陳芷菁 肖麗玲 向科蓉 張 洋
(1.暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院整形外科,廣東 廣州 510000;2.前海人壽廣州總醫(yī)院整形美容科,廣東 廣州 510000)
糖尿病足潰瘍(DFU)是糖尿病常見(jiàn)并發(fā)癥,周?chē)窠?jīng)病變、周?chē)鷦?dòng)脈疾病和創(chuàng)傷是導(dǎo)致糖尿病足潰瘍的主要因素,往往因創(chuàng)面愈合不良成為慢性創(chuàng)面,進(jìn)而導(dǎo)致截肢[1]。我國(guó)DFU發(fā)病率為4.1%,是糖尿病患者最常見(jiàn)的住院原因[2],患者生活質(zhì)量下降、病死率增加、下肢截肢等風(fēng)險(xiǎn)增大,也為社會(huì)帶來(lái)了沉重經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。相比于急性創(chuàng)傷,DFU病情較為復(fù)雜且創(chuàng)面較難愈合。為了促進(jìn)DFU創(chuàng)面愈合,清創(chuàng)、控制血糖、預(yù)防感染等措施被廣泛應(yīng)用,但是,近些年由于抗生素的過(guò)度使用,多重耐藥細(xì)菌不斷增加,使得DFU的治療也更為棘手。蜂蜜是一種黏稠性的過(guò)飽和糖溶液,自古以來(lái)就被用于治療各種創(chuàng)面。蜂蜜具有廣譜殺菌特性,有助于傷口抗感染,還可促進(jìn)上皮細(xì)胞增殖,并減輕傷口周?chē)M織的水腫。本文對(duì)蜂蜜的抗菌、抗炎、促進(jìn)創(chuàng)面愈合的機(jī)制及用蜂蜜局部治療DFU的最新研究進(jìn)展綜述如下。
DFU的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)隨著糖尿病患病時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。糖尿病患者由于下肢血液循環(huán)不良,下肢皮膚一旦遭受反復(fù)創(chuàng)傷和潰瘍,往往無(wú)法正常愈合。傷口愈合過(guò)程還會(huì)因細(xì)菌感染和長(zhǎng)期炎癥而進(jìn)一步復(fù)雜化,可能涉及到細(xì)菌定植、細(xì)菌生物膜和復(fù)發(fā)性組織創(chuàng)傷。除了明顯的臨床危險(xiǎn)因素外,復(fù)雜的細(xì)胞功能異常和細(xì)胞因子變化,如細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)形成不良、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)水平升高、其他促炎細(xì)胞因子水平變化以及氧化應(yīng)激反應(yīng)等,都是DFU延遲愈合的原因。
1.1 細(xì)胞功能異常 DFU愈合不良的確切機(jī)制仍無(wú)法確定。但可以肯定的是,DFU創(chuàng)面多種細(xì)胞的功能受到了損害。與正常人相比,糖尿病患者體內(nèi)的T淋巴細(xì)胞凋亡增加,促炎細(xì)胞因子釋放增加,趨化、黏附、吞噬和細(xì)胞內(nèi)殺傷等細(xì)胞功能發(fā)生了變化,成纖維細(xì)胞增殖受到抑制,表皮細(xì)胞遷移減少,角質(zhì)形成細(xì)胞基底層受損;細(xì)胞數(shù)量和功能的異常阻礙了傷口的愈合[3]。另外,高糖傷口環(huán)境含有更多的 M1 型巨噬細(xì)胞浸潤(rùn),會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的腫瘤壞死因子-α(TNF-α),TNF-α將上調(diào)角質(zhì)形成細(xì)胞中金屬蛋白酶組織抑制物1(tissue inhibitor metalloproteinases-1,TIMP1) 的表達(dá)并導(dǎo)致角質(zhì)形成細(xì)胞遷移能力受損,從而延緩了糖尿病創(chuàng)面的愈合[4]。
