何斯，嚴(yán)辰媛，剛喬健，賈彩霞，哈小琴

(1.蘭州大學(xué) a.第二臨床醫(yī)學(xué)院，b.公共衛(wèi)生學(xué)院，蘭州 730000； 2.聯(lián)勤保障部隊(duì)第九四〇醫(yī)院檢驗(yàn)科，蘭州 730050；3.甘肅省干細(xì)胞與基因藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730000)

近年來，隨著疾病譜的改變和社會(huì)老齡化的加劇，難愈合創(chuàng)面成為困擾大部分患者的主要疾病。臨床上出現(xiàn)的難愈合創(chuàng)面多指因各種原因形成的、正規(guī)治療周期1個(gè)月以上仍有50%～60%未愈合的創(chuàng)面[1]。難愈合創(chuàng)面一般作為其他潛在疾病(如糖尿病、各種血管性疾病)以及手術(shù)的并發(fā)癥出現(xiàn)，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，高昂的治療費(fèi)用對(duì)社會(huì)衛(wèi)生保健系統(tǒng)造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，難愈合創(chuàng)面的治療費(fèi)用占發(fā)達(dá)國家保健費(fèi)用的1%～3%，在美國大約有650多萬人每年的就醫(yī)費(fèi)用高達(dá)250億美元[3]。高原難愈合創(chuàng)面一直是高原醫(yī)學(xué)關(guān)注的重點(diǎn)。高原地區(qū)環(huán)境惡劣，難愈合創(chuàng)面具有特殊的地域特點(diǎn)，其形成機(jī)制的復(fù)雜性和多系統(tǒng)性決定了其治療十分困難[4]。尋找安全有效的治療方式是目前研究的熱點(diǎn)。因此，分析高原地區(qū)難愈合創(chuàng)面的病理變化和特點(diǎn)具有重要意義，可以有效預(yù)防病情的發(fā)展，提高患者的生活質(zhì)量并減輕社會(huì)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

1 高原地區(qū)難愈合創(chuàng)面的基本病理變化

當(dāng)人處于3 000 m海拔高度時(shí)，生理、生化和病理的變化已具有醫(yī)學(xué)意義，故醫(yī)學(xué)上將3 000 m海拔高度作為高原的界限[5]。不同于平原地區(qū)，高原地區(qū)獨(dú)特的地理位置和地貌特征形成了高原地區(qū)嚴(yán)峻的氣候環(huán)境，如氣壓低、氧氣稀薄、寒冷、晝夜溫差大、紫外線強(qiáng)度大。海拔高度是一種環(huán)境應(yīng)激源，可改變機(jī)體生理功能和新陳代謝[6]。在高原地區(qū)，創(chuàng)面更易出現(xiàn)脂肪液化、傷口血腫和遷移不愈等問題，創(chuàng)面愈合的病理生理過程也具有特殊性[7]。此外，高原地區(qū)世居者不可避免地存在高原病等基礎(chǔ)性疾病，各種病理狀態(tài)均會(huì)促進(jìn)難愈合創(chuàng)面的發(fā)展[8]。同時(shí)，高原環(huán)境會(huì)降低患者創(chuàng)傷失血后的應(yīng)激反應(yīng)，嚴(yán)重者易發(fā)生休克，出現(xiàn)內(nèi)臟并發(fā)癥，甚至出現(xiàn)傷情惡化和死亡。因此，了解高原地區(qū)難愈合創(chuàng)面發(fā)生發(fā)展的基本病理、生理過程顯得更為重要。

