菠蘿蛋白酶在創(chuàng)面修復中的作用*

張朝暉，徐 強，馬 靜，劉現(xiàn)周，朱朝軍，盧旭亞，孫玉芝，李品川，彭 娟，殷 玥，田 影，孫俊超

（天津中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院，天津 300150）

菠蘿蛋白酶在創(chuàng)面修復中的作用*

張朝暉，徐 強，馬 靜，劉現(xiàn)周，朱朝軍，盧旭亞，孫玉芝，李品川，彭 娟，殷 玥，田 影，孫俊超

（天津中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院，天津 300150）

菠蘿蛋白酶；酶清創(chuàng)；創(chuàng)面修復

對于創(chuàng)面處理的過程需要很多方法的協(xié)作，包括清創(chuàng)、控制感染、足夠的血管形成、減輕負擔、適量營養(yǎng)攝入、血糖控制等[1]。但是，對于急性創(chuàng)面和慢性創(chuàng)面的愈合，其變遷過程是不同的。急性創(chuàng)面的愈合表現(xiàn)為一系列有序的、可以預測的事件的串聯(lián)過程，都是時限性的，預后較好；慢性創(chuàng)面往往不能表現(xiàn)出有序的變遷過程，通常是由于全身或局部愈合缺陷引起的，多導致延遲愈合[1]。而盲目的機械性清創(chuàng)在某些嚴重的感染壞死期創(chuàng)面，正常與壞死組織無明顯分界線時，清創(chuàng)很難徹底，同時清創(chuàng)造成局部屏障的破壞，反而使感染因而擴散；因炎癥的存在，會繼續(xù)刺激組織出現(xiàn)炎性反應。此外，局部缺損的存在，形成了炎性空洞引起蓄膿作用，并且軟組織因炎癥的刺激和手術的影響，形成了瘢痕組織過多，血運更差，抗感染能力下降。如不慎破壞了局部血運，加重了組織缺血，從而加重壞死組織的進程。

酶類清創(chuàng)（enzymatic debridement）是指采用某些具有蛋白水解作用的外源性酶類，將壞死或失活的組織分解清除，同時又不損害臨近正常組織，從而達到清創(chuàng)目的的一種方法[2]。胡維等[3]對酶清創(chuàng)的研究進展進行了分析，報道了十余種能夠清創(chuàng)的酶類，如枯草菌酶、膠原酶、菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷蝦酶、弧菌溶血素、纖維蛋白溶酶、脫氧核糖核酸酶、胰蛋白酶、雙鏈酶等，并指出其共同作用為水解蛋白和膠原。筆者僅就菠蘿蛋白酶在外科創(chuàng)面修復中所起的作用做一概述。

菠蘿為鳳梨科植物菠蘿Anans comosus（L.）Merr.的果實，原產于美洲，16世紀傳入中國，為嶺南特色藥用水果，最早見于《食物本草》。菠蘿性平，味甘，具有健脾解渴、消腫、祛濕的作用，可治療食積不化、腹脹、腹瀉、中暑等疾病[4]。菠蘿蛋白酶是其植株中所特有的一系列巰基蛋白水解酶的總稱，由幾個不同的半胱酸水解片段組成[5]。早在1891年，Marcan就提出菠蘿汁中含有蛋白酶。1957年，Heineche等從菠蘿莖中提取得到純化的蛋白水解酶，從而使菠蘿蛋白酶實現(xiàn)商品化生產。研究發(fā)現(xiàn)菠蘿蛋白酶在醫(yī)學領域尤其是促進外科創(chuàng)面愈合方面具有獨特作用，包括抗炎、消腫、溶痂、抗菌及抑制毒素分泌等作用[6]，現(xiàn)對此進行詳細介紹。

