血管內(nèi)皮生長因子 (vascular endothelial growth factor， VEGF)、堿性成纖維細胞生長因子 (basic fibroblast growth factor， bFGF)、 缺氧誘導因子-1 (hypoxia-inducible transcription factor-1， HIF-1)、 內(nèi)皮型一氧化氮合酶 (endothelial nitric oxide synthase， eNOS)、 表皮生長因子 (epidermal growth factor， EGF) 及表皮生長因子受體 (epidermal growth factor receptor，EGFR) 等介導的創(chuàng)面組織新生密切相關。 而多項研究顯示， MEBT/MEBO 可通過多條信號通路調(diào)控EGF、 VEGF、 EGFR 以及 eNOS 的表達而加速血管內(nèi)皮細胞、 成纖維細胞、 上皮細胞的增殖分化和遷移， 促進糖尿病性潰瘍的愈合。

1.1 MEBT/MEBO 在PI3K/Akt 信號通路中的調(diào)節(jié)作用

磷脂肌醇 3-激酶 (phosphninositide3-kinase，PI3K) 是細胞內(nèi)蛋白激酶的一種， 與細胞的增殖分化、 葡萄糖分子的轉(zhuǎn)運等密切相關。 如， PI3K 下游的靶分子磷脂酰肌醇-3， 4， 5-三磷酸酯可通過募集并調(diào)節(jié)蛋白激酶B (protein kinase B， Akt) 等多種效應因子， 控制血管新生相關蛋白質(zhì)的合成、 細胞的增殖和遷移等［11］。 相關研究資料顯示， Akt 被激活后能夠誘導HIF-1 的表達， 進而活化信號分子葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白-1 和VEGF 而調(diào)節(jié)成纖維細胞的增殖及血管的生成［12］， 激活內(nèi)皮祖細胞的關鍵動員因子基質(zhì)金屬蛋白激酶 (matrix metalloproteinases，MMPs) 的表達而促進內(nèi)皮祖細胞向創(chuàng)面部位的遷移以及向內(nèi)皮細胞的轉(zhuǎn)化， 參與血管的形成。Duscher D 等［13］的研究也證實， HIF-1 缺失可導致血管生成減少， 糖尿病性潰瘍創(chuàng)面愈合延遲。 而陳端凱等［14］通過采用MEBT/MEBO 治療慢性難愈合創(chuàng)面發(fā)現(xiàn)， MEBT/MEBO 可顯著提高 p-Akt、MMP-2 及MMP-9 的表達水平而加快創(chuàng)面的愈合。Bhattacharya D 等［15－16］的研究顯示， VEGF 與其受體-2 結合后可通過正反饋調(diào)節(jié)PI3K/Akt 信號通路，進一步促進Akt 的活化而參與調(diào)控血管內(nèi)皮細胞的增殖以及創(chuàng)面血管的新生。 葛斌等［17－18］的研究證實， MEBT/MEBO 可通過上調(diào) VEGF 及 VEGFR-2的表達水平， 促進血管內(nèi)皮細胞的增殖、 遷移及創(chuàng)面血管的新生而加快糖尿病性潰瘍創(chuàng)面的愈合。

有研究資料顯示， 同源性磷酸酶張力蛋白(phosphate and tension homology deleted on chrom-some ten， PTEN) 可通過作用于PI3K 的下游靶分子磷脂酰肌醇-3， 4， 5-三磷酸酯而抑制 PI3K/Akt信號通路的傳導， 下調(diào)PTEN 的表達可逆向調(diào)節(jié)PI3K/Akt 信號通路， 誘導 VEGF 等細胞因子的表達而調(diào)控血管的新生， 促進糖尿病性潰瘍創(chuàng)面的愈合［19］。 唐乾利等［20］的研究發(fā)現(xiàn)， MEBT/MEBO 可通過上調(diào) p-Akt、 HIF-1、 EGFR 及 VEGF 的表達以及下調(diào)PTEN 的表達而加快糖尿病性潰瘍創(chuàng)面的愈合。 Manning BD 等［21－22］的研究發(fā)現(xiàn)， 胰島素樣生長因子-1 (insulin-like growth factor 1， IGF-1) 及其受體可通過激活PI3K/Akt、 ERK1/2 等信號通路，誘導VEGF 的表達、 上調(diào)內(nèi)皮祖細胞的功能而參與調(diào)節(jié)新生血管的形成。 李利青等［23］的研究發(fā)現(xiàn)，MEBT/MEBO 治療后的糖尿病性潰瘍創(chuàng)面組織中PI3K、 p-Akt 及 eNOS 的表達水平顯著升高， IGF-1的表達水平在創(chuàng)面形成初期升高， 而隨著創(chuàng)面愈合逐漸下降。 可見， MEBT/MEBO 可能能夠通過上調(diào)PI3K、 p-Akt、 eNOS 及 IGF-1 的表達， 下調(diào) PTEN的表達， 激活 PI3K/Akt 信號通路， 誘導 VEGF 的表達， 促進上皮細胞和血管內(nèi)皮細胞的增殖、 遷移及創(chuàng)面血管的新生而加快糖尿病性潰瘍創(chuàng)面的愈合。