1.1炎癥 炎癥反應(yīng)是涉及創(chuàng)面愈合過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。有證據(jù)表明，炎癥受環(huán)境的影響較大，是免疫系統(tǒng)和神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)共同作用的結(jié)果[9]。研究發(fā)現(xiàn)，與平原環(huán)境下的小鼠相比，高海拔環(huán)境的雄性小鼠在創(chuàng)傷后7～14 d出現(xiàn)中性粒細(xì)胞過表達(dá)，巨噬細(xì)胞數(shù)量及作用降低，中性粒細(xì)胞/巨噬細(xì)胞比值持續(xù)性升高，皮膚修復(fù)過程延遲14 d[10]。在損傷部位，過表達(dá)的中性粒細(xì)胞衍生的蛋白酶可降解細(xì)胞外基質(zhì)、纖維蛋白凝塊及其他蛋白質(zhì)，阻礙角質(zhì)形成細(xì)胞的遷移及其再上皮化[11]。中性蛋白酶等溶酶體產(chǎn)物可加重組織損傷。缺氧是影響炎癥反應(yīng)最大的環(huán)境因素，包含缺氧程度和缺氧時(shí)間，影響各種淋巴細(xì)胞亞群，其中自然殺傷細(xì)胞(natural killer cell,NK細(xì)胞)最為敏感。特異性NK細(xì)胞標(biāo)志物CD16和CD56顯著升高，但在缺氧4周后無變化，說明這種反應(yīng)是顯著且短暫的[9,12]。急性或慢性的缺氧刺激均會(huì)導(dǎo)致CD4+T細(xì)胞顯著減少，B淋巴細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞幾乎無變化[8]。高原地區(qū)低氣壓和缺氧還會(huì)激活β腎上腺素能通路，腎上腺素對(duì)免疫細(xì)胞的影響依賴β腎上腺素能受體的數(shù)量。此外，血清中白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-6被β腎上腺素刺激和介導(dǎo)，且持續(xù)性存在，但其他促炎因子無明顯變化[6]。由于IL-1α、IL-1RA、腫瘤壞死因子-α和C反應(yīng)蛋白的血清數(shù)量無變化，IL-6并非是在高原環(huán)境刺激下的炎癥或急性期蛋白反應(yīng)的中介物[13]。IL-6與促紅細(xì)胞生成素的表達(dá)呈正相關(guān)，急性缺氧時(shí)IL-6主要由β腎上腺素能受體介導(dǎo)[14]。此外，IL-6通過介導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游的DNA元件和VEGF信使RNA上的5′非翻譯區(qū)，誘導(dǎo)VEGF表達(dá)，是一種間接的血管生成劑。其中，VEGF也可受缺氧的直接刺激。有研究發(fā)現(xiàn)，從平原到達(dá)高原地區(qū)第3天后，腎上腺素迅速恢復(fù)至平原地區(qū)水平，β腎上腺素能下降，而IL-6持續(xù)升高的模式與去甲腎上腺素上升的模式一致[6,13]。說明慢性暴露于高原環(huán)境下，除了β腎上腺素能受體和β2腎上腺素能受體，α腎上腺素能受體也會(huì)對(duì)IL-6的升高起一定作用，是IL-6持續(xù)升高的潛在機(jī)制。

高原地區(qū)的缺氧環(huán)境可加重組織缺氧。長期的炎癥狀態(tài)除產(chǎn)生創(chuàng)面以瘢痕為特征的過度愈合反應(yīng)外，還會(huì)導(dǎo)致一系列潛在病理特征，包括侵襲性病毒的持續(xù)感染、反復(fù)炎癥損傷等[15-16]。

1.2內(nèi)分泌反應(yīng) 內(nèi)分泌系統(tǒng)是維持機(jī)體正常生理活動(dòng)的基礎(chǔ)，調(diào)節(jié)不同系統(tǒng)間的功能。創(chuàng)傷引起機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)時(shí)，內(nèi)分泌系統(tǒng)發(fā)揮保護(hù)作用，分泌的激素銜接中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)。但在極端的自然和氣候條件下，內(nèi)分泌系統(tǒng)面臨巨大壓力。缺氧直接刺激腎上腺髓質(zhì)功能亢進(jìn)，暴露于高原地區(qū)3 d后，腎上腺素升高4～5倍，刺激β腎上腺素能受體激活，增加通氣量和心排血量，導(dǎo)致血糖水平升高等。到達(dá)高原地區(qū)后第4～6天去甲腎上腺素水平達(dá)峰值，較平原地區(qū)升高10～20倍[9]。內(nèi)分泌功能的亢進(jìn)與創(chuàng)面的免疫反應(yīng)密切相關(guān)，見圖1。為了驗(yàn)證該理論，Pedersen和Steensberg[12]提出腎上腺素的作用依靠單個(gè)核細(xì)胞上的β腎上腺素能受體來發(fā)揮作用，且與受體個(gè)數(shù)成正比。NK細(xì)胞上含有β腎上腺素能受體的數(shù)量最多，而CD4+T細(xì)胞數(shù)量最少，B淋巴細(xì)胞和CD8+T淋巴細(xì)胞數(shù)量介于兩者之間[12]。這也與前者提到的NK細(xì)胞數(shù)量和活性對(duì)于缺氧刺激的敏感性最為顯著等理論相呼應(yīng)。已有證據(jù)證明，過高的腎上腺素水平抑制傷口愈合，升高的腎上腺素激活角質(zhì)形成細(xì)胞β2的受體，招募磷酸化2A型蛋白磷酸酶和胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶至受體上，從而降低胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶通路磷酸化，減弱磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B信號(hào)的遷移性，導(dǎo)致上皮細(xì)胞遷移減慢，傷口閉合受損，并且肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架的重組受損，黏附于病灶部位，創(chuàng)面的上皮組織再生能力受到影響[17]。

