蘭海生 黃許森 單云龍 黃海舸 岑小寧 鐘麗華 李明尚
【摘要】?目的?動態(tài)觀察濕潤燒傷膏對大鼠慢性難愈合創(chuàng)面組織中BMP-7表達的影響。方法?按照隨機數(shù)表將54只健康成年SPF級SD雄性大鼠分為慢創(chuàng)組(18只)、美寶濕潤燒傷膏(MEBO)組(18只)和貝復(fù)濟組(18只),模型建立后,慢創(chuàng)組創(chuàng)面局部涂生理鹽水、MEBO組局部涂美寶濕潤燒傷膏、貝復(fù)濟組局部涂外用重組牛堿性成纖維細胞生長因子干預(yù)治療,并分別于治療后第3、7、14天檢測并對比各組大鼠創(chuàng)面組織中BMP-7蛋白的表達水平以及脂肪細胞的生成情況。結(jié)果?(1)在治療的第3天、第7天、第14天,創(chuàng)面組織中BMP-7蛋白的表達水平組內(nèi)比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),BMP-7蛋白的表達水平逐漸升高(第3天<第7天<第14天),組間對比:MEBO組、貝復(fù)濟組與慢創(chuàng)組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),MEBO組與貝復(fù)濟組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(2)隨著治療時間延長,脂肪細胞生成數(shù)逐漸增多(P<0.01),其中MEBO組、貝復(fù)濟組脂肪細胞生成數(shù)較慢創(chuàng)組多(P<0.05)。結(jié)論?濕潤燒傷膏可有效上調(diào)創(chuàng)面組織中BMP-7的表達水平,促進創(chuàng)面組織中脂肪細胞的生成。
【關(guān)鍵詞】?濕潤燒傷膏;慢性難愈合創(chuàng)面;BMP-7;脂肪細胞
中圖分類號:R642?文獻標志碼:A?DOI:10.3969/j.issn.1003-1383.2019.09.003
體表慢性難愈合創(chuàng)面是指由多種原因引起的治療1個月以上仍未愈合且無明顯愈合傾向的創(chuàng)面[1]。慢性難愈合創(chuàng)面是外科常見疾病之一,因其治療周期長、難度大及費用高,往往造成患者巨大負擔(dān)。在創(chuàng)面修復(fù)過程中,往往伴隨著一系列復(fù)雜炎癥免疫反應(yīng)及內(nèi)環(huán)境變化,如:肌成纖維細胞在損傷部位遷移復(fù)位以及細胞外基質(zhì)沉積,而過度的細胞外基質(zhì)沉積往往造成疤痕愈合,疤痕愈合不僅影響美觀同時也影響機體的功能,因此尋找有效促進慢性難愈合創(chuàng)面愈合,并且減少疤痕產(chǎn)生的藥物成為臨床研究的熱點和難點[2]。目前研究表明,美寶濕潤燒傷膏(MEBO)可通過調(diào)控血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等多條信號通路促進創(chuàng)面愈合,但其對瘢痕修復(fù)的具體機制未完全闡明,而骨形成蛋白7(Bone morphogenetic protein 7,BMP-7)能夠通過拮抗轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)等信號通路抑制纖維化,從而抑制疤痕產(chǎn)生[1,3~4]。遂筆者通過觀察創(chuàng)面組織中BMP-7的表達情況,為揭示該藥物在促進創(chuàng)面愈合,減少疤痕產(chǎn)生的部分分子機制提供一定的理論基礎(chǔ)。
1?材料與方法
1.1?實驗材料
1.1.1?實驗動物
健康成年SPF級SD雄性大鼠54只購于長沙市天勤生物技術(shù)有限公司,鼠齡12~14周,體重240~270 g,于屏障環(huán)境動物實驗室內(nèi)進行飼養(yǎng)、造模、取標本。本研究經(jīng)右江民族醫(yī)學(xué)院實驗動物倫理委員會批準。
1.1.2?主要試劑
