谷胱甘肽肌肤凝胶剂对大鼠皮肤浅Ⅱ度烫伤创面愈合的实验研究

2017-12-19 12:39王清陶继善朱萱萱张迪杨晨符蕊
中国医药导报 2017年31期

王清+陶继善+朱萱萱+张迪+杨晨+符蕊

[摘要] 目的 觀察谷胱甘肽肌肤凝胶剂对大鼠皮肤浅Ⅱ度烫伤创面愈合的作用。 方法 选取60只雄性SD大鼠,分为正常组、模型组、生长因子组、康复新组、谷胱甘肽肌肤凝胶剂低剂量组和高剂量组,每组各10只。采用75℃热水浸烫脱毛区(3 cm×3 cm)25 s,成功建立大鼠浅Ⅱ度烫伤模型。应用谷胱甘肽肌肤凝胶剂涂抹烫伤创面,并以生长因子组和康复新组为对照,给药量为1 mL/只,每天涂药2次,连续给药16 d,涂药后创面不加覆盖,逐日观察创面感染愈合情况及动物全身情况(体征表现和创面结痂、愈合情况),连续观察20 d。 结果 谷胱甘肽肌肤凝胶剂高剂量组对浅Ⅱ度烫伤模型大鼠可缩短创面脱痂时间和愈合时间,缩小愈合面积,与模型组比较差异有统计学意义(P < 0.05或P < 0.01)。病理组织学检查结果表明:模型组可见创面结痂,痂皮内为较多的炎性渗出物,痂皮下肉芽组织已经再生修复,创缘周围开始有少量上皮再生,并逐渐开始覆盖创面;与模型组相比,各组均有促进创面愈合的作用,炎性渗出物减少,肉芽组织更加成熟,上皮再生较为明显,谷胱甘肽肌肤凝胶剂高剂量作用与重组人碱性成纤维细胞生长因子相当。 结论 谷胱甘肽肌肤凝胶剂对浅Ⅱ度烫伤具有较好地促进创面愈合的作用。

[关键词] 谷胱甘肽肌肤凝胶剂;浅Ⅱ度烫伤模型;病理组织学;创面结痂;愈合情况

[中图分类号] R644 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2017)11(a)-0009-06

Experiment study of healing effects of glutathione skin gel on superficial second-degree burn wounds in rats

WANG Qing1 TAO Jishan2 ZHU Xuanxuan1 ZHANG Di1 YANG Chen1 FU Rui1

1.Pharmacological Room, Affiliated Hospital of Nanjing University of Chinese Medicine, Jiangsu Province, Nanjing 210029, China; 2.Chengdu Zhuoyang Biotechnology Co., Ltd., Sichuan Province, Chengdu 611500, China

[Abstract] Objective To observe the effects of glutathione skin gel on wound healing of superficial second-degree burn in rats. Methods 60 SPF male SD rats were divided into normal group, model group, growth factor group, Kangfuxin group, low-dose and high-dose glutathione skin gel groups, each group had 10 rats. The superficial second-degree burn model was successfully established by scalding the hair-removed area (3 cm × 3 cm) of rats with 75℃ water bath for 25 s. The rats were subjected to application of glutathione skin gel on wound without coverage (1 mL, bid) for 16 days, and recombinant human basic fibroblast growth factor and Kangfuxin were used as control. The wound healing process and whole body conditions of animals (physical signs and scabs formation) were observed daily for 20 days. Results Compared with the model group, treatment of high-dose glutathione skin gel shortened the time of wound healing and getting rid of scabs, reduced healing area in superficial second-degree burn model of rats (P < 0.05 and P < 0.01). Histopathological examination results showed that the wound scab was visible in model group, but with excessive inflammatory exudate. Granulation tissue had been repaired and regenerated under the scabs, and small quantities of epithelia had been regenerated around the wound edge, covering the wound gradually. Compared with the model group, all other groups promoted wound healing and decreased inflammatory exudates. And regeneration of the granulation tissue and epithelia were more obvious and significant in these groups. High-dose glutathione skin gel group and growth factor group had comparable effects on the wound healing. Conclusion Glutathione skin gel significantly promotes wound healing of superficial second-degree burn in rats.endprint

