中医药促进慢性创面愈合机制的研究进展

2018-02-13 14:13董丽琴王小平蔡惠群
现代中西医结合杂志 2018年16期
关键词:肉芽纤维细胞生长因子

董丽琴,王小平,蔡惠群,王 群

(上海中医药大学附属市中医医院,上海 200071)

慢性难愈性创面,俗称溃疡,指无法通过正常有序、及时的修复过程达到解剖和功能上完整状态的创面[1]。临床上将其定义为局部皮肤或皮下组织受损,并伴有各种原因刺激所致的局限性缺损、溃烂,经1个月以上治疗尚未愈合,且无愈合倾向的创面[2]。近年来,随着生活环境和生活习惯的改变,各种慢性病增加,慢性皮肤溃疡的发病率也随之上升。临床常见的有糖尿病足溃疡、静脉淤积性溃疡、压疮以及创伤性、感染性、神经源性等皮肤损害。由于原发疾病复杂,组织缺损较深,创周营养不良,皮肤溃疡往往迁延难愈、反复发作或有癌变风险,给患者带来极大的经济和心理负担。作为外科常见的临床难题,西医治疗主要是局部清创、手术修复、抗感染及营养支持等,中医外治法治疗慢性皮肤溃疡有独特的优势,可为创面创造一种有利于修复的局部环境,提高机体及组织本身的愈合能力。但中药作用机制尚不清楚,基于创面愈合炎症期、增生期和组织重塑期的连续动态生理过程,创面愈合涉及多种细胞、细胞因子和胞外基质等成分,任何一个阶段被阻滞都会引起创面不愈合形成慢性溃疡。近年来,中医治疗尤其是中医外治促进慢性创面愈合机制的研究不断深入,本文从多种生长因子、细胞、酶类以及信号传导通路等方面探索了中药作用靶点和创面愈合机制。现综述如下。

1 促进创面生长因子的表达

生长因子是指存在于生物体内,对生物的生长、发育具有广泛调节作用的活性蛋白质或多肽类物质[3]。与创面修复有关的生长因子主要有血小板衍生生长因子(PDGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、转化生长因子(TGF)等。

PDGF具有很强的炎性细胞趋化活性,可刺激成纤维细胞和血管内皮细胞等间质细胞生长,促进细胞产物和胶原合成增多,参与肉芽组织的形成,促进创面愈合,还可促使 VEGF 转录和分泌,从而诱导血管生成[4-5]。李浩等[6]研究湿润烧伤膏对大鼠深Ⅱ度烫伤创面的作用机制,结合其临床经验,推断PDGF、EGF可能是湿润烧伤膏在创面愈合中发挥作用的两种重要介质,通过刺激PDGF的表达,促进肉芽组织增生,促进EGF的表达来加速创面上皮化进程,从而防止创面加深,促进创面愈合。

VEGF是血管内皮细胞的特异性有丝分裂刺激因子,能特异性地作用于血管内皮细胞,刺激其分裂、迁移、增殖,促进新生血管的形成,而新血管的形成是损伤修复的重要环节,有助于创面愈合[7]。黄高敏等[8]用益气化瘀方干预糖尿病大鼠溃疡愈合,发现益气化瘀组术后3,7,14 d创面愈合率,VEGF和VEGFR光密度值,以及微血管密度均高于模型组,提示益气化瘀方能够增加VEGF和VEGFR的分泌,增加局部微血管密度,改善创面血流,促进溃疡愈合。

EGF广泛存在于许多组织中,在创面愈合过程中对上皮细胞生长起起主导作用,参与调节细胞的分化、迁移和增殖,对炎性细胞和成纤维细胞具有显著的趋化作用,从而改善创面微环境,促进创面愈合[9]。马拴全等[10]采用手术方法制备背部感染溃疡大鼠模型,观察自制创愈膏在不同时间点创面肉芽组织中对EGF含量表达的影响,发现创愈膏能增加早、中期大鼠创面肉芽组织中EGF的含量,且维持较长时间的高浓度,证实创愈膏能促使内源性EGF增多,使创面提早出现愈合趋势。

2 创面修复相关细胞

创面的形成都伴随不同程度的细胞变性坏死以及组织损伤,细胞和组织修复必须通过细胞和细胞基质的增殖来完成。有研究表明,成纤维细胞在创面修复过程中发挥着重要作用,在创伤后4~5 d,成纤维细胞以有丝分裂的方式大量增殖,合成和分泌大量的胶原纤维和基质成分,与新生毛细血管等共同形成肉芽组织填补伤口,在修复后期,通过分泌胶原酶参与修复后组织的重建[11]。高彤等[12]研究解毒洗药对糖尿病大鼠成纤维细胞生长的影响,运用 HE 染色切片观察成纤维细胞的生长情况和数量,发现伤后第7 天,HE 染色切片见成纤维细胞数量多、生长活跃,成纤维细胞数、毛细血管胚芽数明显高于对照组,说明解毒洗药促进糖尿病溃疡创面愈合机制可能与成纤维细胞增殖有关。林朔等[13]用生肌象皮膏水提取物作用于体外培养的鼠成纤维细胞株,发现其对细胞增殖和胶原分泌作用显著,从而有效促进创面愈合。

