赵 钦,朱明艳*,周月宏
芦荟烧伤膏对糖尿病大鼠末梢循环障碍及足溃疡的疗效研究
赵 钦a,朱明艳a*,周月宏b
目的研究芦荟烧伤膏对糖尿病大鼠足溃疡的保护作用,并研究其对外周血清炎性因子的影响。方法将性成熟Wistar大鼠120只(造模成功100只)制成糖尿病大鼠模型,将成功造模的100只大鼠随机分为2组(末梢循环障碍模型组、足溃疡模型组),每组50只。将成功造模的末梢循环障碍模型组(42只)与足溃疡模型组(40只)随机分为干预组与对照组,两组大鼠均给予磺胺嘧啶银涂抹患处,干预组在此基础上给予芦荟烧伤膏,连续给药35 d。治疗1、2、3周记录末梢循环障碍大鼠足底皮温、疼痛阈值,观察足溃疡大鼠溃疡面愈合情况,记录外周血清血管内皮生长因子(VEGF)及其炎性因子的浓度。结果治疗后的前2周,两组末梢循环障碍模型大鼠的足底温度均降低(P<0.05),治疗后第3周,干预组皮温升高(P<0.05),且干预组皮温高于对照组(P<0.05);治疗前,两组大鼠痛阈比较差异无统计学意义(P>0.05),治疗后,两组大鼠痛阈逐渐降低(P<0.05),且干预组低于对照组(P<0.05)。治疗后2、3周,两组足溃疡模型大鼠中,干预组的愈合率及VEGF水平高于对照组(P<0.05),但其炎性因子(CRP、TNF-α、IL-6)水平低于对照组(P<0.05)。结论在磺胺嘧啶银的基础上给予芦荟烧伤膏,能改善糖尿病大鼠末梢循环引起的温度及痛觉迟钝,同时能通过提高VEGF的表达与抑制炎性因子的释放,促进足溃疡大鼠溃疡面愈合,值得临床推广。
糖尿病足;溃疡;末梢循环障碍;磺胺嘧啶银;芦荟烧伤膏
微血管病是糖尿病并发症的基础,其易导致末梢血管循环障碍,诱发相应组织与器官缺血、缺氧,早期表现为下肢皮温降低、痛觉迟钝,同时,如果出现溃疡,其愈合速度较健康人明显减慢[1]。磺胺嘧啶银在烧伤与褥疮治疗中的疗效良好,具有很强的抗菌、消炎及促进创面愈合的功效,在糖尿病足溃疡面的治疗中也取得很好的疗效[2]。芦荟作为治疗烧伤的常用药物,在民间已经得到广泛使用,其主要的有效成分是多糖化合物,可以保护创面,抗炎,促进表皮修复等[3]。此外,芦荟对末梢循环有很好的调节作用[3-4]。既往研究中,芦荟膏仅仅用于烧伤患者,其用于微循环障碍及对炎性因子影响方面的报道较少。磺胺嘧啶银对外周微循环是否有调节作用尚无相关研究。因此,本文应用磺胺嘧啶银联合芦荟治疗糖尿病足合并溃疡大鼠,现将结果报道如下。
1.1 实验动物 选择120只近交系健康Wistar大鼠,周龄8~10周,体重230~250 g(雄鼠)、210~230 g(雌鼠),由中国医科大学实验动物中心提供。建立糖尿病模型,按照随机数字表法将成功造模的100只大鼠分为末梢循环障碍研究组(50只)、足溃疡模型研究组(50只),分别建立末梢循环障碍模型(成功42只,完成率84%)与足溃疡(Ⅱ度烫伤)模型(成功40只,完成率80%),然后将两个模型组大鼠按照随机数字表法分为干预组与对照组,两个模型组大鼠造模前基本资料比较差异无统计学意义(P>0.05),结果见表1。
1.2 主要试剂 200∶1库拉索芦荟凝胶冻干粉(云南万绿生物有限公司),磺胺嘧啶银粉(山东健康药业有限公司),链脲佐菌素(美国Sigma公司),外周血清血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、肿瘤坏死因子-α (Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素6 (Interleukin-6,IL-6)水平检测试剂盒(ELISA法)为Sigma公司产品。
1.3 主要试验仪器 ASD-310S型低温离心机(美国Sigma公司)。
2.1 实验动物的处理及分组
2.1.1 大鼠环境适应期 将120只Wistar大鼠雌雄分开饲养1周,饲养条件:每笼4只,温度控制在20~26 ℃,12 h光照,12 h黑暗,颗粒饲料喂养,自由饮水取食。
