新型納米晶體銀鋅敷料對(duì)大鼠深Ⅱ度燙傷感染創(chuàng)面的療效

郇科 白博 白曉智 蘇菲 陳瀟 桑宏勛

[摘要] 目的 研究新型納米晶體銀鋅敷料對(duì)深Ⅱ度燙傷感染創(chuàng)面的治療效果。 方法 90只SD雄性大鼠，按隨機(jī)數(shù)字法分為3組，每組各30只。在大鼠背部建立兩個(gè)面積和深度一致的銅綠假單胞菌感染的深Ⅱ度燙傷創(chuàng)面。換藥時(shí)A組采用納米銀敷料，B組采用納米晶體銀鋅敷料，C組采用普通無(wú)菌敷料。傷后第3、6、10、14天，用ELISA法檢測(cè)組織白細(xì)胞介素-1（IL-1）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-10（IL-10）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）的濃度，用免疫組化染色法觀察B組炎性因子表達(dá)情況，并記錄各組創(chuàng)面的愈合時(shí)間。 結(jié)果 傷后第3、6、10、14天，B組大鼠炎性因子IL-1、TNF-α濃度低于A組及C組，隨著時(shí)間延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。B組IL-10、TGF-β濃度高于A組及C組，隨著時(shí)間延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。免疫組化染色可見(jiàn)隨著治療時(shí)間的延長(zhǎng)，B組炎性因子TNF-α表達(dá)逐漸減少，IL-10表達(dá)逐漸增加。B組大鼠的創(chuàng)面愈合時(shí)間短于A組和C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。 結(jié)論 新型納米晶體銀鋅敷料在對(duì)深Ⅱ度燙傷感染創(chuàng)面有較好的抗感染、促愈合效果。

[關(guān)鍵詞] 感染創(chuàng)面；炎性因子；抗感染；促愈合；生物活性敷料

[中圖分類號(hào)] R644 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2018）02（c）-0004-04

[Abstract] Objective To study the therapeutic effect of the new nanocrystalline silver-zinc dressing on deep partial-thickness scald burn infection. Methods 90 male SD rats were divided into three groups by random number table， with 30 rats in each group. Two deep partial-thickness scald wounds infected with Pseudomonas aeruginosa were established in the back of rats with consistent area and depth. Group A was treated with nano-silver dressing， group B was treated with nanocrystalline silver-zinc dressing， and group C was treated with ordinary sterile dressings when dressing change. The concentrations of interleukin -1 （IL-1）， tumor necrosis factor alpha （TNF-α）， interleukin -10 （IL-10） and transforming growth factor beta （TGF-β） in the tissues were detected by ELISA at 3， 6， 10 and 14 days after injury. Immunohistochemistry staining was used to observe the expression of inflammatory cytokines in group B， and the wound healing time of each group was recorded. Results At 3， 6， 10 and 14 days after injury， the levels of inflammatory factors IL-1 and TNF-α in group B were lower than those in group A and C， and the trend decreased with time prolonged， with statistically significant difference （P < 0.05）. The concentration of IL-10 and TGF-β in group B was higher than those in group A and C， and the trend increased with time prolonged， with statistically significant difference （P < 0.05）. Immunohistochemical staining was showed that the expression of inflammatory factor TNF-α in group B decreased with the prolongation of treatment time， and the expression of IL-10 increased gradually. The wound healing time of group B was shorter than those of group A and C， with statistically significant difference （P < 0.05）. Conclusion The new nanocrystalline silver-zinc dressing has a better anti-infection and healing effect on deep partial-thickness scald burn infection.

[Key words] Infection wounds； Inflammatory factors； Anti-infection； Promote healing； Bioactive dressings