[Key words] Glutathione skin gel; Superficial second-degree burn model; Pathological histology; Wound scab; Wound healing

谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸构成的三肽,在体内起重要作用的是还原型谷胱甘肽。还原型谷胱甘肽是细胞内主要的非蛋白质巯基化合物,在许多生命活动中起着直接或间接的作用,包括基因表达调控、酶活性和代谢调节、对细胞的保护、氨基酸转运、免疫功能调节等。还原型谷胱甘肽在多学科、多病种中作为一种重要的治疗或辅助治疗药物[1-2]。近年来发现,谷胱甘肽除具有以上作用外还具有祛斑、护肤和促进皮肤创面愈合的作用[3-4]。为了验证谷胱甘肽促进皮肤创面愈合作用,本研究建立了动物浅Ⅱ度烫伤模型,应用谷胱甘肽肌肤凝胶剂涂抹烫伤创面,以观察其促进皮肤创面愈合作用,现报道如下;

1 材料与方法

1.1 实验材料

动物:SD大鼠60只,雄性,体重180~200 g,由南通大学实验动物中心提供,合格证号:scxk(苏)2014-0001。

仪器:恒温水浴锅HH-2,国华电器有限公司;剃毛器,松下电工万宝电器(广州)有限公司;秒表,上海秒表厂。

药物:谷胱甘肽肌肤凝胶剂,美国中央配方制药公司,批号:20AEGBE,由水、谷胱甘肽、维生素C、葡萄糖和苯扎氯铵组成。空白基质,美国中央配方制药公司,批号:20AEAABB,由水、维生素C、葡萄糖和苯扎氯铵组成。重组人碱性成纤维细胞生长因子,南海朗肽制药有限公司,批号:1503004。康复新,四川好医生攀西药业有限公司,批号:160181。水合氯醛,上海五连化工厂,批号:20150315。

1.2 方法

1.2.1 浅Ⅱ度烫伤模型建立[1-2] 实验前每只大鼠背部用剃毛器剃毛,面积为3 cm×3 cm,腹腔注射10%水合氯醛3 mL/kg。麻醉后,背部放置一小木板(中间开洞),暴露脱毛区。取50只大鼠,用一薄小塑料袋装75℃热水,放在大鼠脱毛区上,用热水浸烫脱毛区25 s,造成浅Ⅱ度烫伤。另10只大鼠为正常组,不做烫伤处理。

1.2.2 试验分组 将浅Ⅱ度烫伤大鼠分成5组,每组各10只,分别为模型组、重组人碱性成纤维细胞生长因子组(生长因子组)、康复新组、谷胱甘肽肌肤凝胶剂高剂量组、谷胱甘肽肌肤凝胶剂低剂量组,给予相应药物1 mL/只,每天涂药2次,模型组大鼠给予生理盐水溶液1 mL/只。连续给药16 d,涂药后创面不加覆盖,逐日观察创面感染愈合情况及动物全身情况(体征表现和创面结痂、愈合情况),连续观察(创面感染愈合情况及动物全身情况)20 d后,全部脱颈椎处死,取烫伤部位,用10%甲醛溶液固定,观察大鼠烫伤部位病理组织学变化情况。