2.1.2 糖尿病大鼠造模期 将120只大鼠禁食水12 h后,腹腔注射链脲佐菌素30 mg/kg (用新鲜配制的0.1 mmol/L、pH值为4.4的枸橼酸钠缓冲液配制,现用现配),诱导建立糖尿病大鼠模型。3周后,所有大鼠禁食水12 h后,按照2 g/kg标准灌胃葡萄糖溶液(200 g/L),2 h后采尾缘静脉血测定血糖值,血糖>11.1 mmol/L为糖尿病大鼠模型建立成功(共100只造模成功)[5]。
2.1.3 周围循环障碍模型大鼠建立 将50只糖尿病大鼠在注射链脲佐菌素第9周后进行足部低温处理,建立末梢循环障碍模型,50只大鼠浸置盛有冰水的不锈钢盆钢板表面,每天行走10 min,连续进行2周,最终42只造模成功。
2.1.4 烫伤(Ⅱ度)溃疡模型大鼠建立 注射链脲佐菌素第9周后,将50只糖尿病大鼠腹腔注射20 g/L戊巴比妥钠(40 mg/kg)麻醉后固定四肢,并取左后足底37 mm2皮肤,以100 ℃水蒸气熏蒸5 s造成Ⅱ度烫伤(以病理检测为准,有40只达到标准)。
2.1.5 治疗 按照随机数字表法,将造模成功的2个模型组大鼠分别随机分为干预组与对照组,两组大鼠在烫伤当日连续给药35 d,其中对照组大鼠每日8∶00给予磺胺嘧啶银粉末(用生理盐水混匀呈泥状物后涂抹于患处,现用现配),每日18∶00给予麻油涂抹患处;干预组大鼠每日8∶00给予磺胺嘧啶银粉末(用生理盐水混匀呈泥状物后涂抹于患处),每日18∶00给予芦荟烧伤膏(均匀涂抹、覆盖患处),连续治疗35 d。
2.1.6 指标检测 治疗1、2、3周,记录末梢循环障碍组大鼠的足底皮温、疼痛阈值;观察足溃疡模型组大鼠的溃疡面愈合情况,记录外周血清VEGF、炎性因子(CRP、TNF-α、IL-6) 水平。在治疗过程中定期监测大鼠血糖,并根据血糖值给予相应剂量的胰岛素治疗。糖尿病大鼠模型的建立与大鼠血糖的控制均由内分泌科同一医生进行。
表1 完成研究的两组大鼠造模前基本情况分析
2.2 足底皮温与痛阈测定方法(末梢循环障碍模型组) 在室温条件下,采取红外温度仪及足底测试仪检测大鼠左后足底温度与疼痛阈值。检测皮肤温度时,辐射热光照限值为60 s,以免损伤皮肤;须在大鼠安静时测定疼痛阈值,且要连续测定3次后取平均值(每次检测间隔不少于5 min)[4]。
2.3 外周血清VEGF水平、炎性因子(CRP、TNF-α、IL-6)的检测(烫伤溃疡模型组) 严格按照试剂盒说明书进行检测,血液样本必须在1周内检测完毕。
3.1 足底皮温及痛阈比较(末梢循环障碍大鼠) 治疗前,两组大鼠足底温度比较差异无统计学意义(P>0.05);治疗后2周内,两组大鼠足底温度降低(P<0.05),且两组比较差异无统计学意义(P>0.05);治疗后第3周,两组大鼠皮温均较治疗前2周有所升高 (P<0.05),且干预组大鼠皮温升高(P<0.05),而对照组与治疗前比较差异无统计学意义(P>0.05),干预组皮温高于治疗前(P<0.05)。治疗前,两组大鼠痛阈比较差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,两组大鼠痛阈逐渐降低(P<0.05),且干预组低于对照组(P<0.05),见表2。
表2 完成研究的末梢循环障碍组大鼠足底温度及痛阈比较
注:*与对照组比较,P<0.05;#与治疗前比较,P<0.05;△与治疗1周比较,P<0.05;▲与治疗2周比较,P<0.05
3.2 足溃疡面愈合动态比较(足溃疡模型大鼠) 治疗2、3周,干预组愈合率高于对照组(P<0.05),见表3。
表3 完成研究的足溃疡大鼠治疗过程中溃疡愈合情况比较(例,%)
3.3 足溃疡模型组大鼠外周血清VEGF、炎性因子水平比较 治疗过程中,干预组VEGF水平明显高于对照组(P<0.05),但炎性因子(CRP、TNF-α、IL-6)水平较低(P<0.05),见表4。
糖尿病下肢末梢循环障碍导致下肢组织血供减少,进而使相应的组织处于缺血、缺氧状态,加重组织器官损伤,溃疡面恢复较差,进一步导致创面血供减少而使末梢循环障碍加重,早期主要体现在痛觉、温度觉降低,因此,末梢循环障碍与溃疡面的形成是互相作用的[6-10]。