燙傷已成為目前意外損傷的常見(jiàn)損傷之一，嚴(yán)重的燙傷機(jī)體創(chuàng)傷應(yīng)激、抵抗力下降，皮膚屏障損傷，局部和全身的免疫反應(yīng)抑制是導(dǎo)致感染并發(fā)癥的主要原因[1]，銅綠假單胞菌是燙傷創(chuàng)面感染最常見(jiàn)的致病菌之一[2-3]。目前創(chuàng)面治療的關(guān)鍵在于預(yù)防和治療創(chuàng)面感染，促進(jìn)創(chuàng)面愈合[4-5]。傷后全身應(yīng)用抗生素在創(chuàng)面局部很難達(dá)到有效血藥濃度，為了預(yù)防和治療創(chuàng)面感染，局部應(yīng)用抗菌藥物已成為首選治療方法，面對(duì)多種可供選擇的抗菌敷料和制劑，目前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[6-7]。本研究在納米晶體銀基礎(chǔ)上增加了納米晶體鋅的抗菌促愈合敷料，這是一種新型的復(fù)合生物活性敷料；通過(guò)研究新型納米晶體銀鋅生物活性敷料、納米銀敷料及普通敷料對(duì)SD大鼠深Ⅱ度燙傷感染創(chuàng)面的治療效果，比較炎性因子水平以及傷口愈合時(shí)間，為新型抗感染促愈合敷料的應(yīng)用推廣提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物、試劑及主要材料、儀器來(lái)源

選取實(shí)驗(yàn)用SD雄性大鼠90只，由空軍軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供[許可證號(hào)：SCXK（軍）2012-0007]，體質(zhì)量為230～250 g，健康狀況良好，常規(guī)條件下單獨(dú)飼養(yǎng)。銅綠假單胞菌ATCC 27853由空軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院檢驗(yàn)科提供。旋轉(zhuǎn)切片機(jī)購(gòu)自德國(guó)LEICA公司，CX31顯微鏡及攝像系統(tǒng)購(gòu)自日本Olympus公司。炎性因子白細(xì)胞介素-1（IL-1）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-10（IL-10）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）試劑盒購(gòu)自Raybiotech公司，免疫組化TNFα、IL-10抗體試劑購(gòu)自Abcam公司。納米銀敷料及納米晶體銀鋅敷料由北京華鉭公司提供。

1.2 制作深Ⅱ度燙傷感染模型及分組

90只大鼠采用乙醚麻醉，在背部?jī)蓚?cè)用模具、蒸汽燙傷建立兩個(gè)直徑約3 cm的圓形創(chuàng)面，燙傷時(shí)間8 s，于傷后24 h皮膚全層病理切片HE染色證實(shí)為深Ⅱ度燙傷（表皮細(xì)胞核固縮，真皮深層受損，膠原纖維融合，毛囊殘留），待創(chuàng)面冷卻后在每個(gè)創(chuàng)面接種0.3 mL濃度為1×109 CFU/mL的銅綠假單胞菌菌液，然后動(dòng)物回籠單籠飼養(yǎng)，燙傷感染創(chuàng)面制作完成。將所有大鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分為A、B、C組，每組各30只大鼠，常規(guī)條件下單籠飼養(yǎng)。A組創(chuàng)面采用納米銀敷料換藥，B組創(chuàng)面采用納米晶體銀鋅敷料換藥，C組采用普通無(wú)菌敷料換藥，敷料與創(chuàng)面邊緣皮膚縫合固定，每3天創(chuàng)面消毒，更換敷料1次。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.3.1 三組大鼠分別于傷后第3、6、10、14天乙醚麻醉，取創(chuàng)面中央組織1 cm2充分勻漿后，3000 r/min（離心半徑8 cm）離心15 min，取上清液200 μL，保存過(guò)程中如出現(xiàn)沉淀則再次離心。嚴(yán)格按ELISA試劑盒說(shuō)明書要求檢測(cè)炎性因子IL-1、TNFα、IL-10、TGF-β濃度。

1.3.2 免疫組織化學(xué)（IHC）染色觀察B組大鼠創(chuàng)面組織TNFα、IL-10炎性因子在第3、6、10、14天的表達(dá)情況。TNFα陽(yáng)性反應(yīng)結(jié)果表現(xiàn)為細(xì)胞胞漿內(nèi)呈棕黃色染色，不著色為陰性。IL-10陽(yáng)性反應(yīng)結(jié)果表現(xiàn)為細(xì)胞胞漿內(nèi)呈棕褐色染色，不著色為陰性。

1.3.3最后以創(chuàng)面上皮化為愈合標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)面上皮化率>95%認(rèn)為創(chuàng)面愈合，分別記錄三組大鼠創(chuàng)面愈合時(shí)間。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)，以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況觀察

