陳壯麗 盧 維 李杰輝

創(chuàng)面愈合是一個復雜而有序的生物學過程， 由多種炎癥細胞 （巨噬細胞、 中性粒細胞、 血小板等）、 修復細胞 （角質(zhì)細胞、 成纖維細胞、 上皮細胞等）、 細胞因子 （成纖維細胞生長因子、 表皮生長因子、 血管內(nèi)皮生長因子等）、 炎癥介質(zhì) （白細胞介素、 腫瘤壞死因子等） 和細胞外基質(zhì)等共同參與完成［1］。 創(chuàng)面修復過程中任一階段出現(xiàn)感染、 局部缺血、 細胞因子分泌失衡等異常， 都會使創(chuàng)面遷延難愈而發(fā)展為慢性難愈合創(chuàng)面［2-3］。 相關研究統(tǒng)計結果顯示， 目前我國因糖尿病、 燒傷、 創(chuàng)傷、 感染等導致的慢性難愈合創(chuàng)面患者約占外科總住院人數(shù)的 1.5% ～3.0%［4］。 近年來部分研究顯示， 粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子 （granulocyte-macrophage colony stimulating factor， GM-CSF） 在慢性難愈合創(chuàng)面的修復中取得了一定的臨床療效， 為進一步指導GM-CSF 在慢性難愈合創(chuàng)面中的治療， 本研究對其應用研究進展予以綜述。

1 GM-CSF 概述

GM-CSF 于 1977 年被首次發(fā)現(xiàn)， GM-CSF 基因于1985 年被首次克隆成功， 此后GM-CSF 被逐漸認知并應用于臨床治療。 GM-CSF 是重要的炎癥細胞趨化和活化因子， 在調(diào)控修復細胞和炎癥細胞功能中發(fā)揮著重要作用［5］。 近年來， 重組人 GM-CSF（recombinant human GM-CSF， rhGM-CSF） 被逐漸應用于惡性腫瘤放化療所致的白細胞減少癥、 白細胞低下性免疫缺陷、 急性燒傷創(chuàng)面、 慢性難愈合創(chuàng)面等多種疾病的治療， 并取得了較好效果， 特別是在創(chuàng)面修復中的應用已成為近年來的研究重點。

2 GM-CSF 修復創(chuàng)面的作用機制

GM-CSF 作為細胞因子的一種， 能夠調(diào)控修復細胞、 粒細胞、 巨噬細胞的增殖分化， 調(diào)節(jié)機體免疫功能， 增強組織抵抗能力， 改善創(chuàng)面局部炎癥反應， 在創(chuàng)面愈合的炎癥反應期、 增殖期、 組織重塑期均發(fā)揮著至關重要的作用［6］。

2.1 GM-CSF 在炎癥反應期的作用機制

相關研究顯示， 成纖維細胞、 內(nèi)皮細胞、 中性粒細胞及巨噬細胞等均可分泌GM-CSF， 且白細胞介素-1、 白細胞介素-12、 腫瘤壞死因子-α 等促炎因子均可上調(diào)GM-CSF 水平， 白細胞介素-4、 白細胞介素-10 等抑炎因子均可下調(diào) GM-CSF 水平［7］。此外， GM-CSF 能夠與白細胞介素、 腫瘤壞死因子、 轉(zhuǎn)化生長因子等聯(lián)合作用于巨噬細胞和中性粒細胞， 促使其分泌相關炎癥因子， 增強炎癥細胞分化能力， 并趨化其向創(chuàng)面移動， 提高其吞噬消化等功能， 加快創(chuàng)面壞死組織及病原菌的清除［8-10］。張婧［11］通過觀察剔除巨噬細胞小鼠動物模型的創(chuàng)面愈合情況發(fā)現(xiàn)， 與正常小鼠相比， 剔除巨噬細胞小鼠的創(chuàng)面愈合率及再上皮化率均明顯降低， 而給予剔除巨噬細胞小鼠皮下注射GM-CSF后創(chuàng)面組織內(nèi)單核-巨噬細胞數(shù)目明顯增加， 創(chuàng)面愈合率及再上皮化率均顯著提升， 且創(chuàng)面愈合后瘢痕增生程度明顯輕于正常小鼠。