圖1 急性和慢性暴露于高原地區(qū)下機(jī)體內(nèi)分泌和免疫系統(tǒng)變化

1.3感染 研究證實(shí)，高海拔可以改變免疫系統(tǒng)的數(shù)量和功能[10,18]。感染是影響創(chuàng)面愈合最常見的因素之一，創(chuàng)傷后的異物殘留和血腫極易導(dǎo)致傷口感染。Atkin等[19]提出，生物膜是造成創(chuàng)面難愈合的重要因素。生物膜是由單個(gè)細(xì)胞通過細(xì)胞外基質(zhì)連接形成的群落，通過增加細(xì)胞密度和對(duì)抗菌藥物產(chǎn)生耐藥性[1]。目前對(duì)于生物膜的研究主要集中于單個(gè)細(xì)菌的代謝、毒力因子、抗菌敏感性和其他具體功能等方面，但生物膜的產(chǎn)生時(shí)間和消除方法仍有待研究[20]。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，高原地區(qū)的細(xì)菌耐藥性明顯高于平原地區(qū)，因此臨床上應(yīng)合理使用抗生素[21]。平原地區(qū)氣候潮濕，感染性創(chuàng)面因分泌物較多，細(xì)菌更易繁殖。高原地區(qū)環(huán)境干燥，細(xì)菌增殖慢，且短波紫外線具有殺菌作用，因此感染率低于平原地區(qū)，但具體的機(jī)制需進(jìn)一步研究[7,22]。

Basnyat和Starling[23]認(rèn)為雖然高原地區(qū)與平原地區(qū)相比并無特定的病原體，但因受到高原環(huán)境刺激及免疫調(diào)節(jié)、缺氧和生理反應(yīng)等影響，患者對(duì)于病原菌的易感性增加。創(chuàng)傷引起的應(yīng)激反應(yīng)影響傷口局部IL水平，傷口清除病原菌的能力減弱，而血液中的葡萄糖濃度和紅細(xì)胞增加，均是細(xì)菌良好的培養(yǎng)基[17]。晁生武等[22]對(duì)我國青海地區(qū)難愈合傷口感染的常見耐藥菌進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，慢性創(chuàng)面感染分離的菌群中革蘭陽性球菌占63.04%，革蘭陰性桿菌占36.96%。

2 高原地區(qū)難愈合創(chuàng)面的特點(diǎn)

2.1局部血循環(huán)差 良好的血運(yùn)除了攜帶氧和營養(yǎng)物質(zhì)外，還能吸收和運(yùn)輸壞死物質(zhì)，對(duì)局部感染起到管控作用。高原紅細(xì)胞增多癥極為常見，在當(dāng)?shù)啬行跃幼∪巳褐邪l(fā)病率高達(dá)47%[24]。紅細(xì)胞和血紅蛋白與海拔高度呈正相關(guān)，高血細(xì)胞比容導(dǎo)致血液黏度增高，微循環(huán)障礙[25]。血小板與活化的內(nèi)皮細(xì)胞相互作用，紅細(xì)胞移動(dòng)過程中血小板邊緣化，使其優(yōu)先黏附于血管受損部位。同時(shí)，紅細(xì)胞的增多能抑制血小板的產(chǎn)生，易形成血栓[3]。但紅細(xì)胞與血栓之間的關(guān)系尚未完全闡明，有學(xué)者認(rèn)為血細(xì)胞比容可能與血栓前狀態(tài)有關(guān)，即高血細(xì)胞比容導(dǎo)致血液黏度增高，該病理狀態(tài)是Virchow′s三聯(lián)征的組成部分之一[26]。創(chuàng)傷后，局部的小血管先收縮后擴(kuò)張，血管的通透性增加。此外，炎癥釋放的化學(xué)介質(zhì)也會(huì)增加血管的通透性。VEGF是低氧條件下的血管通透因子，缺氧條件下VEGF分泌增加，更易出現(xiàn)毛細(xì)血管滲漏綜合征[25，27]。創(chuàng)面有大量滲出液也會(huì)導(dǎo)致血容量減少，使傷口愈合陷入惡性循環(huán)。

2.2局部傷情加重 慢性缺血性傷口本身即缺氧，輕度至中度缺氧有利于血管新生，但重度缺氧不利于傷口愈合[15]。高原地區(qū)氣壓隨著海拔的升高而降低，吸入體內(nèi)的氧分壓降低，環(huán)境條件對(duì)于氧氣的低供應(yīng)與傷口對(duì)氧氣的高需求存在沖突。傷口愈合過程中對(duì)能量的需求較高，一部分依靠增強(qiáng)機(jī)體氧化代謝，另一部分來自葡萄糖氧化分解過程中產(chǎn)生的ATP，這就導(dǎo)致傷口對(duì)氧氣的需求增大。缺氧可導(dǎo)致血管變?nèi)鹾推屏眩苄律涣糩28]。受損區(qū)域細(xì)胞的替換、修復(fù)和增殖也需要氧的參與[29]。同時(shí)，氧化還原不足還可導(dǎo)致乳酸、酮體、脂肪酸等中間代謝產(chǎn)物蓄積，進(jìn)一步加重組織的變性壞死?；钚匝跤芍行粤＜?xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，可抑制傷口修復(fù)，高海拔可增加活性氧產(chǎn)生，導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化，抗氧化酶活性下降[10]。