傷后1～3 d大鼠創(chuàng)面炎性滲出較多。換藥后第3天，B組及A組創(chuàng)面干燥，無(wú)滲出；C組創(chuàng)面分泌物多，滲出明顯（圖1）。大鼠精神狀態(tài)一般，活動(dòng)略減少，進(jìn)食一般。1周后大鼠精神狀態(tài)基本正常，活動(dòng)及進(jìn)食狀況良好。

2.2 三組各時(shí)間點(diǎn)炎性因子濃度比較

大鼠燙傷后隨著換藥次數(shù)的增加及時(shí)間的延長(zhǎng)， IL-1、TNF-α在創(chuàng)傷、炎癥發(fā)展過(guò)程中濃度變化呈逐漸下降趨勢(shì)，IL-10、TGF-β濃度變化呈逐漸上升趨勢(shì)。傷后第3、6、10、14天，B組IL-1、TNF-α濃度低于A組及C組，IL-10、TGF-β濃度高于A組及C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。見(jiàn)圖2。

2.3 免疫組織化學(xué)染色結(jié)果

B組免疫組化染色明顯可見(jiàn)隨著換藥次數(shù)的增加，治療時(shí)間的延長(zhǎng)，TNF-α表達(dá)逐漸減少，而IL-10表達(dá)逐漸增加。見(jiàn)圖3、4（封三）。

2.4 三組大鼠創(chuàng)面愈合時(shí)間比較

A、B、C三組創(chuàng)面愈合時(shí)間分別為（18.38±1.69）、（16.5±1.2）、（20.63±2.56）d。B組大鼠的創(chuàng)面愈合時(shí)間短于A組和C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。

3討論

燙傷后皮膚失去細(xì)菌屏障作用，極易引起感染，創(chuàng)面感染的預(yù)防和治療是提髙燙傷治愈率的關(guān)鍵，目前創(chuàng)面的局部抗感染治療是創(chuàng)面治療的重點(diǎn)[8]。銀的抗菌作用歷史悠久，在抗生素發(fā)明之前，銀在醫(yī)學(xué)上一直有諸多應(yīng)用[9]。近十幾年來(lái)，銀在燒燙傷、開放性損傷、慢性潰瘍等感染創(chuàng)面的治療方面發(fā)揮著重要作用。銀離子與微生物內(nèi)含巰基的酶和蛋白質(zhì)結(jié)合而影響其生理功能，破壞細(xì)菌多種重要的膜結(jié)構(gòu)，與DNA結(jié)合后阻滯其轉(zhuǎn)錄等諸多方面[10-11]。

研究表明，多種含銀敷料與納米銀敷料對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，納米銀敷料在殺菌效果方面較其它敷料更好[12-13]，而納米晶體銀釋放的團(tuán)簇銀不同于普通的銀離子，因其被氯離子或其他有機(jī)物質(zhì)滅活的速率大大降低，因而不易失活[14-15]。納米銀離子敷料對(duì)燙傷耐藥菌株具有較好的抗菌效果[16-17]。本實(shí)驗(yàn)所采用的新型納米晶體銀鋅敷料中所含的團(tuán)簇銀的不斷釋放穩(wěn)定的、有效濃度的活性銀，具有更為持久的抗菌能力。

鋅是人體必須的微量元素，是許多轉(zhuǎn)錄因子和酶的協(xié)同因子。在促進(jìn)創(chuàng)面愈合方面，鋅的作用已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)識(shí)和應(yīng)用[18-19]。目前臨床上應(yīng)用的主要有含氧化鋅（10%～20%）的膏劑以及少部分含鋅敷料在局部創(chuàng)面的應(yīng)用。鋅離子通過(guò)基質(zhì)金屬蛋白酶的作用加強(qiáng)對(duì)壞死組織的清除，促進(jìn)角質(zhì)形成細(xì)胞的遷移，加速上皮化和組織修復(fù)。本實(shí)驗(yàn)所采用的新型納米晶體銀鋅敷料銀離子發(fā)揮抗菌作用的同時(shí)，引入鋅離子促進(jìn)創(chuàng)面愈合，同時(shí)，納米鋅在體內(nèi)外研究中對(duì)多種細(xì)菌可產(chǎn)生明顯的抑制作用，因此新型生物活性敷料具有抗菌、抗炎、促進(jìn)組織修復(fù)等多種活性功能[19]。