貝復(fù)濟(rb-bFGF,外用重組牛堿性成纖維細胞生長因子,國藥準字19991021,珠海億勝生物制藥有限公司生產(chǎn));濕潤燒傷膏(moist exposed burn ointment,MEBO,國藥準字Z20000004,汕頭市美寶制藥有限公司生產(chǎn));水合氯醛(CAS登記號302-17-0,泰興市豪申化工貿(mào)易有限公司生產(chǎn));醋酸氫化可的松注射液(國藥準字H31021290,上海通用藥業(yè)股份有限公司生產(chǎn));改良油紅O染色液(北京索萊寶科技有限公司,貨號20190423);BMP-7一抗:Rabbit Anti-BMP7抗體[EPR5897],分子量:49 kD,abcam,貨號ab129156,稀釋比例:1∶1000;二抗:山羊抗兔的二抗,北京中杉,貨號ZB2301,稀釋比例:1∶3000。
1.2?實驗方法
1.2.1?動物分組及模型建立
按照隨機數(shù)表將54只大鼠分為慢性難愈合創(chuàng)面組(慢創(chuàng)組)、MEBO濕潤燒傷膏組(MEBO組)和貝復(fù)濟組各18只,其中貝復(fù)濟組為陽性對照組。以水合氯醛腹腔注射麻醉(0.3 mL/l00 g)及背部備皮后,用直徑為l.5 cm的圖章標記,并在無菌條件下沿標記分別于脊柱兩側(cè)各做深達筋膜層的全層皮膚缺損創(chuàng)面,建立全層皮膚缺損創(chuàng)面后,立即肌肉注射醋酸氫化可的松注射液(8 mg/100 g),使其形成慢性難愈合創(chuàng)面,創(chuàng)面常規(guī)消毒后,慢創(chuàng)組創(chuàng)面局部涂生理鹽水、MEBO組局部涂美寶濕潤燒傷膏、貝復(fù)濟組局部涂外用重組牛堿性成纖維細胞生長因子,并予無菌干紗布包扎固定,每天換藥2次[1,3]。
1.2.2?標本采集
分別于創(chuàng)面處理后第3天、第7天、第14天,從每組中隨機選取6只大鼠,取創(chuàng)面組織制作冰凍切片,余暫時存放于液氮中,并置于-80℃的冰箱內(nèi)儲存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3?Western blotting技術(shù)檢測BMP-7蛋白表達水平
取組織100 mg,置于冰面上,加入1 mL組織裂解液,予勻漿機將標本攪碎,15 000 r/min進行離心20 min,取上清,提取組織蛋白,檢測蛋白含量,并將蛋白變性后保存?zhèn)溆?將提取的蛋白上樣置于80 V恒壓下進行電泳,待條帶均勻后,在300 mA恒流下進行半干轉(zhuǎn)60 min,隨即室溫搖床封閉,并于4℃搖床內(nèi)孵育一抗過夜;一抗孵育后,用PBST洗膜三次,每次5 min,并加二抗室溫孵育l.5 h;二抗孵育后,用PBST洗膜三次,每次5 min,并于暗室內(nèi)曝光;最后用Image J圖像分析軟件對檢測結(jié)果進行灰度分析,樣本蛋白含量=目的條帶積分吸光度值/內(nèi)參條帶積分吸光度值[1,5]。
1.2.4?改良油紅O染色檢測脂肪細胞表達情況
取新鮮組織置于10%福爾馬林固定10 min后水洗,于冰凍切片機制成10 μm厚度切片,切片入蒸餾水沖洗,再入60%異丙醇浸洗20 s,入改良油紅O染色液中加蓋密閉染色10 min,然后入60%異丙醇分色,入蒸餾水稍沖洗,Mayer蘇木素染色液復(fù)染核2 min,入1%鹽酸分化10 s,蒸餾水沖洗多余染料,濾紙吸干水分,甘油明膠封片,最后用Imagepro plus圖像分析軟件對脂肪細胞計數(shù)。
1.3?統(tǒng)計學(xué)方法
采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析,其中計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,多個樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,并根據(jù)方差齊性檢驗結(jié)果采用LSD法或Games-Howell法進行組間對比,組間不同時項對比采用重復(fù)測量方差分析,檢驗水準:α=0.05,雙側(cè)檢驗。
