陳麗 周忠志,2 劉沐琳 陳港軍 吉琳 楊樂 岳育民 邢琴
(湖南中醫(yī)藥大學(xué) 1醫(yī)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410208;2第一附屬醫(yī)院)
嚴(yán)重創(chuàng)傷是危害人類健康的重要因素之一〔1~4〕。創(chuàng)傷愈合的以往研究大多與經(jīng)典的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β/Sma和Mad同系物(Smad)通路相關(guān)〔5,6〕。有研究證實(shí),Ski基因是TGF-β/Smad信號(hào)通路的核內(nèi)負(fù)調(diào)控因子,可雙向調(diào)控TGF-β/Smad依賴和非依賴信號(hào)通路〔7,8〕。復(fù)方ANBP是仙鶴草(A)、藕節(jié)(N)、乳香(B)和蒲黃(P) 治療創(chuàng)傷的經(jīng)驗(yàn)方,用于創(chuàng)傷早期的治療,具有止血消炎、活血生肌的功效〔9〕。復(fù)方ANBP是臨床治療創(chuàng)面的經(jīng)驗(yàn)藥方,有一定的臨床基礎(chǔ),且有廣泛的促進(jìn)創(chuàng)面愈合實(shí)驗(yàn)研究。前期研究發(fā)現(xiàn),復(fù)方ANBP雙向調(diào)節(jié)TGF-β/Smad信號(hào)通路達(dá)到促進(jìn)創(chuàng)面愈合抑制瘢痕的效果〔9,10〕,但能否啟動(dòng)修復(fù)基因Ski雙向調(diào)節(jié)TGF-β/Smad通路促進(jìn)創(chuàng)面愈合的機(jī)制研究尚缺乏〔11,12〕。本實(shí)驗(yàn)通過建立小鼠背部全層皮膚缺損模型,觀察創(chuàng)面愈合情況及TGF-β1、Smad2/3、Ski的表達(dá)變化,進(jìn)一步探討復(fù)方ANBP促進(jìn)創(chuàng)面愈合的機(jī)制。
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康無特定病原體(SPF)級(jí)C57BL/6雌性小鼠48只,7周齡,體質(zhì)量10~20 g,由湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司提供。
1.2實(shí)驗(yàn)藥物、試劑 復(fù)方ANBP由湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院購(gòu)買仙鶴草、藕節(jié)、乳香和蒲黃并制備〔13〕,試驗(yàn)全過程使用同種藥物??筍ki抗體(批號(hào):ab131134)、抗Smad2/3抗體(批號(hào):ab217553)、抗TGF-β1抗體(批號(hào):ab92486)、羊抗兔免疫球蛋白(Ig)G H&L(批號(hào):ab6721)均購(gòu)自Abcam公司。
1.3分組及建立動(dòng)物模型 小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d后按隨機(jī)數(shù)字表法分為ANBP組、空白對(duì)照組各24只。兩組均分別隨機(jī)分為4個(gè)亞組各6只,造模時(shí)腹腔注射10%水合氯醛(5.5 ml/kg)麻醉,將實(shí)驗(yàn)器械均消毒完畢后開始脫毛、備皮、消毒,用直徑1 cm的全層打孔器在小鼠背部制成全層皮膚缺損模型。造模后,空白對(duì)照組不做處理,ANBP組的創(chuàng)面上立即均勻覆蓋上一層中藥復(fù)方ANBP粉末。
1.4標(biāo)本采集 兩組分別于造模后6 h、3 d、7 d、14 d用10%水合氯醛麻醉,對(duì)創(chuàng)面拍照記錄。取相同部位以創(chuàng)面為中心、深至骨組織的大小為2 cm×2 cm標(biāo)本,于4%多聚甲醛的瓶中固定,常溫保存。
