趙富生,武庚★,張曉莉,張際緋,石學魁,劉志新,李玉婷,趙曉翔,戴安
(1.牡丹江醫(yī)學院,黑龍江 牡丹江 157000;2.西雙版納州人民醫(yī)院,云南 西雙版納 666100)
糖尿病已成為嚴重威脅人類健康和生活質量的常見疾病。據(jù)統(tǒng)計,2015 年全球約有4.15 億人罹患糖尿病,預計到2040 年全世界糖尿病患者人數(shù)將達到6.42 億[1]。統(tǒng)計資料顯示,我國成年人糖尿病患病率高達11.6%,如據(jù)此推算,我國糖尿病患者人數(shù)達1.1 億,成為世界上糖尿病患者人數(shù)最多的國家[2,3]。糖尿病足是一種常見的糖尿病并發(fā)癥,由血糖代謝紊亂而引起的局部神經(jīng)異常和下肢肢端血管病變,臨床表現(xiàn)為足部局部組織感染和潰瘍,是導致患者致殘和死亡的重要原因之一[4]。研究資料顯示,在我國糖尿病足約占門診糖尿病患者的2%,占住院糖尿病患者的12.4%[5]。目前,盡管中西醫(yī)綜合治療可緩解糖尿病足癥狀,但遠期療效并不明顯。人胎盤又稱紫河車,據(jù)《本草綱目》記載“紫河車味苦、咸、性溫”,具有“安神、補氣、益精、解毒、補氣之功效”?,F(xiàn)代醫(yī)學研究表明,胎盤提取物具有防止粘連、減輕疼痛和促進上皮愈合的作用[6]。本研究通過觀察胎盤粉外敷對糖尿病大鼠皮膚潰瘍愈合的影響,旨在尋找治療糖尿病皮膚潰瘍的有效方法。
SPF 級1 月齡SD 大鼠30 只,雌雄不限,體質量90~120 g,自由食水,室溫(20±2)℃條件下普通飼料分籠喂養(yǎng),晝夜12 h 交替光照。實驗動物由哈爾濱醫(yī)科大學實驗動物中心提供,許可證號:SCXK(黑)2012-010,實驗過程中對動物的處置符合醫(yī)學倫理學標準。
紫河車膠囊(北京同仁堂健康藥業(yè)股份有限公司);ICAM-1 兔抗大鼠單克隆抗體(Abcam 公司);辣根過氧化物酶標記的山羊抗兔IgG(北京中杉金橋生物技術有限公司);ELISA 試劑盒(上海西唐生物科技有限公司);體式顯微鏡(SMZ745 型,Nikon公司);酶標儀(2013A70D,Thermo Fisher 公司);高壓蒸汽消毒鍋(GYZ-2000 型,上海博訊實業(yè)公司);電子分析天平(A2104 型,上海方瑞儀器廠)。
建模前大鼠禁食12h,腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ,60mg/kg)誘發(fā)糖尿病,注射3d 后,尾靜脈采血檢測隨機血糖水平,并觀察大鼠體重變化。大鼠空腹血糖>16.7mmol/L 時,認為糖尿病模型制備成功[7]。本研究中20 只大鼠制備糖尿病模型,采用隨機數(shù)字表法將大鼠隨機分為模型組(B 組)和治療組(C 組),每組10 只大鼠。選取10 只正常大鼠為對照組(A 組)。
用10%水合氯醛(0.35mL/100g)麻醉各組大鼠,常規(guī)消毒后,在大鼠脊柱腰背部兩側標記直徑為2.0cm 的圓形圖案,用手術剪沿著標記線剪去全層皮膚和皮下組織,止血后用無菌紗布包扎,次日起每日用50% 冰醋酸涂抹創(chuàng)面,制備皮膚缺損潰瘍模型。潰瘍形成后,A 組和B 組用生理鹽水清洗后包扎處理,每日1 次;C 組用生理鹽水清洗潰瘍后外敷胎盤粉包扎,每日處理1 次。