2.2 GM-CSF 在增殖期的作用機制

組織損傷2 ～3 d 時， 創(chuàng)面周圍及基底部逐漸形成肉芽組織填補創(chuàng)面組織缺損， 即創(chuàng)面開始進入增殖期。 成纖維細胞是肉芽組織的主要成分， 也是創(chuàng)面愈合的重要修復細胞之一。 有研究證實， 于創(chuàng)面周圍皮下注射GM-CSF 可直接刺激上皮細胞、 成纖維細胞、 血管內(nèi)皮細胞等創(chuàng)面修復細胞增殖， 誘導新生血管形成， 改善微血管完整性， 加快創(chuàng)面愈合［12-13］。 嚴敏［14］的研究發(fā)現(xiàn)， GM-CSF 可通過激活酪氨酸激酶2／信號轉(zhuǎn)導與轉(zhuǎn)錄激活因子5 信號通路， 提高血管生成素-1 的分泌水平， 促進血管內(nèi)皮增生及微血管形成， 加快創(chuàng)面愈合。 王宇星等［15］的研究發(fā)現(xiàn)， GM-CSF 可通過增加原癌基因c-Jun氨基端激酶／c-Jun 信號通路活性， 促進成纖維細胞轉(zhuǎn)錄、 合成并分泌相關細胞因子， 提高血管內(nèi)皮細胞增殖活性， 促進新生血管形成。 賀金秋等［16-18］的研究顯示， 將rhGM-CSF 應用于創(chuàng)面的治療， 能夠明顯提高創(chuàng)面組織中轉(zhuǎn)化生長因子-β1、 成纖維細胞生長因子-2 以及CD34 的表達水平， 促進新生血管的形成， 改善局部組織缺氧狀態(tài)， 加快創(chuàng)面纖維化和再上皮化； 激活絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶／哺乳動物雷帕霉素靶蛋白信號通路， 促進其關鍵蛋白磷酸化及相關蛋白表達， 誘導成纖維細胞增殖， 加快創(chuàng)面修復。

2.3 GM-CSF 在組織重塑期的作用機制

創(chuàng)面愈合組織重塑期成纖維細胞合成大量膠原蛋白及細胞外基質(zhì)， 并對細胞外基質(zhì)進行重塑。GM-CSF可通過調(diào)控創(chuàng)面組織中轉(zhuǎn)化生長因子-β 的表達而影響組織缺損處膠原纖維的分化及沉積， 增強局部組織抗撕裂能力， 同時促進創(chuàng)面再上皮化［19-20］。 朱國強等［21］通過外用 rhGM-CSF 凝膠治療中厚皮供皮區(qū)創(chuàng)面發(fā)現(xiàn)， 與傳統(tǒng)油紗換藥相比，外用rhGM-CSF 凝膠可使創(chuàng)面組織中膠原纖維正常分化沉積， 再生表皮與正常皮膚接近， 減少組織修復后期瘢痕增生。 但有關GM-CSF 調(diào)節(jié)創(chuàng)面組織重塑期的相關作用機制研究較少， 有待進一步深入研究探討。

3 GM-CSF 在創(chuàng)面治療中的應用

糖尿病性、 燒傷性以及靜脈曲張性創(chuàng)面等形成的慢性難愈合創(chuàng)面一直是臨床研究的熱點與難點。近年來部分研究表明， rhGM-CSF 可促進不同創(chuàng)面的快速愈合。

3.1 GM-CSF 在糖尿病慢性難愈合創(chuàng)面中的應用

馬恬等［22-23］給予糖尿病足創(chuàng)面 rhGM-CSF 治療， 創(chuàng)面愈合及完全上皮化時間明顯縮短， 創(chuàng)面愈合率明顯提高。 Karlafti E 等［24］給予 1 例嚴重糖尿病足伴神經(jīng)損傷患者局部皮下注射GM-CSF， 創(chuàng)面完全愈合且無任何毒副作用。 但也有研究學者認為， 局部注射GM-CSF 后是否引起周圍血清反應及毒副作用有待考證， 目前相關研究樣本量均較小，其作用機制及臨床療效仍有待進一步研究驗證。