1.5免疫組化檢測(cè) ①脫蠟和水化:二甲苯10 min×3次→無水乙醇浸泡3 min×3次→95%乙醇中浸泡3 min×2次→75%乙醇中浸泡3 min×2次→蒸餾水沖洗1 min→置于磷酸鹽緩沖液(PBS)中。②抗原修復(fù):滴pH6.0枸櫞酸緩沖液于切片上,置微波爐加熱至沸騰,間隔5~10 min×2次,室溫冷卻。③阻斷內(nèi)源性過氧化物酶:加入內(nèi)源性過氧化物酶阻斷劑,室溫孵育10 min;PBS沖洗3 min×3次。④滴加一抗:滴加100 μl一抗,小鼠單克隆抗體Ski(稀釋濃度1∶100)、兔多克隆抗體Smad2/3(稀釋濃度1∶50)、兔多克隆抗體TGF-β1(稀釋濃度1∶100),37℃孵育60 min:PBS沖洗3 min×3次。⑤滴加反應(yīng)增強(qiáng)液:滴加100 μl反應(yīng)增強(qiáng)液,室溫孵育20 min;PBS沖洗3 min×3次。⑥滴加增強(qiáng)酶標(biāo)山羊抗小鼠/兔IgG聚合物:滴加100 μl增強(qiáng)酶標(biāo)山羊抗小鼠/兔IgG聚合物,室溫孵育20 min;PBS沖洗3 min×3次。⑦顯色:加入適量二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色液,室溫孵育6 min。⑧復(fù)染:自來水沖洗,蘇木素染色液孵育20 s;分化、沖洗返藍(lán)。⑨脫水、透明、封片。
1.6平均光密度值計(jì)算 顯微鏡下觀察皮膚組織中的Ski、Smad2/3、TGF-β1蛋白在各組不同時(shí)間點(diǎn)的表達(dá),顯示棕黃色顆粒為陽性結(jié)果。每張切片隨機(jī)選擇5個(gè)高倍鏡下視野,采用MOTIC6.0圖像分析軟件分析陽性染色的光密度值,取平均值。
1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS22.0軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。
2.1復(fù)方ANBP對(duì)TGF-β/Smad信號(hào)通路的雙向調(diào)節(jié) TGF-β1陽性表達(dá)部位在成纖維細(xì)胞胞質(zhì)及細(xì)胞外基質(zhì)中,棕黃色顆粒為陽性表達(dá);Smad2/3蛋白表達(dá)于成纖維細(xì)胞胞質(zhì)和胞核中,棕黃色顆粒為陽性表達(dá)。造模后6 h,空白對(duì)照組可見少量成纖維細(xì)胞,膠原稀疏,少量陽性顆粒,著色淺且面積小,表達(dá)量少;與空白對(duì)照組相比,ANBP組成纖維細(xì)胞數(shù)量增多,膠原增多,陽性顆粒增多,表達(dá)量增加。造模后3 d,空白對(duì)照組成纖維細(xì)胞數(shù)量增多,膠原增多,陽性顆粒增多,表達(dá)量增加;與空白對(duì)照組相比,ANBP組成纖維細(xì)胞數(shù)量明顯增多,膠原更致密,陽性顆粒增加明顯,表達(dá)量明顯增多。造模后7 d,空白對(duì)照組成纖維細(xì)胞數(shù)量明顯增多,膠原更致密,陽性顆粒增加明顯,表達(dá)量明顯增多;與空白對(duì)照組相比,ANBP組成纖維細(xì)胞數(shù)量減少,膠原疏松,陽性顆粒明顯減少,表達(dá)量降低。造模后14 d,空白對(duì)照組成纖維細(xì)胞數(shù)量減少,膠原含量降低,陽性顆粒減少,表達(dá)量降低;與空白對(duì)照組相比,ANBP組成纖維細(xì)胞數(shù)量明顯減少,膠原更疏松,陽性顆粒明顯減少,表達(dá)量明顯降低,見圖1。
圖1 造模后各時(shí)間點(diǎn)兩組背部創(chuàng)面組織TGF-β1及Smad2/3的表達(dá)(蘇木素染色,×400)