1.2 MMPs高表達(dá)及ECM形成不良 MMPs是一種鋅依賴(lài)的內(nèi)肽酶,受激素、生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子的調(diào)節(jié),可影響細(xì)胞遷移、增殖和凋亡,并在組織重塑過(guò)程中參與降解ECM[5]。DFU主要伴有膠原酶(MMP-1和MMP-8)和明膠酶(MMP-2和MMP-9)的高水平表達(dá),以及TIMP的低水平表達(dá)[6]。MMPs活性與TIMP抑制作用平衡失衡,進(jìn)而導(dǎo)致ECM降解增加,ECM成分不足是造成糖尿病患者傷口愈合延遲的重要原因之一[7]。
1.3 高氧化應(yīng)激狀態(tài) 氧化應(yīng)激是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用的失衡狀態(tài)。高血糖促進(jìn)機(jī)體的氧化與抗氧化狀態(tài)失衡,發(fā)生氧化應(yīng)激,導(dǎo)致中性粒細(xì)胞炎性浸潤(rùn),蛋白酶分泌增加,產(chǎn)生大量氧化中間產(chǎn)物,引起胰島素抵抗、動(dòng)脈粥樣硬化等病變[8]。糖尿病患者體內(nèi),葡萄糖氧化、蛋白質(zhì)的非酶糖基化以及糖化蛋白的氧化降解,會(huì)形成不成比例的自由基,如超氧陰離子、羥基自由基高表達(dá)。過(guò)高的自由基水平可直接氧化損傷血管內(nèi)皮和神經(jīng)細(xì)胞,也可激活多元醇通路、誘導(dǎo)晚期糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycation end products,AGEs)表達(dá)并積累而使組織細(xì)胞受損[9],AGEs的積累又可導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子生成和釋放,不利于創(chuàng)面愈合[10]。
1.4 促炎細(xì)胞因子高表達(dá) TNF-α和IL-1等促炎細(xì)胞因子可以趨化性地將炎性細(xì)胞吸引到損傷區(qū)域,這些炎性細(xì)胞的上調(diào)在刺激MMPs水平升高的同時(shí),還會(huì)造成膠原蛋白減少,膠原蛋白減少與DFU中衰老細(xì)胞的存在之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性[5]。如果將糖尿病創(chuàng)面中的炎性細(xì)胞中和,則可促進(jìn)血管的生成,有助于傷口愈合[11]。
2.1 蜂蜜具有抗菌作用 蜂蜜的抗菌作用主要是基于它的物理性質(zhì)和它所含的活性成分。首先,蜂蜜可以從環(huán)境中吸收水分并使細(xì)菌脫水。其次,蜂蜜的pH值在3.2~4.5之間,酸性環(huán)境可以抑制大多數(shù)微生物的生長(zhǎng),如大腸桿菌、銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌和化膿性鏈球菌[12]。另外,蜂蜜的廣譜抗菌作用主要是通過(guò)過(guò)氧化氫調(diào)節(jié)和非過(guò)氧化氫調(diào)節(jié)兩種方式實(shí)現(xiàn)的。蜂蜜中的葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下產(chǎn)生濃度約為1 mmol/L的過(guò)氧化氫,低濃度的過(guò)氧化氫能殺死細(xì)菌,而對(duì)細(xì)胞的損傷較小[13]。但是也有學(xué)者提出,蜂蜜中的過(guò)氧化氫水平與葡萄糖氧化酶沒(méi)有相關(guān)性,而是主要受多酚物質(zhì)的影響[14]。蜂蜜的非過(guò)氧化氫調(diào)節(jié)主要是通過(guò)甲基乙二醛(MGO)來(lái)發(fā)揮抗菌作用,且 MGO含量與抗菌活性密切相關(guān),MGO含量越高,則抗菌效果越好[13]。