2?結(jié)果
2.1?三組大鼠創(chuàng)面組織內(nèi)BMP-7蛋白的表達水平對比
經(jīng)重復(fù)測量方差分析,組間干預(yù)因素以及不同觀察時項之間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(干預(yù)方法為主效應(yīng),F(xiàn)=26.52,P=0.01;以觀察時項為主效應(yīng),F(xiàn)=71.01,P=0.001;兩者交互作用,F(xiàn)=4.35,P=0.21),在治療的第3天、第7天、第14天,創(chuàng)面組織中BMP-7蛋白的表達水平組內(nèi)比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),BMP-7蛋白的表達水平逐漸升高(第3天<第7天<第14天),同一時項組間比較差異亦有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其中MEBO組與貝復(fù)濟組對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),BMP-7蛋白的表達水平,MEBO組=貝復(fù)濟組>慢創(chuàng)組。見表1。Western blotting法檢測BMP-7蛋白表達條帶見圖1。
2.2?三組大鼠創(chuàng)面組織油紅O切片中脂肪細胞數(shù)對比
在治療的第3天、第7天、第14天,創(chuàng)面組織油紅O切片中脂肪細胞數(shù)組內(nèi)比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),脂肪細胞數(shù)逐漸升高(第3天<第7天<第14天),同一時項組間比較差異亦有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),其中MEBO組與貝復(fù)濟組脂肪細胞數(shù)第3天、第7天、第14天均明顯多于慢創(chuàng)組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),第7天和第14天MEBO組脂肪細胞數(shù)多于貝復(fù)濟組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。見表2。大鼠創(chuàng)面組織的油紅O染色情況見圖2。
3?討論
創(chuàng)面愈合包括了細胞的遷移、增殖分化、炎癥反應(yīng)、細胞生長因子分泌、基質(zhì)沉積和血管形成等。在慢性難愈合創(chuàng)面愈合過程中,損傷炎癥刺激后,成纖維細胞在趨化因子的作用下進入創(chuàng)口并分裂增殖,成纖維細胞的增殖和膠原的沉積有利于創(chuàng)面的愈合,但長期過度增殖和過多的膠原沉積往往導(dǎo)致增生性瘢痕形成,修復(fù)的瘢痕不僅影響美觀,而且彈性較差、汗液蒸發(fā)緩慢、近關(guān)節(jié)處瘢痕易限制關(guān)節(jié)活動等一系列問題影響了組織的功能[6]。
因虛感邪,邪氣致瘀,瘀阻傷正,化腐致?lián)p是慢性難愈合創(chuàng)面病情演變特點之一,隨著對慢性難愈合創(chuàng)面了解的不斷深入,近年來越來越多中醫(yī)療法應(yīng)用于慢性難愈合創(chuàng)面的治療,其中又以中醫(yī)外治法效果最為顯著[3,7]。MEBO由黃連、黃柏、黃芩、地龍、罌粟殼為主要成分,目前研究表明,MEBO所含的低分子蛋白質(zhì)、脂肪和糖等營養(yǎng)物質(zhì),可直接作用于潰瘍創(chuàng)面,并在局部被組織吸收,為創(chuàng)面組織的再生修復(fù)提供營養(yǎng)原料,加快創(chuàng)面的愈合,此外,MEBO干預(yù)治療能通過調(diào)控ERK1/2和p38的傳導(dǎo)信號通路明顯提高創(chuàng)面肉芽組織VEGF、bFGF、EGF基因及蛋白表達,從而加速成纖維細胞、血管內(nèi)皮細胞的增殖分化,調(diào)節(jié)創(chuàng)面修復(fù)基質(zhì)的形成,促進肉芽組織生長及肉芽組織在創(chuàng)面的填充,促進創(chuàng)面成纖維細胞增殖和毛細血管再生,最終加快創(chuàng)面愈合的進程,減少創(chuàng)面疤痕的產(chǎn)生[1,8~9]。