杨 盟,陈敏燕,王 蓉,韩 璐,原永芳
(上海交通大学医学院附属第九人民医院药剂科,上海 200011)
创伤愈合是指外部皮肤断开或组织缺损后机体的愈合过程,包括组织再生、肉芽组织增生、瘢痕形成等,体现为各种修复过程的协同作用。创面愈合过程受多种炎症细胞、细胞因子、生长因子和修复细胞的调节,可以分为炎症期、细胞增殖期和组织再生期[1]。目前西医对于创伤组织的治疗常采用清创敷料、抗感染、皮肤移植等措施,不仅费用昂贵、患者痛苦且难愈性创面治疗效果差,而独特的中医外治理论和卓有成效的外用方剂,在中医药治疗创面的临床实践中发挥着巨大的作用。
创面修复软膏(沪药制字Z05060611)为上海交通大学医学院附属第九人民医院院内制剂,由紫草、当归、轻粉、地骨皮、甘草、地黄、大黄、猪皮粉等多味药材组成。《本草纲目》记载,该配方具有收敛止血、活血化瘀、解毒收敛、消腐、增肌的作用。其中君药紫草和臣药当归能凉血活血生肌;大黄可以促进血液循环并减少肿胀,生肌止痛;猪皮粉和轻粉化腐提毒,收湿敛疮;地黄和地骨皮清热凉血;甘草可以泻火解毒,助生新肌,调和诸药。各味药材相互配伍、协同作用,共同发挥治疗疮疡的作用。本研究对创面修复软膏促进一般创面及烧烫伤创面愈合的药效学进行研究,以完善其药效学评价,为创面修复软膏新药的开发提供依据。
1.1 仪器和试药 创面修复软膏、空白软膏(本院自制);京万红软膏(天津达仁堂京万红药业有限公司);盐酸氯胺酮注射液(江苏恒瑞医药股份有限公司);注射用青霉素钠(80万U/支,上海上药新亚药业);磷酸盐缓冲溶液(PBS,武汉谷歌生物科技有限公司);消毒酒精(国药集团化学试剂有限公司);其他试剂均为分析纯。AF6000电子显微镜(德国Leica公司);心电图纸 (50 mm×30 mm,上海三五纸厂有限公司)。
1.2 实验动物 80只SPF级SD大鼠,雄性,体质量(200±20) g,购自上海交通大学医学院附属第九人民医院实验动物中心,实验动物许可证号:SYXK(沪)2016-0016。
2.1 大鼠一般创面模型的建立 将40只SD大鼠按完全随机法分为空白组、模型组、阳性对照组和实验组,每组10只。参照全层皮肤缺损法[2]制备动物体表一般创面模型。4组大鼠腹腔注射1% 盐酸氯胺酮(3 ml/kg)麻醉,脱毛,用消毒酒精消毒后,在背部取直径为1 cm的圆形切口,剪开皮肤全层,剪至皮下筋膜层,用无菌敷料加盖,形成大鼠全层皮肤缺损开放性创面(一般创面)模型。从造模当天开始,每组大鼠肌内注射青霉素钠(4000 U/只)预防感染,连续注射3 d。
2.2 大鼠烧烫伤创面模型的建立 将40只SD大鼠按完全随机法分为空白组、模型组、阳性对照组和实验组,每组10只。4组大鼠实验前12 h 禁食,自由饮水。大鼠腹腔注射1% 盐酸氯胺酮(3 ml/kg)麻醉后固定,脱毛,用消毒酒精消毒,室温下将带有刻度的两端无堵头、内径1 cm的中空塑料管直立于大鼠背部,其一端与大鼠备皮处紧密接触,接触压力保证水不流出且不对皮肤造成损伤,另一端用预热后的注射器快速向塑料管内注入沸水至2 ml 刻度处,沸水与皮肤持续接触10 s后迅速将操作板及大鼠连同中空管翻转,将热水从塑料管上口倒出。烫伤区域为圆形,直径1 cm。大鼠背部烫伤后腹腔注射5% 糖盐水(40 ml/kg)复苏。从造模当天开始,每组大鼠肌内注射青霉素钠(4000 U/只)预防感染,连续注射3 d。
2.3 给药方法 以空白软膏作为空白对照药物,选用市售与创面修复软膏主治、剂型以及给药途径相同,功能相似的京万红软膏作为阳性对照药物。造模当天清洁创面后,模型组使用生理盐水纱布覆盖,空白组、阳性对照组和实验组分别用1 g空白软膏、京万红软膏和创面修复软膏敷在创面上,然后用无菌纱布覆盖,并用医用胶带固定。每天换药一次至所有创面均愈合。实验期间用心电图纸计算大鼠创面面积,观察和比较大鼠的创面愈合率、愈合时间、总有效率等,并做统计学处理。烧烫伤创面模型大鼠在给药第7天时,每组处死2只大鼠,制作苏木精-伊红(HE)染色切片,考察大鼠创面病理组织学。