2.2復(fù)方ANBP對(duì)Ski蛋白表達(dá)的影響 Ski陽性表達(dá)部位在成纖維細(xì)胞胞核中,棕黃色顆粒為陽性表達(dá)。造模后6 h,空白對(duì)照組可見成纖維細(xì)胞,較多陽性顆粒,著色較深且面積較大,表達(dá)量較多;與空白對(duì)照組相比,ANBP組成纖維細(xì)胞數(shù)量較少,膠原較少,陽性顆粒少,表達(dá)量減少。造模后3 d,空白對(duì)照組成纖維細(xì)胞數(shù)量明顯增多,膠原更致密,陽性顆粒增加明顯,表達(dá)量明顯增多;與空白對(duì)照組相比,ANBP組成纖維細(xì)胞、膠原增多,陽性顆粒增多,表達(dá)量增加。造模后7 d,空白對(duì)照組成纖維細(xì)胞數(shù)量減少,膠原疏松,陽性顆粒明顯減少,表達(dá)量降低;與空白對(duì)照組相比,ANBP組成纖維細(xì)胞數(shù)量顯著增多,膠原致密,陽性顆粒明顯增加,表達(dá)量增加。造模后14 d,空白對(duì)照組成纖維細(xì)胞、膠原減少,陽性顆粒減少,表達(dá)量降低;與空白對(duì)照組相比,ANBP組成纖維細(xì)胞數(shù)量繼續(xù)增加,膠原更致密,陽性顆粒持續(xù)增多,表達(dá)量明顯增加,見圖2。
圖2 造模后各時(shí)間點(diǎn)創(chuàng)面組織Ski的表達(dá)(蘇木素染色,×400)
2.3TGF-β1、Smad2/3、Ski在造模后6 h、3 d、7 d、14 d平均光密度值比較 TGF-β1和Smad2/3蛋白免疫組化結(jié)果均顯示,空白對(duì)照組從造模后6 h至7 d表達(dá)量逐漸增高,造模后7 d達(dá)到峰值,造模后14 d雖有所降低,但仍較高;而ANBP組從6 h至3 d表達(dá)量逐漸增高,造模后3 d達(dá)到峰值,造模后7~14 d逐漸降低;造模后3 d,ANBP組的表達(dá)量明顯高于空白對(duì)照組(P<0.05),造模后7~14 d,ANBP組的表達(dá)量明顯低于空白對(duì)照組(P<0.05)??瞻讓?duì)照組從造模后6 h至3 d Ski表達(dá)量逐漸增高,造模后3 d達(dá)到峰值,造模后7~14 d逐漸降低;而ANBP組從6 h至14 d表達(dá)量逐漸增高,造模后14 d達(dá)到峰值;造模后6 h至3 d,ANBP組Ski的表達(dá)量均低于空白對(duì)照組(P<0.05),造模后7~14 d,ANBP組Ski表達(dá)量明顯高于空白對(duì)照組(P<0.05)。見表1。
表1 TGF-β1、Smad2/3、Ski在兩組造模后各時(shí)間點(diǎn)平均光密度值
與空白對(duì)照組比較:1)P<0.05
創(chuàng)面修復(fù)的過程是一個(gè)多因素、多因子參與的復(fù)雜過程〔13~15〕。TGF-β/Smad通路與創(chuàng)傷修復(fù)相關(guān),TGF-β和Smads蛋白分別是成纖維細(xì)胞的趨化因子和下游信號(hào)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)蛋白,該通路可以直接或間接作用于炎癥及修復(fù)細(xì)胞,促進(jìn)創(chuàng)面愈合〔16,17〕。研究證實(shí),復(fù)方ANBP是通過雙向調(diào)節(jié)兔耳增生性瘢痕模型中TGF-β/Smad通路減輕炎癥、促進(jìn)肉芽形成,加速再表皮化達(dá)到促愈抑瘢療效〔10〕。本研究結(jié)果說明ANBP在創(chuàng)傷早期促進(jìn)真皮層TGF-β1和Smad2/3蛋白的表達(dá),在造模后期明顯降低其表達(dá),可雙向調(diào)節(jié)小鼠背部全層皮膚缺損模型TGF-β/Smad信號(hào)通路。
有研究證實(shí),Ski是創(chuàng)傷修復(fù)的關(guān)鍵基因,同時(shí)是TGF-β/Smad信號(hào)通路的核內(nèi)負(fù)調(diào)控因子,可雙向調(diào)控TGF-β/Smad依賴和非依賴信號(hào)通路〔18~20〕。說明復(fù)方ANBP在創(chuàng)傷早期通過啟動(dòng)創(chuàng)傷關(guān)鍵修復(fù)基因Ski,雙向調(diào)節(jié)真皮層TGF-β1和Smad2/3蛋白的表達(dá),達(dá)到減輕創(chuàng)傷早期損傷和炎癥反應(yīng),加快肉芽組織增生和再表皮化速度,加速創(chuàng)傷愈合的進(jìn)程,提高創(chuàng)傷愈合質(zhì)量,但復(fù)方ANBP對(duì)全層皮膚缺損小鼠愈合的分子機(jī)制仍有待深入研究。