1.2 MEBT/MEBO 在MAPK 信號通路中的調(diào)節(jié)作用

絲裂原活化蛋白激酶 (mitogen activated protein kinase， MAPK) 作為絲氨酸/蘇氨酸激酶家族成員之一， 可通過激活胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2 (extracellular signal-regulated kinase 1/2， ERK1/2) 和p38 信號通路， 增強細胞信息傳遞而達到促進受損皮膚組織愈合的作用［24］。 Chiu WC 等［25］的研究顯示， 活化后的ERK1/2 可轉(zhuǎn)移至胞核中， 通過調(diào)節(jié)信號通路下游的c-myc 和Akt， 促進創(chuàng)面成纖維細胞、 血管內(nèi)皮細胞以及上皮細胞的增殖； p38 MAPK 信號傳導通路被激活后， 可通過改善血管通透性、 增強血管內(nèi)皮細胞的增殖遷移以及誘導VEGF 的表達參與血管的新生。 唐乾利等［26－27］的研究發(fā)現(xiàn)， MEBT/MEBO 治療后的糖尿病足創(chuàng)面組織內(nèi) MAPKK6、 ERK1/2、 p38、 Akt、 c-myc 的表達升高。 可見， MEBT/MEBO 可能能夠通過激活MAPK 的級聯(lián)反應， 增強 ERK1/2、 p38 等多條信號通路的信號傳導， 增加c-myc、 Akt 等信號分子的表達， 誘導成纖維細胞、 血管內(nèi)皮細胞及上皮細胞的增殖、 遷移而促進糖尿病性潰瘍創(chuàng)面的愈合。

1.3 MEBT/MEBO 在 Wnt/β-catenin 信號通路和TGF-β1/Smad 信號通路中的調(diào)節(jié)作用

β-鏈蛋白 (β-catenin) 作為 Wnt/β-catenin 信號通路中關鍵的下游信號分子去磷酸化后， 可在體外通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化生長因子 β (transforming growth factor-β， TGF-β) 的表達而誘導成纖維細胞的增殖與分化［28］， 可通過上調(diào)MMP 的表達而促進血管內(nèi)皮細胞的生長、 黏附和遷移， 進而刺激血管的重構［29］。 Qi W 等［30－31］的研究發(fā)現(xiàn)， Wnt 信號受到抑制時會影響糖尿病小鼠創(chuàng)面的愈合。 TGF-β1 可通過 TGF-β1/Smad 通路和 Wnt/β-catenin 通路之間的相互調(diào)節(jié)共同作用于成纖維細胞和血管內(nèi)皮細胞而影響創(chuàng)面的愈合［32］。 Zeniya M 等［33］的研究顯示，TGF-β1 作為一種化學趨化因子， 若在創(chuàng)面修復過程中表達下降， 會影響創(chuàng)面局部的血管新生， 使肉芽組織增生受限， 創(chuàng)面修復受阻。 而馮波等［5］的研究證實， MEBT/MEBO 治療后的糖尿病性潰瘍大鼠創(chuàng)面組織中 TGF-β1、 Smad3、 P-Smad3 及 β-catenin的表達水平均明顯升高。 可見， MEBT/MEBO 可能能夠通過激活 TGF-β1/Smad 和 Wnt/β-catenin 信號通路， 誘導成纖維細胞和血管內(nèi)皮細胞的增殖、 分化和遷移， 為創(chuàng)面肉芽組織新生提供基礎條件， 從而促進糖尿病性潰瘍創(chuàng)面的愈合。