3 基质金属蛋白酶及其抑制剂

在创面愈合中,基质金属蛋白酶(MMPs)主要参与细胞外基质尤其是胶原蛋白的降解,其抑制剂(TIMPs)能特异性抑制MMPs的活性,两者的动态平衡对创面愈合及组织重塑起着关键作用。王一飞等[14-15]采用不同配伍比例的生肌化瘀方干预糖尿病溃疡模型大鼠,发现创面愈合早期,生肌化瘀3号方(生肌方和化瘀方按1∶2的比例配伍)可明显下调MMP3和MMP8的表达,上调TIMP1的表达,减少胶原蛋白的降解,促进创面愈合。在创面愈合后期,生肌化瘀2号方(生肌方和化瘀方按1∶1的比例配伍)可上调MMP3和MMP13的表达,并下调TIMP1的表达,促进胶原蛋白降解,抑制瘢痕形成。许岩磊等[16]研究发现,疮灵液能显著抑制创面肉芽组织MMP1、MMP2及MMP9表达,以MMP9最为显著。MMP1在创面愈合后期的高表达可能影响表皮基底膜和肉芽组织的重建;MMP2可降解血管基底膜,参与新生血管的形成;MMP9能降解基底膜和细胞外基质成分,提示疮灵液可以降低创面MMPs分泌,有利于慢性创面愈合。

4 相关信号传导通路研究

细胞内存在多种控制基因表达的信号传导通路,多条通路又交织成复杂的信号转导网络,创面愈合是涉及多种调控因素的生理过程,而这些调控因素往往是参与构成信号通路的重要环节。所以信号传导通路的研究可以从多靶点、多层次系统地探索中医药促进慢性创面愈合的机制。

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)是多种细胞因子向核内传递信号的共同途径,p38MAPK作为创面修复的热点通路,对创面愈合及炎症反应的调控起关键作用。向延卫等[17]研究发现祛瘀生肌中药可调控 MAKP 通路进而促进糖尿病溃疡创面愈合,其作用机制可能与上调调节成纤维细胞生长的p38以及p38的下游基因p53,下调 MAPK的负调控因子MKP,以及下调促进细胞凋亡的JNK 等相关调节因子的表达,对糖尿病溃疡愈合发挥重要作用。吴起等[18]通过研究发现,大鼠烫伤后 p38MAPK 的表达明显增加,其信号通路被迅速激活,活化的p38MAPK通过介导VEGF的合成,促进了创面新生毛细血管和肉芽组织的形成以及创面愈合。

Wnt 信号通路是一条高保守的信号传导通路,由 Wnt 蛋白及其受体、调节蛋白等组成,对细胞增殖、凋亡、分化等过程有重要调节作用。Wnt信号通路与创面修复密切相关,主要涉及炎性细胞、成纤维细胞、干细胞等相关细胞增殖、迁移和上皮化活动,血管新生、表皮新生与毛囊再生等诸多方面[19]。其中最经典的是Wnt/β-catenin 通路,赵亚男等[20]通过实验研究发现,β-catenin 在糖尿病溃疡大鼠创面组织中呈现出低水平表达,同时Wnt 信号通路的激活因子Rspo 蛋白呈现低表达,而Wnt信号通路的负性调控因子GSK-3β表达高于对照组,从而提示Wnt/β-catenin 通路的下调有可能导致了糖尿病溃疡的难愈,为临床治疗糖尿病溃疡提供了新的思路。

徐杰男等[21]从晚期糖基化终末产物AGEs/糖基化终末产物受体RAGE/NF-κB信号通路探讨益气化瘀方促进糖尿病难愈溃疡血管新生的作用机制,发现在糖尿病皮肤组织中,AGEs/RAGE/NF-κB高表达是导致创面血管新生障碍的重要机制之一,但临床尚缺乏抗AGEs 的治疗药物,益气化瘀方可以减少糖尿病大鼠创面肉芽组织AGEs的蓄积及其受体RAGE的表达,从而阻断 NF-κB 信号通路的激活,使组织细胞合成和分泌VEGF、NO增加,从而促进糖尿病性难愈创面血管新生,加速创面修复愈合。

张臻等[22]从转化生长因TGF-β/激活素受体样激酶ALK5/Smad 蛋白2/3通路探讨益气化瘀法中药对糖尿病大鼠肉芽增生期创面的影响,研究发现糖尿病创面难以愈合及瘢痕形成的机制可能与 ALK5/Smad2/3 通路有关,益气化瘀中药可以通过抑制 ALK5/Smad2/3 通路,加速创面愈合,减少瘢痕形成。郭明峰[23]研究粒细胞巨噬细胞刺激因子GM-CSF对JNK 信号通路的作用及对大鼠创面愈合的影响,结果表明治疗组大鼠创面 p-JNK 表达量显著升高,且GM-CSF 含量明显高于对照组,提示GM-CSF可以显著促进创面愈合,其机制可能与JNK信号通路激活有关。

5 小 结

慢性皮肤溃疡属中医“顽疮”“臁疮”“席疮”范畴,其病因多为正气亏虚,脏腑失调,气血经络瘀滞加之六淫邪毒和特殊之毒侵犯,导致顽疮久治不愈。中医治疗尤其是中医外治法强调去腐生肌,对慢性创面愈合有独特的优势。随着生活环境和生活习惯的改变,各种慢性病增加,慢性皮肤溃疡的发病率也随之上升。因此在提高临床疗效的同时,相关实验研究也逐渐开展,从宏观到微观,在细胞、分子以及经典信号通路等方面探索中医药促进慢性创面愈合的机制,表明中医药治疗能调节免疫功能,改善局部血液循环,促进组织再生,从而加速创面愈合。慢性创面愈合机制复杂,目前尚未完全阐明,西医生长因子和干细胞技术的运用是创面治疗的一大进展,但中医药促进慢性创面愈合的研究尚无重大突破,虽研究药物繁多,但多是在现有研究基础上验证其可能相关的某种机制,且中药复方成分复杂,有效成分不明确,今后的研究应根据创面不同类型及创面愈合的不同阶段,结合中医理论和辨证论治,探索具有明确作用靶点及确切作用机制的中药制剂,并能真正在临床推广运用。

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