1.2.3 大鼠烫伤部位病理组织学变化评价 根据炎性渗出物、肉芽组织再生及上皮再生情况进行评分,由东南大学病理教研室完成。评分标准[5-6]如下:①炎性渗出物,1~3分:少许坏死组织+少量纤维素渗出+少许炎症细胞浸润;4~6分:较多坏死组织+较多纤维素渗出+较多炎症细胞浸润;7~9分:大量坏死组织+大量纤维素渗出+大量炎症细胞浸润。②肉芽组织再生,1~3分:仅少许细胞浸润,无肉芽组织形成;4~6分:薄、不成熟肉芽组织,以少量新生毛细血管、纤维母细胞及炎细胞浸润为主;7~9分:中等程度再生的肉芽组织,更多的新生毛细血管形成,较多的纤维母细胞出现伴有炎症细胞浸润,有胶原纤维沉积;10~12分:厚、血管化的肉芽组织,纤维细胞增多,胶原纤维沉积明显,向瘢痕组织转化。③上皮再生修复,1分:少许上皮再生覆盖创面;2分:较多上皮再生覆盖创面;3分:创面全部被上皮再生覆盖。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析,计量资料数据用均数±标准差(x±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验,以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 大鼠浅Ⅱ度烫伤造模后观察

浅Ⅱ度烫伤大鼠造模后,局部皮肤发白,水肿不明显。见图1。

2.2 给药后大鼠体征表现

2.2.1 进食量 造模后浅Ⅱ度烫伤大鼠食欲不振,进食量减少,给药物干预后各组进食量与模型组比较差异无统计学意义(P > 0.05)。见表1。

2.2.2 体重 造模后浅Ⅱ度烫伤大鼠体重减轻,给予药物干预后各组大鼠体重略有增加,与模型组比较差异无统计学意义(P > 0.05)。自给药第2周起模型组与正常组大鼠体重差异有高度统计学意义(P < 0.01)。见表2。

2.2.3 饮水量 造模后,浅Ⅱ度烫伤大鼠饮水量明显减少;给予药物干预后各组大鼠饮水量略有增加,与模型组比较差异无统计学意义(P > 0.05)。见表3。

2.3 造模后各组动物情况

2.3.1 模型组 浅Ⅱ度烫伤大鼠造模后,创面有感染,5~6 d后创面轻微结痂,18 d时仍有部分大鼠无愈合倾向。见图2。

2.3.2 生长因子组 浅Ⅱ度烫伤大鼠在用药后,创面无感染、无脓苔现象;用药5 d后,创面结痂;12 d后脱痂部分愈合,或留有小条状瘢痕;16 d部分创面基本愈合,组织高度与正常皮肤一致。见图3。

2.3.3 康复新组 浅Ⅱ度烫伤大鼠在用药后,创面无感染、无脓苔现象;用药6 d后,创面结痂,13 d后创面脱痂,17 d后部分創面基本愈合,或留有小条状瘢痕,愈合创面有鼠毛长出,组织高度与正常皮肤一致。见图4。

2.3.4 谷胱甘肽肌肤凝胶剂高剂量组 浅Ⅱ度烫伤大鼠在用药后,创面无感染、无脓苔现象;用药6 d后,创面结痂;13 d后创面脱痂;17 d后创面基本愈合,或留有小条状瘢痕,愈合创面有鼠毛长出,组织高度与正常皮肤一致。见图5。endprint

2.3.5 谷胱甘肽肌肤凝胶剂低剂量组 浅Ⅱ度烫伤大鼠在用药后,创面无感染、无脓苔现象;用药6 d后,创面结痂,15 d后创面脱痂;18 d后创面基本愈合,组织高度与正常皮肤一致。见图6。

2.4 谷胱甘肽肌肤凝胶剂对浅Ⅱ度烫伤大鼠创面脱痂时间和愈合时间的影响

與模型组比较,谷胱甘肽肌肤凝胶剂高剂量组可缩短浅Ⅱ度烫伤模型大鼠创面脱痂时间和愈合时间,缩小愈合面积,差异有统计学意义(P < 0.05或P < 0.01);生长因子组可缩短浅Ⅱ度烫伤模型大鼠创面脱痂时间和愈合时间,缩小愈合面积,差异有高度统计学意义(P < 0.01)。康复新组可缩短浅Ⅱ度烫伤模型大鼠创面脱痂时间和愈合时间,缩小愈合面积(P < 0.05或P < 0.01)。见表4。