1 抗炎

研究證實，菠蘿蛋白酶具有一定的抗炎作用，聯(lián)合抗生素治療蜂窩組織炎、腎盂腎炎、血栓靜脈炎、肛門直腸膿腫以及尿路感染能較單純采用抗生素更加有效[7-8]。Braun等[9]報道了菠蘿蛋白酶對急性鼻竇炎亦有有效治療作用。菠蘿蛋白酶在各種組織中能有效地治療炎癥和水腫（包括血栓靜脈炎、骨骼肌損傷、血腫、口腔炎、糖尿病潰瘍及運動損傷），能在體外激活鼠巨噬細胞和自然殺傷（NK）細胞[10]。因此，對于免疫缺失的個體，菠蘿蛋白酶具有激活炎癥反應的潛力。Huang等[11]對菠蘿蛋白酶的抗炎機制進行了深入分析，研究了菠蘿蛋白酶對于脂多糖（LPS）刺激人外周血單核細胞（PBMC）和單核細胞白血?。═HP-1）細胞因子產生的作用，結果顯示50～100μg/L的菠蘿蛋白酶能夠顯著降低脂多糖誘導的外周血單核細胞和THP-1細胞中的腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白介素-1β（IL-1β）和白介素-6（IL-6）。這種效果與降低脂多糖誘導的TNF-αmRNA表達和核轉錄因子-κB（NF-κB）在THP-1細胞中的活性正相關。此外，菠蘿蛋白酶劑量依賴性也抑制脂多糖誘導的前列腺素E2（PGE2）、血栓素B2和環(huán)氧合酶-2（COX-2）mRNA 而非環(huán)氧合酶-1（COX-1）mRNA。結果表明菠蘿蛋白水解酶活性的信號通路抑制可能有助于菠蘿蛋白酶的抗炎機制。Fitzhugh等[12]對菠蘿蛋白酶的抗炎活性的潛在機制進行了實驗研究，實驗結果證明菠蘿蛋白酶能夠有效降低白介素-8（IL-8）誘導的中性粒細胞在體內外的遷移，推測其可能與菠蘿蛋白酶能夠抑制中性粒細胞向IL-8遷移，使得CD128趨化因子受體蛋白水解，從而減少急性炎癥刺激反應。而Gaspani等[13]研究了菠蘿蛋白酶對大鼠皮下注射角叉菜膠誘導炎癥的影響，通過口服及外用菠蘿蛋白酶觀察其分泌物中PGE2和P物質的變化，結果顯示菠蘿蛋白酶與通過受到炎性刺激的分泌物所含的前列腺素和P物質無相關關系。

2 溶痂

菠蘿蛋白酶的溶痂作用主要體現(xiàn)為對于燒傷創(chuàng)面形成的痂皮進行軟化清除。美國燒傷協(xié)會指出，深度燒傷后的表皮再植需要自發(fā)或主動去除壞死焦痂或清創(chuàng)[14]。因此溶痂對于燒傷創(chuàng)面的修復有很重要作用。1985年，Klein報道了將菠蘿蛋白酶用于酶清創(chuàng)的研究結果，與其他酶類相比，在體外濕度100%、溫度37℃、無氧條件下，菠蘿蛋白酶能更快地分解燒傷形成的焦痂[3]。蘇淮等[15]觀察菠蘿蛋白酶軟膏用于豚鼠Ⅲ度實驗性燒傷的酶溶痂作用，用豚鼠造成Ⅲ度燒傷模型，以濕潤燒傷膏為陽性對照，菠蘿蛋白酶軟膏基質為陰性對照，觀察菠蘿蛋白酶軟膏用于豚鼠Ⅲ度燒傷的平均脫痂時間，并對脫痂組織進行病理學檢查，結果顯示菠蘿蛋白酶軟膏用于豚鼠Ⅲ度燒傷的平均脫痂時間同陽性對照組相比，明顯少于陰性對照組（P＜0.01）。光鏡下顯示菠蘿蛋白酶軟膏組的病理結果與陽性對照組相同，證明菠蘿蛋白酶軟膏用于豚鼠Ⅲ度燒傷有良好的酶溶痂作用。Krieger等[16]對菠蘿蛋白酶制劑在清除焦痂對燒傷引起的并發(fā)癥的作用進行了動物實驗研究，在5只豬共20條肢體共制作了20個環(huán)形燒傷創(chuàng)面，10個燒傷創(chuàng)面使用菠蘿蛋白酶，10個燒傷創(chuàng)面采用標準焦痂清除術，30min后評估發(fā)現(xiàn)兩者無明顯差異，證實了菠蘿蛋白酶能夠起到清除焦痂的作用，從而避免燒傷引起的并發(fā)癥，較手術療法更加簡單、快速、有效。Singer等[17]采用菠蘿蛋白酶制劑Debrase進行燒燙傷痂皮的清創(chuàng)，采用豬制作燙傷模型，使用家豬5只，在其背部用銅梳沸水中預熱30秒后燙出16個長方形傷口，清除水皰后分為Debrase組及對照組分別換藥，4 h后行活檢提示采用Deberse傷口燙傷的角質層中的焦痂迅速溶解，而正常組織無損傷，對照組則全層皮膚出現(xiàn)壞死，48 h后，采用Debrase治療的傷口之間正常組織1/3出現(xiàn)全層壞死，而對照組則全部壞死，進一步證實了菠蘿蛋白酶制劑能夠迅速清除燒燙傷焦痂并對周圍未損害的皮膚有一定的保護作用。