表4 完成研究的足溃疡大鼠外周血VEGF及其炎性因子(CRP、TNF-α、IL-6)水平比较
注:*与对照组比较,P<0.05;#与治疗前比较,P<0.05;△与治疗1周比较,P<0.05;▲与治疗2周比较,P<0.05
糖尿病足是目前研究的热点。随着糖尿病患者寿命的延长,其糖尿病足的发生率升高,控制其并发症在治疗过程中的作用越来越重要。糖尿病足的病理基础为微血管炎性反应,后者是一种慢性炎性改变,常常诱导微循环障碍与溃疡,微血管的重建能很好地改善溃疡面的血供,进而促进愈合,而血管内皮细胞是恢复的关键所在[11-14]。内源性VEGF是一种能导致血管内皮细胞趋化与促进分泌生长因子,可加速创面的愈合[15]。同时,治疗过程中还要降低炎性因子水平,曾明等[16]研究表明,烧伤患者早期出现外周血清炎性因子浓度升高,治疗后降低。本研究结果显示,治疗前,两组大鼠足底温度比较差异无统计学意义;治疗后2周内,两组大鼠的足底温度降低;治疗后第3周,干预组大鼠皮温均较治疗前2周有所升高;两组大鼠治疗前痛阈无显著差异,治疗后两组大鼠的痛阈逐渐降低,且干预组低于对照组,说明磺胺嘧啶银单独治疗也能改善末梢循环功能,但是联合芦荟膏后效果更佳,与李建学[17]等的研究结果相似。治疗后,足溃疡模型大鼠溃疡愈合率升高,其中,芦荟膏联合磺胺嘧啶银的疗效更佳,同时,在治疗过程中,大鼠外周血清VEGF水平提高,而炎性因子水平降低,说明创面愈合与其浓度密切相关。但是本研究并未对改善末梢循环功能的分子学机制进行研究,以往研究证实,高糖状态下存在氧化与抗氧化物质平衡失调、凋亡与抗凋亡平衡失调,血管壁受到自由基攻击的几率增加导致其凋亡率升高[17-18]。此外,临床中常用的血管紧张素转化酶抑制剂(Angiotensin converting enzyme inhibitors,ACEI)能抑制微血管病变的进展[19],今后我们将在降糖的同时加入该类药物进行研究。
本研究通过建立糖尿病大鼠模型,并在此基础上建立末梢循环障碍模型与足底溃疡模型,以寻求一种新的解决方案来同时解决两种状态。治疗过程中,由专科医师进行血糖检测与血糖控制,符合临床实际,但是本研究没有对未经血糖控制的大鼠进行疗效对比,有待逐渐完善。
[1] 李玲,臧莎莎,宋光耀.糖尿病足溃疡的危险因素与治疗进展[J].中国全科医学,2013,16(27):3159-3163.
[2] 李海珍,王红英,仲丽丽,等.磺胺嘧啶银脂质水胶敷料结合创面负压封闭引流技术在糖尿病足溃疡中的应用[J].现代中西医结合杂志,2014,23(31):3514-3515.
[3] 陈晓东,吴伯瑜,江琼,等.芦荟粗多糖对人表皮细胞体外分泌细胞因子的影响[J].中国中药杂志,2005,30(24):1944-1946.
[4] 张溪,廖成静,贾赤宇.芦荟在烧伤创面应用的研究进展[J].中华损伤与修复杂志(电子版),2015,28(1):80-82.
[5] Luo J,Quan J,Tsai J,et al.Nogenetic mouse model of non-insulin-dependent diabetes mellitus[J].Metabolism,1998,47(5):663-668.
[6] Yamagishi S,Fukami K,Matsui T.Crosstalk between advanced glycation end products (AGEs)-receptor RAGE axis and dipeptidyl peptidase-4-incretin system in diabetic vascular complications[J].Cardiovasc Diabetol,2015,14:2.
[7] 李伟,王巧云,曹梅.活血通络生肌外治法对糖尿病足患者溃疡愈合质量及血清细胞生长因子的影响[J].现代中西医结合杂志,2016,25(28):3098-3100,3110.
[8] 胡慧萍,陈明卫.糖尿病足溃疡愈合及截肢的相关因素分析[J].安徽医科大学学报,2016,51(11):1634-1637.