因其療效顯著,皮膚再生醫(yī)療技術(shù)(MEBT/MEBO)已納入國家規(guī)劃教材《中西醫(yī)結(jié)合外科學(xué)》,同時制定相關(guān)臨床應(yīng)用規(guī)范,廣泛應(yīng)用于臨床慢性難愈合創(chuàng)面的治療[10]。
BMP-7是BMP家族中的成員之一,是一種分泌型多功能蛋白,BMP-7最初被認為具有促進骨形成的作用,但近年研究發(fā)現(xiàn),BMP-7與多種疾病的抗纖維化作用有關(guān)。BMP-7因具有抑制纖維化、促進皮膚發(fā)育等功能,故BMP-7在創(chuàng)面修復(fù)中可能起到促進再生,減少疤痕愈合的作用。Smad依賴途徑在調(diào)控纖維化中具有重要作用,BMP-7通常與受體結(jié)合并使之發(fā)生磷酸化后發(fā)揮作用。當受體磷酸化后,可作用于下游的Smad蛋白并與不同的Smad蛋白結(jié)合形成相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)復(fù)合物,從而進入到細胞核內(nèi)作用于特定基因序列,發(fā)揮抗纖維效應(yīng)[11]。Guo等人[12]研究證實,外源性給予BMP-7干預(yù),可減少瘢痕組織中膠原沉積和纖維化蛋白的表達,且呈時間和劑量依賴型。在本研究中,創(chuàng)面形成的第3天,慢創(chuàng)組BMP-7蛋白的表達量低于MEBO組和貝復(fù)濟組,隨著時間延長,在創(chuàng)面形成的第7天和第14天,各組的BMP-7蛋白的表達逐漸上升,MEBO組和貝復(fù)濟組表達量高于慢創(chuàng)組,提示美寶濕潤燒傷膏和貝復(fù)濟均能促進創(chuàng)面中BMP-7蛋白的表達。
在人皮膚中,BMP-7蛋白主要表達在表皮、真皮乳頭層和毛囊外結(jié)構(gòu),其中在皮脂腺、汗腺、立毛肌和血管中顯著表達,同時BMP-7蛋白的分布又隨毛發(fā)周期改變而改變,提示BMP-7可能參與皮膚發(fā)育和功能的調(diào)節(jié)[13~14]。在創(chuàng)面愈合過程中,組織的再生需要新生毛囊,趨化因子通過激活骨形態(tài)發(fā)生蛋白信號的轉(zhuǎn)導(dǎo),促進成纖維細胞轉(zhuǎn)化成脂肪細胞,從而促進毛囊的生成,促進再生。在本研究中,創(chuàng)面組織中的脂肪細胞隨時間延長,數(shù)量增多,而在同一時項,MEBO組和貝復(fù)濟的脂肪細胞生成數(shù)多于慢創(chuàng)組,提示美寶濕潤燒傷膏能有效促進創(chuàng)面組織中脂肪細胞的生成,脂肪細胞充分填充皮下纖維結(jié)締組織,有利于減少成纖維細胞的沉積,從而減輕創(chuàng)面疤痕修復(fù)。
綜上所述,我們猜測,MEBO可能通過上調(diào)創(chuàng)面中BMP-7蛋白的表達,從而促進創(chuàng)面組織中脂肪細胞的生成,減少成纖維細胞的沉積,減少疤痕產(chǎn)生,促進創(chuàng)面的再生。但信號通路調(diào)控與創(chuàng)面修復(fù)的關(guān)系是相當復(fù)雜的,不同通路的激活與拮抗貫穿了修復(fù)與再生的整個過程,而瘢痕組織的過度增生也與免疫炎癥反應(yīng)有著密切的聯(lián)系,本研究中只顯示美寶濕潤燒傷膏能夠有效激活創(chuàng)面組織中BMP-7的表達以及脂肪細胞的生成,但其具體是如何調(diào)控下游信號通路仍需進一步研究。
參?考?文?獻
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(收稿日期:2019-07-11?修回日期:2019-09-10)
(編輯:潘明志)