3 消腫止痛，促進細胞增生

菠蘿蛋白酶已被證實具有消腫止痛作用，具有強大的類胡蘿卜素和多酚類的氧化物質，能夠減輕急性肌肉損傷造成的腫脹和疼痛[18]。臨床報道菠蘿蛋白酶在牙科術后消腫中有廣泛的應用[19]。菠蘿蛋白酶亦有促進細胞增生作用，Aiyegbusi等[20]通過菠蘿蛋白酶和新鮮菠蘿汁對早期跟腱急性損傷大鼠實驗進行研究，將24只雄性大鼠隨機分為3組，所有大鼠造成急性跟腱損傷，分別予以菠蘿蛋白酶口服（7mg/kg）、新鮮菠蘿汁（30mg/kg）及空白對照，14 d后處死動物，切除肌腱，予組織學分析及丙二醛測定，結果顯示服用菠蘿蛋白酶大鼠肌腱增生顯著，較對照組有顯著差異（P＜0.05），口服菠蘿汁組肌腱細胞亦有增生，但與菠蘿蛋白酶組、對照組無明顯差異，說明菠蘿蛋白酶能夠較好促進細胞增殖，從而促進傷口愈合。

4 抗菌及抑制毒素分泌

Russell等[21]報道了細胞與菠蘿蛋白酶結合可造成在與細胞結合的空腸彎曲菌的數(shù)量減少。Mynott等[22]研究證實，菠蘿蛋白酶通過細胞外的絲裂原活化蛋白激酶調節(jié)細胞外調節(jié)蛋白激酶-1（ERK-1）、細胞外調節(jié)蛋白激酶-2（ERK-2）抑制信號傳導，從而保護機體免受大腸桿菌所釋放腸毒素的損害。Hu等[23]研究了菠蘿蛋白酶對火器傷豬模型清創(chuàng)的影響，將15只豬造成后腿火器拋射傷口模型，分為完全清創(chuàng)組、傷口切開組、單純菠蘿蛋白酶組、傷口切開+菠蘿蛋白酶組以及對照組5組，按照不同方法治療，通過測算細菌含量及創(chuàng)面愈合時間等評估清創(chuàng)成效，結果發(fā)現(xiàn)跟蹤傷口細菌含量提示采用傷口切開+菠蘿蛋白酶組與清創(chuàng)組較其他3組明顯減少，傷口愈合時間亦有縮短。

綜上所述，菠蘿蛋白酶通過多渠道、多靶點綜合作用為創(chuàng)面修復提供了必要的環(huán)境，從而加速了創(chuàng)面愈合的時間，其對于外科傷口的療效是確切的。但是對于慢性不愈傷口的外用及機制仍然缺乏系統(tǒng)的研究，因此需要進行進一步的探索和實踐。

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R641

A

1672-1519（2012）03-0302-03

國家自然科學基金資助項目（30873270）。

張朝暉（1964-），男，國家中醫(yī)藥管理局重點學科瘡瘍學科帶頭人，中醫(yī)外科主任，教授，碩士生導師，主要從事糖尿病足及慢性難愈性潰瘍研究。

2012-02-15）