2.5 病理组织学检查结果

正常组大鼠皮肤结构清晰,被覆表皮完整,鳞状上皮较薄,真皮内无充血炎症细胞浸润,附属结构完整。模型组可见创面结痂,痂皮内为较多的炎性渗出物,痂皮下肉芽组织已经再生修复,创缘周围开始有少量上皮再生,并逐渐开始覆盖创面。与模型组相比,各治疗组均有促进创面愈合的作用,炎性渗出物减少,肉芽组织更加成熟,上皮再生较为明显,以谷胱甘肽肌肤凝胶剂高剂量组、康复新组和生长因子组较明显。见图7。

2.6 各组大鼠病理学检查评分比较

与模型组相比,谷胱甘肽肌肤凝胶剂高剂量组和康复新组大鼠病理学检查评分明显降低,差异有统计学意义(P < 0.05或P < 0.01)。见表5。

3 讨论

皮肤是人体最大器官,每个人皮肤约有2 m2,每平方厘米皮肤有10~70个毛囊、200~250个汗腺。皮肤组成主要有表皮、真皮、皮下组织3层。表皮的最外层为角质层,是阻止外源性物质进入体内的屏障。角质层是由角质化细胞和分布其中的油脂构成。角质细胞内充满一束束干燥仅含20%水份的脂蛋白。真皮层含丰富的结缔组织和血管汗腺、毛发淋巴管、皮脂腺及神经等组织。最内层的皮肤便是皮下组织。皮肤创面愈合过程有4个主要步骤,凝血期、炎症期、增生期、成熟期,愈合过程十分复杂,影响创面愈合的因素也很多[7]。

本研究采用75℃热水浸烫动物脱毛区25 s,成功建立大鼠浅Ⅱ度烫伤模型。动物皮肤呈现局部红肿,有水疱形成,内含黄色血浆样液体,可见潮红的创面,动物疼痛,体重减轻,进食量减少。应用谷胱甘肽肌肤凝胶剂对浅Ⅱ度烫伤模型大鼠的创面进行连续16 d治疗后,对皮肤创面愈合过程的凝血期、炎症期、增生期和成熟期都有较好的作用。研究显示,谷胱甘肽肌肤凝胶剂可清除在皮肤炎症期创面产生过量的活性氧[8]。在治疗的过程中GSH涂于创面的作用为创面靶向补充,GSH可还原过氧化物及自由基后被氧化为谷胱甘肽二硫键GSSG。GSSG经由体内的谷胱甘肽还原酶(GR)及辅酶(NADPH)还原成GSH,循环使用[9]。GSH还可以协助被氧化而失去功能的维生素A、C及E,还原并循环使用。靶向补充GSH,通过活化T细胞、巨噬细胞,提升创面机体免疫力,缩短皮肤炎症期并减少感染及水肿[10-20]。本研究结果也表明谷胱甘肽肌肤凝胶剂可缩短创面脱痂时间和愈合时间,缩小愈合面积,愈合后的皮肤与正常皮肤高度一致,未见瘢痕增生。病理检查也提示谷胱甘肽肌肤凝胶剂具有促进创面愈合的作用,创面炎性渗出物减少,肉芽组织更加成熟。

本研究表明谷胱甘肽肌肤凝胶剂具有极强抗氧化能力,能靶向作用于烫伤皮肤部位。该产品采用特殊的包裹及透皮技术,保护了GSH的抗氧化活性,同时使皮肤能靶向高效吸收,在浅Ⅱ度动物烫伤模型上应用后取得了良好疗效。另外,实验中动物体症未见异常,说明了谷胱甘肽肌肤凝胶剂安全,为临床使用提供了实验依据。

[参考文献]

[1] 张立颖,李亚洁,杨磊,等.Wistar大鼠Ⅱ度烫伤模型的建立[J].护理研究,2003,6(17):624-626.