潰瘍制備第0、2、4、6、8、10、12、14d 測量各組大鼠皮膚潰瘍面積。具體方法如下:將透明薄膜覆蓋在潰瘍表面,用記號筆將潰瘍輪廓勾畫在透明薄膜上,取下透明薄膜,測量最長和最短直徑后求平均值,計算潰瘍面積。
潰瘍制備第14d,乙醚麻醉后處死各組大鼠,切取潰瘍與正常皮膚交界處組織勻漿取上清液,根據(jù)ELISA 試劑盒的操作說明,測定各組大鼠潰瘍組織炎性細胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6 和IL-18的含量。
潰瘍制備第14d,麻醉處死各組大鼠,切取潰瘍與正常皮膚交界處組織,加入裂解液研磨,4℃、12000r/min 離心,取上清液,采用BCA 法測定蛋白含量。取適量上清液于沸水中煮5min 變性,經(jīng)凝膠電泳后轉移至PVDF 膜上,置于5%脫脂奶粉溶液封閉2h,滴加TBST 稀釋的兔抗大鼠細胞間黏附分子-1(intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM-1)一抗,4℃孵育過夜,次日TBST 漂洗PVDF膜3 次,滴加辣根過氧化酶標記的山羊抗兔二抗,室溫孵育2h,TBST 漂洗膜3 次,使用化學增強發(fā)光劑(ECL)顯影,凝膠成像,采用Quantity One 軟件分析目標蛋白條帶的灰度值。
采用SPSS 16.0 統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析,數(shù)據(jù)均以mean±SD 表示。多組間比較采用單因素方差分析。兩組之間比較使用最小顯著性差異檢驗(LSD)。P<0.05 認為具有統(tǒng)計學差異。
腹腔注射STZ 后,模型組和治療組中大鼠進食和飲水量明顯增多,體重逐漸減輕,體質瘦弱,毛發(fā)呈黃色且無光澤。如圖1 所示,潰瘍制備第0 天,各組大鼠脊柱兩側創(chuàng)口規(guī)整,有少量滲出。潰瘍制備第14 天,對照組潰瘍縮小,可見新鮮肉芽組織,有鼠毛生長;模型組潰瘍愈合差,潰瘍邊緣可見瘢痕組織,幾乎看不到新鮮肉芽組織,有膿性滲出;治療組潰瘍縮小,潰瘍周邊可見少量肉芽組織及滲出物。不同時間點各組潰瘍面積比較如表1 所示,與對照組相比較,模型組和治療組中大鼠皮膚潰瘍面積較大(P<0.05);與模型組相比較,治療組中大鼠皮膚潰瘍面積明顯縮?。≒<0.05),但仍大于對照組(P<0.05)。
圖1 各組大鼠皮膚潰瘍愈合情況
表1 不同時間點各組大鼠皮膚潰瘍面積比較
各組炎性細胞因子含量如圖2 所示,與對照組相比較,模型組和治療組潰瘍組織炎性細胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6 和IL-18 含量均明顯增高(P<0.05);與模型組相比較,治療組潰瘍組織炎性細胞因子均顯著減低P<0.05),但仍高于對照組(P<0.05)。這些結果提示,胎盤粉外敷能夠降低潰瘍組織炎性細胞因子的含量,減輕潰瘍組織炎癥反應。
圖2 各組潰瘍組織炎性細胞因子含量比較
各組潰瘍組織中ICAM-1 蛋白表達如圖3 所示,與對照組相比較,模型組和治療組ICAM-1 蛋白表達均明顯降低(P<0.05);與模型組相比較,治療組ICAM-1 蛋白水平明顯增高(P<0.05),但仍低于對照組(P<0.05)。這些結果提示,胎盤粉外敷能夠促進潰瘍組織中ICAM-1 蛋白合成,促進潰瘍組織創(chuàng)面愈合。