高原地區(qū)強(qiáng)烈的紫外線輻射可對(duì)皮膚造成理化損傷和炎癥，影響DNA修復(fù)，發(fā)生突變，抑制免疫反應(yīng)，同時(shí)皮膚修復(fù)過程中的多種轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑受損，影響參與角質(zhì)形成細(xì)胞遷移的關(guān)鍵蛋白酶磷酸化過程[30-32]。通常微管介導(dǎo)病灶黏附點(diǎn)形成和轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)細(xì)胞遷移，而紫外線B可顯著降低微管的功能，影響角質(zhì)細(xì)胞遷移[31]。

維生素D水平低下與創(chuàng)面難愈合有關(guān)[20]，兩者具有相關(guān)性，但是否存在因果關(guān)系尚無定論[1]。有研究指出，海拔高度是導(dǎo)致維生素D缺乏的相關(guān)因素之一，海拔高度每上升100 m，維生素D缺乏的患病率增高4%，且海拔高度可以通過影響紫外線B的強(qiáng)度來影響皮膚合成7-脫氫膽固醇，從而影響1,25-二羥維生素D3的含量[32]。

2.3局部易凍傷 凍傷是指身體局部降到冰點(diǎn)以下，組織急性凍結(jié)后引起的損傷，與低溫強(qiáng)度和暴露時(shí)間、空氣濕度和風(fēng)速等密切相關(guān)[33]。氣溫隨海拔的升高而降低，海拔每上升310 m，氣溫降低2 ℃[32]。高寒山區(qū)氣溫平均在-20～-40 ℃，高原凍傷死亡的病例常見，由于創(chuàng)面皮膚表皮層未損傷，傷口局部使用的藥物無法被吸收利用，目前尚無明確可靠的治療方法[34]。Hu等[33]證實(shí)寒冷和缺氧是凍傷的主要原因，其中缺氧導(dǎo)致血細(xì)胞比容、血液黏度增大，引起小血管堵塞，加劇了創(chuàng)面局部的凍傷。冷暴露是引發(fā)高原凍傷的首要因素，但寒冷和缺氧聯(lián)合引起高原凍傷的病理生理過程需進(jìn)一步研究。凍傷初期，組織細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)結(jié)晶，冰晶對(duì)細(xì)胞直接產(chǎn)生機(jī)械損傷，細(xì)胞膜功能喪失，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性死亡，DNA合成障礙，細(xì)胞脫水死亡。隨后，低溫誘導(dǎo)血管擴(kuò)張和血管收縮，導(dǎo)致血液黏稠度增加，血栓形成，血管壁病理改變，血管韌性下降，組織缺血加重[35]。血液循環(huán)不良又會(huì)加重凍傷的病情，如此以往，形成惡性循環(huán)。當(dāng)復(fù)溫治療時(shí)，易出現(xiàn)組織水腫，腔室壓力增大，水泡形成，組織壞死等后果。

3 展 望

近年來，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)高原地區(qū)難愈合創(chuàng)面的研究不斷深入，在高原地區(qū)難愈合創(chuàng)面的治療方面，除考慮高原環(huán)境可能影響全身因素的前提下，還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注創(chuàng)面低氧低灌注的程度、細(xì)菌的耐藥情況、異物殘留以及局部組織的壓力等。凍傷救治的難度較大，治療重點(diǎn)是快速復(fù)溫。凍傷也是高原醫(yī)學(xué)研究的重點(diǎn)課題，但目前暫未制訂出一種簡單可靠的凍傷誘導(dǎo)方法，確定出一種標(biāo)準(zhǔn)凍傷模型。針對(duì)高原地區(qū)難愈合創(chuàng)面病理變化和創(chuàng)面特點(diǎn)的分析，可為開發(fā)新的治療手段提供新思路。開發(fā)新的治療方案時(shí)，建議從機(jī)體的免疫系統(tǒng)與內(nèi)分泌系統(tǒng)之間的聯(lián)系出發(fā)對(duì)難愈合創(chuàng)面進(jìn)行干預(yù)，嚴(yán)格把控炎癥期間中性粒細(xì)胞的數(shù)量，從而提高愈合率。