2.4 考察指标 创面愈合时间是从给药开始到创面完全愈合所需要的时间。在造模后第 3、7、14、21 天,计算创面愈合率。创面愈合率=创面原始面积与创面未愈合面积的差值/创面原始面积×100%。根据炎性渗出物、肉芽组织及上皮再生情况对大鼠烫伤部位的病理组织学变化进行评分,评分标准[3]见表1。
表1 大鼠烫伤部位的病理组织学评分标准[3]Table 1 Histopathological scoring standards of scald wound of rats[3]
3.1 对一般创面愈合的影响 大鼠一般创面模型见图1A。
图1 大鼠一般创面模型和烧烫伤创面模型Figure 1 General wound model and burn and scald wound model of rats A :一般创面;B:烧烫伤创面
3.1.1 对一般创面愈合率的影响 各组大鼠皮肤的一般创面愈合率见表2。给药第3天,愈合率各组相比无明显差异(P>0.05);给药第7天时,阳性对照组和实验组愈合率均显著高于模型组(P<0.05);给药第10天时,阳性对照组和实验组愈合率均显著高于模型组(P<0.05或P<0.01),实验组愈合率显著高于阳性对照组(P<0.05)。
表2 各组大鼠一般创面愈合率比较Table 2 Comparison of healing rate of general wound of rats in each group
3.1.2 对一般创面愈合时间的影响 与模型组比较,阳性对照组和实验组大鼠创面平均愈合时间明显缩短(P<0.05或P<0.01),且实验组创面平均愈合时间明显短于阳性对照组(P<0.05),见表3。
实验中剪开大鼠皮肤全层,剪至皮下筋膜层,创面直径1 cm,术中可见明显出血,创面周围有轻微红肿。24 h 后,创面轻微缩小,创面边缘肿胀,使创面边缘向中心集中,平均直径为0.8 cm。术后第3天,阳性对照组和实验组大鼠创面干燥,边缘肿胀消退,表面逐渐形成黄痂皮,创面缩小,直径0.7~0.8 cm,呈不规则的椭圆形或圆形,质地柔软。但模型组和空白组大鼠的创面仍呈圆形,直径0.8~1.0 cm。实验第7天,模型组和空白对照组的结痂颜色明显深于阳性对照组和实验组,质地较硬,创面的平均直径为0.8 cm,而阳性对照组和实验组大鼠创面的平均直径为0.5 cm。术后第14天,模型组大鼠的创面长出黑色硬皮(平均直径为0.8 cm),其中一些可以剥离,结痂下面为新生皮肤组织(见图2A);空白组的创面已大致愈合(见图2B),疤痕的平均直径约为0.4 cm,质地相对坚硬;阳性对照组创面已基本愈合,结痂变小(见图2C);实验组大鼠创面基本愈合,无结痂,效果较阳性对照组好(见图2D)。
表3 各组大鼠一般创面愈合时间的比较Table 3 Comparison of general wound healing time of rats in each group (n=10,t/d)
图2 各组大鼠一般创面愈合情况Figure 2 General wound healing of rats in each group A:模型组;B:空白组;C:阳性对照组;D:实验组
3.2 对烧烫伤创面愈合的影响 成功建立大鼠浅Ⅱ度烫伤模型,大鼠表现疼痛,且体重减轻,食物摄入量减少,皮肤局部发红肿胀,形成水疱,含黄色血浆,有肉眼可见的红色创面。大鼠浅Ⅱ度烫伤后,烫伤部位皮肤发白并出现轻微水肿,见图1B。