1.4 MEBT/MEBO 在NF-κB 信號通路中的調(diào)節(jié)作用

糖尿病患者機體內(nèi)的還原糖、 蛋白質(zhì)及脂質(zhì)在持續(xù)高糖刺激下可相互作用產(chǎn)生大量晚期糖基化終末產(chǎn)物 (advancd glycasylation end products， AGEs)并蓄積于皮膚組織， 進而降低VEGF 的表達水平、誘導成纖維細胞的凋亡， 促進糖尿病性潰瘍的發(fā)生及發(fā)展［34］。 糖尿病性潰瘍患者在持續(xù)高糖刺激下可促使細胞間黏附分子-1 (intercellular adhesion molecule 1， ICAM-1)、 血管細胞黏附分子-1 (vascular cell adhesion molecule 1， VCAM-1) 的表達水平升高而增強炎癥反應、 抑制血管的新生［35－36］。另外有研究顯示， 糖尿病性潰瘍患者內(nèi)皮細胞中AGEs 的積累以及AGEs 與其受體結合會激活核轉(zhuǎn)錄因子-κB (nuclear factor κB， NF-κB) 信號通路而上調(diào) ICAM-1、 VCAM-1 的表達， 下調(diào) VEGF 的表達， 進而抑制創(chuàng)面血管的新生［37］； 增加炎癥因子的表達而導致糖尿病性潰瘍創(chuàng)面的持續(xù)損傷； 促使活性氧簇的產(chǎn)生而降低HIF-1 的活性、 上調(diào)PTEN的表達、 下調(diào)EGFR 的表達， 進而影響 VEGF 的產(chǎn)生而使創(chuàng)面血管新生受阻， 影響創(chuàng)面的愈合［38］。李杰輝等［39］的研究顯示， MEBT/MEBO 治療后的糖尿病性潰瘍創(chuàng)面組織中 AGEs、 NF-κB、 ICAM-1、VCAM-1、 RAGE 的表達水平均明顯下降， 且創(chuàng)面肉芽組織生長旺盛、 新生血管豐富、 成纖維細胞數(shù)量明顯增多。 可見， MEBT/MEBO 可能能夠通過調(diào)節(jié) NF-κB 信 號 通 路 的 活 化 程 度， 下 調(diào) AGEs、RAGE、 NF-κB、 ICAM-1 和 VCAM-1 的表達而加快糖尿病性潰瘍創(chuàng)面的愈合。

1.5 MEBT/MEBO 在 PI3K/Akt/mTOR 信號通路中的調(diào)節(jié)作用

相關研究顯示， 哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(the mammalianta target of rapamycin， mTOR) 是Akt 重要的下游靶點， PI3K 介導的 Thr308 和Ser473 位點可快速磷酸化激活 Akt， 進而活化mTOR 而參與細胞的生存和代謝過程； PI3K/Akt/mTOR 信號通路可通過自噬影響血管的生成、 成纖維細胞的遷移和上皮間質(zhì)的轉(zhuǎn)化而參與創(chuàng)面的修復［40－41］。 Zheng A 等［42］的研究發(fā)現(xiàn)， MEBT/MEBO治療后的創(chuàng)面組織中自噬體變小或消失最為明顯，而mTOR 信號通路中PI3K、 Akt 和mTOR 的表達水平相對較低。 可見， MEBT/MEBO 可能能夠通過抑制 PI3K/Akt/mTOR 信號通路的自噬作用以及PI3K、 Akt 和 mTOR 的表達， 促進創(chuàng)面血管內(nèi)皮細胞及成纖維細胞的增殖， 參與糖尿病性潰瘍創(chuàng)面的修復。

2 小結

目前， MEBT/MEBO 促進糖尿病性潰瘍創(chuàng)面愈合的療效已得到肯定， 但具體作用機制尚不完全明確， 僅在分子生物學層面的研究已有初步進展， 發(fā)現(xiàn)MEBT/MEBO 可能是通過 PI3K/Akt 信號通路、MAPK 信號通路、 Wnt/β-catenin 信號通路、 TGF-β1/Smad 信號通路、 NF-κB 信號通路和 PI3K/Akt/mTOR 信號通路調(diào)節(jié) VEGF、 EGF、 HIF-1、 eNOS等多種細胞因子的表達而影響內(nèi)皮祖細胞、 成纖維細胞、 上皮細胞的增殖、 遷移， 促進血管及肉芽組織的新生， 參與創(chuàng)面愈合的調(diào)控。