[2] 陈昭,王洪艳,王咏梅.桉黄生肌止痒膏对大鼠烫伤模型的实验研究[J].现代预防医学,2007,34(14):2632-2633.

[3] 吴红林,黄蓉.重组人表皮生长因子联合复合溶菌酶治疗烧伤创面的疗效观察[J].航空航天医学杂志,2012,23(12):1467-1468.

[4] 董海.重组人生长激素对大鼠烧伤创面模型伤口愈合的影响[J].延边大学医学学报,2015(4):274-276.

[5] 童登武.重组人表皮生长因子治疗Ⅱ度烧伤创面临床疗效分析[J].现代医药卫生,2012,28(10):1509-1510.

[6] 李云青,江兴贵.重组人表皮生长因子在烧伤创面愈合中的疗效观察[J].中国临床研究,2010,23(11):999-1000.

[7] 王连英,武凤莲,吕芳.重组人表皮生长因子与复合溶菌酶联合治疗烧伤感染创面的效果研究[J].河北医药,2012, 34(12):1785-1786.

[8] 张兵.重组人表皮生长因子治疗Ⅱ度烧伤创面的临床评价[J].西部医学,2012,24(3):561-562.

[9] 王磊,谭谦,胡克苏,等.丹参-丝蛋白多功能创面敷料对大鼠浅二度创面释放生长因子的影响[J].南通大学学报:医学版,2011,31(2):103-105.

[10] 胡克苏,杨惠林,张云,等.丝蛋白创面敷料促进Ⅱ度创面愈合的临床疗效[J].江苏医药, 2011,37(23):2823-2825.

[11] 张学清.国产重组人生长激素治疗特发性生长激素缺乏症的疗效分析[J].中国医药导报,2009,6(34):60-61.

[12] Persichilli S,Gervasoni J, Castagnola M,et al. A Reversed?鄄Phase HPLC Fluorimetric Method for Simultaneous Deter?鄄mination of Homocysteine-Related Thiols in Different Body Fluids [J]. Lab Med,2011,42(11):657-662.endprint

[13] Ukuwela AA,Bush AI,Wedd AG,et al. Reduction Pote?鄄ntials of Protein Disulfides and Catalysis of Glutathionyl?鄄ation and Deglutathionylation by Glutaredoxin Enzymes [J]. Biochemical Journal,2017:BCJ20170589.

[14] Jian W,Lee SH,Mesaros C,et al. A novel 4-oxo-2(E)-nonenal-derived endogenous thiadiazabicyclo glutathione adduct formed during cellular oxidative stress [J]. Chemical Research in Toxicology,2007,20(7):1008.

[15] Ostadal P,Mlcek M,Kruger A,et al. Mild therapeutic hypothermia is superior to controlled normothermia for the maintenance of blood pressure and cerebral oxygen?鄄ation,prevention of organ damage and suppression of oxi?鄄dative stress after cardiac arrest in a porcine model [J]. Journal of Translational Medicine,2013,11(1):124.

[16] Stirnimann G,Kessebohm K,Lauterburg B. Liver injury caused by drugs: an update [J]. Swiss Medical Weekly,2010,140(8):w13080.

[17] Bj?觟son E,Davidsdottir L. The long-term follow-up after idiosyncratic drug- induced liver injury with jaundice [J]. J Hepatol,2009,50(3):511-517.

[18] Kaur I,Kosak KM,Terrazas M,et al. Effect of a Pluronic(?誖) P123 Formulation on the Nitric Oxide-Generating Drug JS-K [J]. Pharmaceutical Research,2015,32(4):1395-1406.

[19] Lannutti F,Marrone A. Binding of GSH conjugates to pi-GST:a cross-docking approach [J]. J Mol Graph Model,2012,32:9-18.

[20] Di PG,Magno LA,Rios-Santos F. Glutathione S-trans?鄄ferases:an overview in cancer research [J]. Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology,2010,6(2):153.

(收稿日期:2017-04-24 本文編辑:程 铭)endprint