創(chuàng)面的愈合過(guò)程伴隨炎性反應(yīng)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。炎性因子的濃度高低變化在殺滅感染的病原菌及促進(jìn)愈合方面發(fā)揮著重要作用。創(chuàng)面的炎性反應(yīng)過(guò)程表現(xiàn)在炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)及炎性因子的釋放，IL-1、TNF-α作為重要促炎因子，在創(chuàng)傷、炎癥發(fā)展過(guò)程中呈逐漸下降趨勢(shì)[20-21]。TNF-α是創(chuàng)傷、感染后機(jī)體最早產(chǎn)生的多功能細(xì)胞因子之一，由活化的單核巨噬細(xì)胞合成分泌，啟動(dòng)炎性反應(yīng)炎性因子網(wǎng)絡(luò)，并可刺激單核巨噬細(xì)胞合成和分泌IL-1、IL-8等炎癥介質(zhì)，并能協(xié)同擴(kuò)大其生物學(xué)效應(yīng)。IL-10、TGF-β作為重要的抑炎因子，在創(chuàng)傷感染后逐漸呈上升趨勢(shì)[21-22]。IL-10主要由巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞產(chǎn)生，是一種有效的單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞減活化劑，減少單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞對(duì)促炎細(xì)胞的合成。在炎癥過(guò)程中，IL-10抑制促炎因子IL-1、TNF-α以及COX-2的作用產(chǎn)物前列腺素的分泌。還可通過(guò)激活巨噬細(xì)胞并減少星形膠質(zhì)細(xì)胞的激活，抑制TNF-α、IL-6等促炎因子的合成和釋放，抑制損傷引起的繼發(fā)炎性反應(yīng)和細(xì)胞因子表達(dá)，在燙傷后抗感染、抑制炎性反應(yīng)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。TGF-β幾乎分布在所有的組織器官，多項(xiàng)研究表明TGF-β及其信號(hào)通路在抑制炎性反應(yīng)、促愈合方面發(fā)揮關(guān)鍵作用[23]。納米晶體銀離子敷料能夠抑制炎性因子的表達(dá)，減輕炎性反應(yīng)[24]。

本實(shí)驗(yàn)見(jiàn)炎性因子IL-1早期稍上升，后期下降，說(shuō)明創(chuàng)傷感染早期，炎性反應(yīng)較強(qiáng)，后期由于治療干預(yù)逐漸下降，納米晶體銀鋅敷料組下降幅度最大，說(shuō)明納米晶體銀鋅共同參與發(fā)揮抑菌抗炎的效果較好。TNF-α在創(chuàng)傷、炎癥發(fā)展過(guò)程中呈逐漸下降趨勢(shì)，納米晶體銀鋅敷料組下降幅度最大，亦說(shuō)明抗菌抑制炎性反應(yīng)效果較好。而炎性因子IL-10、TGF-β均呈逐漸上升趨勢(shì)，B組納米晶體銀鋅敷料組上升幅度最大，由于鋅離子能破壞細(xì)菌的DNA結(jié)構(gòu)，亦能發(fā)揮一定的抗菌作用，因此納米晶體銀鋅敷料較納米銀敷料具有更好的抗菌、抑制炎癥作用。最后納米銀鋅敷料的愈合時(shí)間最短，因?yàn)榉罅现械匿\離子促進(jìn)壞死組織自溶與清除，加速肉芽組織生長(zhǎng)和上皮形成，發(fā)揮了較好的促愈合、組織修復(fù)作用。

本實(shí)驗(yàn)采用的新型納米晶體銀鋅敷料有較強(qiáng)的抗菌能力，由于敷料中成功引入了鋅離子，在抗菌、促進(jìn)傷口愈合較納米銀敷料有更好的優(yōu)勢(shì)。因此，新型納米晶體銀鋅敷料在創(chuàng)面感染治療過(guò)程中有較好的抗菌、抗炎及促愈合效果。

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（收稿日期：2017-11-17 本文編輯：李岳澤）