圖3 各組潰瘍組織中ICAM-1 蛋白表達水平比較
糖尿病皮膚潰瘍是由于糖代謝紊亂、神經(jīng)病變、血液循環(huán)障礙以及感染等多種因素共同作用誘發(fā)的一種糖尿病并發(fā)癥。在臨床中,糖尿病皮膚潰瘍治療多根據(jù)原因進行針對性地治療,如清創(chuàng)換藥、紅外線短波局部照射治療等,但療效欠佳。在重度潰瘍治療過程中,因反復清創(chuàng)、換藥等操作,給患者帶來極大的痛苦,也給家庭和社會帶來了沉重的經(jīng)濟負擔。因此,尋找一種有效的治療方法是目前臨床急需解決的重大問題。近年來,越來越多的研究表明,中醫(yī)藥對糖尿病皮膚潰瘍具有顯著療效。
現(xiàn)代醫(yī)學研究認為,胎盤提取物具有防止粘連、減輕疼痛和促進上皮愈合的作用[8-9]。此外,有研究表明,人胎盤組織中含有蛋白質、糖、鈣、維生素、免疫因子、促性腺激素等多種生物活性物質,具有抗感染、抑制尿激酶激活和免疫調(diào)節(jié)功效,能夠有效促進創(chuàng)傷愈合[10-11]。Kwon 等[12]研究發(fā)現(xiàn),人胎盤提取物能夠調(diào)節(jié)成纖維細胞增殖、分化促進創(chuàng)口愈合。糖尿病皮膚潰瘍常常繼發(fā)于老年患者,病程長,創(chuàng)口愈合慢,反復發(fā)作,且多伴有營養(yǎng)不良等原發(fā)性疾病,臨床治療往往依賴于外科手術治療,極大地增加了手術風險。
本研究中,以糖尿病大鼠為研究對象制備慢性潰瘍模型,觀察胎盤粉外敷對潰瘍愈合的促進作用。研究發(fā)現(xiàn),采用人胎盤粉外敷不僅能夠促進大鼠糖尿病皮膚潰瘍創(chuàng)面愈合,同時也可降低潰瘍組織中炎癥細胞因子的含量。IL-1β、IL-6、和IL-18 是白細胞介素家族成員,能夠促進多種炎癥細胞活化和浸潤,并介導炎癥的級聯(lián)放大效應。TNF-α 來源于單核巨噬細胞,具有促炎癥和導致組織炎性損傷的作用[13]。人胎盤粉中含有多種生物活性物質,具有抑制炎癥反應,加速創(chuàng)傷愈合的功能。因此,我們推測,胎盤粉外敷促進潰瘍愈合可能與這些生物活性物質的抗炎作用相關。
ICAM-1 屬于細胞表面糖蛋白家族成員,具有維持組織形態(tài)結構,調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞間緊密連接以及加強細胞與基底膜之間黏附的作用,并參與白細胞和內(nèi)皮細胞遷移過程。在機體免疫、細胞間信號轉導、細胞生長及分化、炎癥反應、毛細血管形成等過程中發(fā)揮重要的作用。研究表明,ICAM-1 通過與血管內(nèi)皮細胞表面的特異性受體結合而發(fā)揮特定的生物學作用,如炎癥時ICAM-1 表達升高介導白細胞的活化,為白細胞跨越內(nèi)皮游出提供了條件[14]。本研究中,人胎盤粉外敷能夠促進大鼠糖尿病皮膚潰瘍創(chuàng)面愈合,我們推測可能與胎盤粉促進潰瘍局部組織中ICAM-1 表達有關,但機制尚不清楚。
總之,應用人胎盤粉外敷能夠促進糖尿病潰瘍瘡面愈合,為糖尿病皮膚潰瘍治療提供了一種有效的方案,但具體治療機理還需要進一步深入研究。