蜂蜜對(duì)不同細(xì)菌的作用機(jī)制不盡相同。當(dāng)蜂蜜作用于金黃色葡萄球菌[15]和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)[16]時(shí),細(xì)菌的細(xì)胞分裂被中斷。當(dāng)蜂蜜作用于銅綠假單胞菌時(shí),一方面會(huì)使細(xì)菌發(fā)生廣泛的細(xì)胞裂解[17],另一方面通過(guò)減少鐵載體的產(chǎn)生阻礙細(xì)菌的生長(zhǎng)[18]。蜂蜜還能通過(guò)有效細(xì)菌黏附而抑制生物膜的形成,甚至清除或破壞已建立的生物膜[12]。此外,蜂蜜對(duì)大腸桿菌、艱難梭菌、枯草芽孢桿菌和真菌等也具有一定的抑菌效果[19-21]。蜂蜜與抗生素還有協(xié)同抗菌作用,將蜂蜜與抗生素同時(shí)使用,可明顯提高體外抗菌效果[22]。因此,蜂蜜的抗菌作用并不是單一的機(jī)制,而是多種機(jī)制組合形成的抑菌和殺菌模式。
2.2 蜂蜜具有抗炎作用 已經(jīng)被證明蜂蜜可以減輕急性和慢性炎癥,但其抗炎作用的機(jī)制還不完全清楚。蜂蜜中發(fā)現(xiàn)的抗氧化劑被認(rèn)為是抗炎活性的重要決定因素。天然蜂蜜含有類(lèi)黃酮、酚酸和各種酶類(lèi)物質(zhì),所有活性成分協(xié)同發(fā)揮抗炎和抗氧化作用[23]。蜂蜜中含有20多種黃酮類(lèi)化合物[24],主要包括槲皮苷、木犀草素、短葉松素、山奈酚、櫻花亭、柚皮素、白楊素和生松素等。但是,不同植物來(lái)源的蜂蜜含有的成分不同,其抗炎和抗氧化的作用也相差甚大[25]。因此,不同植物來(lái)源蜂蜜的研究數(shù)據(jù)并不能完全互相借鑒,每種蜂蜜的特點(diǎn)需要單獨(dú)進(jìn)行測(cè)定與研究。
目前,研究最多的蜂蜜是來(lái)自新西蘭的麥盧卡蜂蜜(Manuka honey)。麥盧卡蜂蜜不僅可同時(shí)刺激促炎細(xì)胞因子TNF-α和 IL-1β以及抗炎細(xì)胞因子IL-10等的產(chǎn)生[6,26],還具有較強(qiáng)的抗氧化能力:蜂蜜中的酚類(lèi)成分能夠抑制活性氧的產(chǎn)生,并清除超氧陰離子[27],有助于消除慢性炎癥。Tomblin等[28]研究發(fā)現(xiàn),麥盧卡蜂蜜通過(guò)Toll樣受體1(TLR1)/TLR2信號(hào)通路表達(dá)的這種抗炎活性與酚類(lèi)含量直接相關(guān),高水平的酚類(lèi)含量會(huì)促進(jìn)麥盧卡蜂蜜的抗炎作用。
體外實(shí)驗(yàn)已證實(shí)蜂蜜具有促進(jìn)DFU愈合的作用。但是,臨床高質(zhì)量的研究證據(jù)有限。我們回顧了2015年以后發(fā)表的關(guān)于蜂蜜或相關(guān)產(chǎn)品治療DFU的臨床研究,發(fā)現(xiàn)了1項(xiàng)單病例研究[29]、4項(xiàng)病例系列研究[30-33]和9項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)[34-42],其中包括了1項(xiàng)國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究[39]。在這些研究中,所有實(shí)驗(yàn)組使用的干預(yù)條件均為單純的蜂蜜產(chǎn)品,避免了蜂蜜與其他藥物或產(chǎn)品聯(lián)合使用而產(chǎn)生的協(xié)同或疊加效應(yīng),使得蜂蜜或相關(guān)產(chǎn)品在DFU治療效果上的分析更加準(zhǔn)確。