3.2 GM-CSF 在燒傷慢性難愈合創(chuàng)面中的應用

Li JM 等［25-28］通過運用 Meta 分析評估 rhGM-CSF治療深Ⅱ度燒傷創(chuàng)面的有效性發(fā)現(xiàn)， rhGM-CSF 可提高深Ⅱ度燒傷創(chuàng)面組織中血管內(nèi)皮生長因子、 成纖維細胞生長因子等細胞因子的表達水平， 縮短創(chuàng)面愈合時間， 療效顯著。 Yan DX 等［29］的研究發(fā)現(xiàn)， rhGM-CSF 凝膠能夠增強感染性燒傷創(chuàng)面患者機體免疫功能， 促進感染性燒傷創(chuàng)面愈合。 渠開攀等［30-34］的研究顯示， rhGM-CSF 能夠通過保持創(chuàng)面濕潤環(huán)境， 抑制病原菌增殖， 調(diào)節(jié)燒傷創(chuàng)面組織中轉(zhuǎn)化生長因子-β1、 基質(zhì)金屬蛋白酶-1、 基質(zhì)金屬蛋白酶-2 及組織金屬蛋白酶抑制劑-1、 組織金屬蛋白酶抑制劑-2 的表達水平， 提高創(chuàng)面修復細胞及相關因子遷移活性， 加快燒傷創(chuàng)面愈合。 但黃洪欣等［35-37］的研究指出， 與單純應用 rhGM-CSF 相比，rhGM-CSF 聯(lián)合雙黃液或聯(lián)合水凝膠敷料、 納米銀抗菌凝膠更有利于深Ⅱ度燒傷創(chuàng)面的血管生成， 控制創(chuàng)面感染， 減輕創(chuàng)面炎癥反應， 促進創(chuàng)面愈合。

3.3 GM-CSF 在慢性靜脈曲張性潰瘍創(chuàng)面中的應用

靜脈曲張性潰瘍是下肢靜脈功能不全的主要并發(fā)癥之一， 具有遷延難愈、 反復發(fā)作等特點［38］。Stacey M 等［39-40］通過對 42 例慢性靜脈曲張性潰瘍患者創(chuàng)面組織中GM-CSF 及基質(zhì)金屬蛋白酶的表達水平進行監(jiān)測發(fā)現(xiàn)， GM-CSF、 基質(zhì)金屬蛋白酶-13的表達水平與慢性靜脈曲張性潰瘍創(chuàng)面的愈合狀態(tài)密切相關。 但目前有關GM-CSF 在靜脈曲張性潰瘍創(chuàng)面應用的研究較少， 有待進一步深入研究探討。

3.4 GM-CSF 在其他慢性難愈合創(chuàng)面中的應用

部分研究顯示， 將GM-CSF 應用于小鼠坐骨神經(jīng)擠壓傷周圍第7 天與第14 天時， 均可見創(chuàng)周組織中有巨噬細胞浸潤， 且能夠提高具有促進軸突生長作用的血管內(nèi)皮生成因子和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達水平， 促進損傷神經(jīng)修復［41］， 為損傷神經(jīng)的修復提供了一條線索。

4 小結

慢性難愈合創(chuàng)面的臨床治療較為棘手， 已成為當前臨床研究的熱點。 而GM-CSF 能夠保持創(chuàng)面濕潤環(huán)境、 促進上皮細胞等細胞遷移、 提高相關細胞因子表達水平， 進而促進創(chuàng)面愈合， 且rhGM-CSF與其他外用藥物的聯(lián)合應用效果更佳。 但如何合理選擇聯(lián)合其他外用藥物或創(chuàng)面修復技術有待進一步探討， 如何提高GM-CSF 的生物利用度， 以及在提高GM-CSF 促成纖維細胞及細胞外基質(zhì)增殖加快創(chuàng)面修復的同時又不影響創(chuàng)面修復后期組織細胞再生重塑， 不同類型創(chuàng)面適用何種劑型GM-CSF 等仍有待深入研究。