[9] 周甜,胡家才,邓巧莉,等.糖尿病足的中西医综合治疗进展[J].现代中西医结合杂志,2016,25(28):3189-3192.
[10]赵桂东,曲燕.硫辛酸治疗早期糖尿病足的临床疗效及对氧化应激反应和炎症指标的影响[J].医学综述,2016,22(18):3676-3678,3682.
[11]Falanga V.Wound healing and its impairment in the diabetic foot[J].Lancet,2005,366(9498):1736-1743.
[12]宋登华,王进,孙家忠.成纤维细胞生长因子2和血管细胞黏附分子-1与糖尿病足分级相关性分析[J].河北医药,2016,38(5):698-700.
[13]黄晓红,王琼.中药熏洗对湿毒蕴阻型糖尿病足患者血管内皮、炎性因子的影响[J].陕西中医,2015,36(7):858-859.
[14]叶青跃,杨扬,杜丹心,等.大剂量甲钴胺联合灯盏花注射液治疗糖尿病足对 TNF-α、CRP 水平及 AT-Ⅲ活性的影响[J].国际检验医学杂志,2015,36(1):17-19.
[15]Raunig JM,Yamauchi Y,Ward MA,et al.Placental inflammation and oxidative stress in the mouse model of assisted reproduction[J].Placenta,2011,32(11):852-858.
[16]曾明,魏迪南,支燕,等.移植异种(猪)去细胞真皮基质修复深度烧伤创面的可行性:12个月随访[J].中国组织工程研究,2016,20(11):1551-1557.
[17]李建学,陈晓东,宋信福,等.芦荟烧伤膏对小鼠烫伤创面组织中转化生长因子-β1和表皮生长因子样结构域7的影响[J].中华实验外科杂志,2016,33(5):1204-1206.
[18]匡洪宇,马丽丽,江红,等.持续及间断高糖培养对牛视网膜血管周细胞凋亡的影响[J].中国糖尿病杂志,2008,18(8):498-500.
[19]谢熹玮,赵平.卡托普利和缬沙坦防治小鼠糖尿病性视网膜病变的实验研究[J].中华眼科杂志,2004,40(11):770-773.
EfficacyofAloesburncreaminthetreatmentofperipheralcirculatorydisordersandfootulcerindiabeticrats
ZHAO Qina,ZHU Ming-yana*,ZHOU Yue-hongb
(a.Clinical Laboratory,b.Department of Endocrinology and Metabolic Diseases,the Central Hospital Affiliated to Shenyang Medical College,Shenyang 110031,China)
ObjectiveTo observe the effect of Aloes burn cream on peripheral serum inflammatory cytokines and foot ulcer in diabetic rats.MethodsViripotent Wistar rats (n=120) were chosen to establish the diabetes model,and 100 successful model rats were randomized into peripheral circulatory disorders group (n=50) and foot ulcer group (n=50).Forty-two rats in peripheral circulatory disorders group and 40 rats in food ulcer group were randomly assigned to control group (silver sulfadiazine) and intervention group (silver sulfadiazine + aloes burn cream) respectively.The plantar temperature and hot pain threshold of rats were detected in peripheral circulatory disorders group at 1,2 and 3 weeks after treatment;meanwhile,the recovery of ulcer,level of VEGF and inflammatory factor,including CRP,TNF-α and IL-6 in serum,were detected in foot ulcer group.ResultsThe plantar temperature of rats decreased in peripheral circulatory disorders group during the first 2 weeks′ treatment (P<0.05);the plantar temperature was higher in intervention group after treatment,which was also higher than that of control group (P<0.05).There was no significant difference in the pain threshold between the two peripheral circulatory disorders groups before treatment (P>0.05);the pain threshold decreased gradually in both groups after treatment (P<0.05),and there were significant differences between the two groups (P<0.05).The recovery rate of foot ulcer and the level of VEGF in foot ulcer rats of intervention group were higher than those of control group (P<0.05),but the levels of inflammatory factor (VEGF,TNF-α and IL-6) in intervention group were lower (P<0.05).ConclusionSilver sulfadiazine combined with Aloes burn cream can improve the plantar temperature and pain dysesthesia of rats caused by diabetic peripheral circulatory disorders,and can promote the wound healing of diabetic foot ulcers in rats by up-regulating the VEGF and down-regulating the inflammatory factor.
Diabetic foot;Ulcer;Peripheral circulatory disorders;Silver sulfadiazine;Aloes burn cream
2016-11-14
沈阳医学院附属中心医院a.检验科,b.内分泌科,沈阳 110031
*通信作者
10.14053/j.cnki.ppcr.201709005