在1項(xiàng)單病例研究與4項(xiàng)病例系列研究中,研究結(jié)果均表明蜂蜜可促進(jìn)DFU的愈合;在9項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的研究中,只有Siavash等[34]的雙盲隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)為陰性,該試驗(yàn)中使用了5%濃度的蜂王漿,未發(fā)現(xiàn)對(duì)DFU有明顯的治療效果,并指出結(jié)果可能與蜂蜜產(chǎn)品的濃度有關(guān)。其他8項(xiàng)研究均表明蜂蜜對(duì)DFU的治療有效,可以明顯縮短潰瘍愈合時(shí)間、減輕疼痛感并降低感染程度等。略為遺憾的是,在9項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中,只有Imran等[41]和Siavash等[34]是嚴(yán)格按照雙盲隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)的,其中Imran等[41]明確指出在試驗(yàn)進(jìn)行的過(guò)程中,因?yàn)榉涿劬哂歇?dú)特的顏色與氣味而導(dǎo)致“雙盲”失敗。所以,在未來(lái)的研究中,大樣本、設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾p盲隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)是必要的。
在上述研究中,有以下幾個(gè)方面值得關(guān)注:①對(duì)納入研究的DFU患者的選擇。Agarwal等[42]、Imran等[41]、Karimi等[37]和Afkhamizadeh等[38]均選擇了WagnerⅡ級(jí)或I級(jí)的患者,Saeed等[36]選擇了WagnerⅡ、Ⅲ和Ⅳ級(jí)的患者,其他試驗(yàn)均未明確患者的Wagner分級(jí)。目前大部分研究集中在病情較輕的WagnerⅡ級(jí)及以下的患者,對(duì)病情嚴(yán)重的WagnerⅢ級(jí)和Ⅳ級(jí)患者的研究比較有限。因此,細(xì)化蜂蜜對(duì)不同Wagner分級(jí)創(chuàng)面的研究很有必要,這對(duì)蜂蜜在治療DFU的使用時(shí)機(jī)上具有指導(dǎo)作用。②對(duì)蜂蜜種類(lèi)的選擇。不同植物來(lái)源的蜂蜜所含成分不同,抗炎和抗氧化作用也不相同,因此對(duì)DFU 的治療效果也不能一概而論。但是在9項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中,只有Saeed等[36]的研究中明確指出使用了麥盧卡蜂蜜。所以,對(duì)蜂蜜種類(lèi)的選擇也是此類(lèi)研究的重要因素之一。③對(duì)蜂蜜的消毒處理。雖然蜂蜜自身的特殊環(huán)境能夠抑制細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖,但蜂蜜中依然含有蠟樣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌[43],所以臨床使用時(shí)有必要對(duì)其消毒處理。在我們檢索到的蜂蜜治療DFU的研究中,只有袁麗等[39]和Imran等[41]在研究中使用了紫外線(xiàn)和伽馬射線(xiàn)對(duì)蜂蜜進(jìn)行了照射消毒,以減少蜂蜜本身存在的微生物對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響,使得試驗(yàn)結(jié)果更為嚴(yán)謹(jǐn)可信。
綜上所述,蜂蜜具有明顯的抗菌、抗炎和促進(jìn)DFU創(chuàng)面愈合的作用。雖然相關(guān)機(jī)制并不完全清楚,但局部使用蜂蜜對(duì)DFU已展現(xiàn)出了極大的治療潛力與研究?jī)r(jià)值。目前關(guān)于蜂蜜治療DFU的臨床研究數(shù)量有限。另外,與國(guó)外研究較成熟的麥盧卡蜂蜜相比,我國(guó)對(duì)本土蜂蜜在創(chuàng)面治療的各項(xiàng)研究上仍需要完善,而且有必要進(jìn)行設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇笠?guī)模臨床研究,以確定蜂蜜的臨床療效。