在造模后第7天,根据表1评分标准对大鼠烫伤部位病理组织学变化进行评价,结果见表4,与模型组比较,实验组与阳性对照组创面表面炎性渗出评分均具有显著性差异(P<0.01);实验组肉芽组织再生评分显著高于模型组(P<0.05),而其他组之间比较无显著性差异(P>0.05);实验组与阳性对照组表皮再生修复评分均显著高于模型组(P<0.05)。结果表明,创面修复软膏在烧烫伤创面愈合过程中能够显著减少创面炎性渗出,促进肉芽组织再生及上皮再生修复。
表4 各组大鼠烧烫伤创面病理组织学评分Table 4 Histopathological scores of burn and scald wound of rats in each group 分)
创面修复软膏对各组大鼠烧烫伤创面治疗效果见表5。创面修复软膏可以缩短创面脱痂和愈合的时间,并能缩小创面面积,实验组大鼠长好后的皮肤与正常皮肤相似,未发现疤痕增生。
表5 各组大鼠烧烫伤创面治疗效果的比较Table 5 Comparison of therapeutic effect on burn and scald wound of rats in each group
各组大鼠病理组织图见图3,由图3可见,实验组大鼠皮肤结构清晰,表皮被完全覆盖,鳞状上皮较薄,真皮中的充血性炎症细胞未浸润,附件结构完整。在模型组和空白组中,创面有更多的炎性渗出物,肉芽组织已再生和修复,在创面边缘有少量的上皮再生,并且逐渐覆盖了创面。 与模型组比较,阳性对照组和实验组用药后具有促进创面愈合,减少炎性渗出,促进肉芽和上皮组织再生的优点,且实验组较阳性对照组效果更加明显。病理组织学观察结果还表明,创面修复软膏可以促进创面愈合,减少炎症渗出液,使肉芽组织更加成熟。
中医药治疗溃疡历史悠久,疗效良好。中药软膏外敷方法简单,副作用小,疗效确切并在临床应用广泛。创面修复软膏各味药材解毒化瘀、生肌敛疮,起效迅速。现代研究表明,紫草具有祛腐生肌、活血、解毒、消毒止痛等功效,且有较强的收敛作用,而紫草油对创面有滋润营养作用,对于慢性创面治疗效果较好[4]。当归对多种致炎剂引起的急性毛细血管通透性增高、组织水肿及慢性炎性损伤均有抑制作用,且有镇痛、抗炎、促进成纤维细胞增殖等作用[5]。大黄外用清热化瘀、消肿止痛、祛瘀生新,是治疗皮肤创伤的传统药物。大黄素是大黄的主要有效成分,具有抗菌、抗炎、抑制血小板聚集、改善微循环、促进创面愈合等药理作用[6]。
皮肤溃疡创面的愈合规律是腐去肌生、肌平皮长,且煨脓长肉是中医治疗创伤组织的传统规律[7]。本研究中模型组大鼠创面的平均愈合时间较长,新上皮的生长较慢,而实验组大鼠创面有大量分泌物,呈黄色黏稠状,无味,且创面表面的肉芽组织新鲜,创面愈合较快,生长旺盛。创面修复软膏中各味中药配伍使用,解毒消肿、生肌止痛,为创面愈合创造了较好条件。
本研究通过大鼠一般创面模型和烧烫伤创面模型证实了创面修复软膏可以促进创面愈合。据报道,皮肤疖痈溃疡的愈合可能与药物的抗菌作用和免疫增强作用有关[8]。创面修复软膏的治疗作用可能与改善创面微环境、抑菌作用和减轻炎症反应有关,这在一般创面模型中更为明显。创面修复软膏具有良好的屏障作用,能有效抵抗细菌入侵,预防感染;将创面保持在湿润的微环境中,不仅有利于创面愈合,而且可以浸润裸露的末梢神经;有效吸收创面分泌物,避免粘连;与皮肤溃疡表面有良好的接触性能,可以明显促进大鼠皮肤创面的愈合过程。
灼伤和烫伤作为一种压力性创面,不仅会造成身体局部损伤,而且还会诱发由神经内分泌、细胞因子和其他炎症介质介导的全身性炎症反应综合征,不仅延缓了局部烧烫伤创面的愈合,也会引起严重的并发症,给治疗带来困难[9]。本研究结果表明,创面修复软膏具有明显的镇痛、抗炎和抗菌作用,有望成为促进创面修复的新药。
图3 给药7天后各组大鼠烧烫伤创面的病理组织图(×100)Figure 3 Histopathological changes of burn and scald wound surfaces of rats in each group(×100) A:模型组;B:空白组;C:阳性对照组;D:实验组