劉川玉, 唐建紅, 何 潔, 肖勝軍, 蔡蔣帆
(1. 桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院, 廣西 桂林541001; 2. 桂林醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院, 廣西 桂林541199)
蘆薈屬百合科植物, 其種類達(dá)幾百種, 但可供藥用只有十余種, 以庫拉索蘆薈、 斑紋蘆薈、 好望角蘆薈最常用。該植物含有多種有效成分及藥理作用, 民間廣泛用于治療各種疾病, 素有“百藥箱” 之美稱, 主要有糖類、 氨基酸、 維生素、 礦物質(zhì)、 有機(jī)酸活性酶、 蘆薈大黃素、 蘆薈苦素、 蘆薈丁等[1], 其中蘆薈多糖是主要活性成分, 具有促進(jìn)創(chuàng)面愈合及組織修復(fù)、 減少疤痕形成、 保護(hù)黏膜、 抑菌抗炎、 抗病毒、 抗癌、 抗輻射[2]、 增強(qiáng)免疫力[3]、 降低血糖[4]等作用, 對各種組織創(chuàng)傷(尤其是燒燙傷) 療效顯著。
課題組前期研究表明, 將鮮庫拉索蘆薈研制成凝膠后可保持蘆薈多糖含有量[5], 并明確了其促進(jìn)創(chuàng)面愈合、 減少疤痕形成的作用[6]。 本實(shí)驗(yàn)將蘆薈凝膠外敷大鼠深Ⅱ度燙傷創(chuàng)面, 并檢測燙傷組織修復(fù)過程中表皮生長因子(EGF)、 堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF) 表達(dá), 以闡明其促進(jìn)傷口愈合的相關(guān)機(jī)制。
1.1 動(dòng)物 SD 大鼠80 只, 雌雄各半, 體質(zhì)量(200±20)g, 由桂林醫(yī)學(xué)院科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心動(dòng)物室提供, 生產(chǎn)許可證號SCXK (桂) 2013-0001, 動(dòng)物使用及處理方法嚴(yán)格按照桂林醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)的要求進(jìn)行。
1.2 儀器 電子天平; 細(xì)胞破碎儀; 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀; -80 ℃超低溫冰箱。
1.3 試藥 蘆薈凝膠采用鮮庫拉索蘆薈(桂林醫(yī)學(xué)院藥用植物園) 制備[7], 方法為取新鮮葉適量, 洗凈, 瀝干, 去皮, 取出凝膠條, 攪拌成均勻葉汁, 超聲破碎10 min, 過濾, 稀釋, 蘆薈液-75%乙醇(1 ∶3), 將所得溶液于80 ℃中水浴30 min, 0.5%活性炭脫色, 減壓抽濾, 濾液濃縮至原體積的1/10, 加入0.2% ~0.5% 亞硫酸鈉, 即得。 成品質(zhì)地均勻細(xì)膩, 為乳白色透明的混懸稠厚液體, 并對其性狀、 離心實(shí)驗(yàn)、 酸堿度、 微生物限度、 多糖含有量、 穩(wěn)定性等質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行控制。
1.4 抗體及免疫組化試劑盒 EGF 抗體(sc-1343, 1 ∶
100 稀釋)、 bFGF 抗體(sc-79, 1 ∶100 稀釋) 均購自美國Santa Cruz 公司; 二抗及免疫組化試劑盒(SP-9001、 ZB-2306) 均購自南京森貝伽生物科技有限公司。
2.1 模型建立 采用水浴烙鐵法致燙傷[8]。 固定大鼠四肢, 腹腔注射戊巴比妥鈉麻醉, 背部靠頭頸處脫毛并消毒后, 將開水浴中煮沸15 min、 橫斷面約為2 cm×1 cm 的鐵棒取出后迅速用紗布擦干, 一端緊貼大鼠背部皮膚持續(xù)7 s, 力度以鐵棒橫斷面緊貼皮膚不形成皮膚凹陷為準(zhǔn), 使大鼠裸露的背部產(chǎn)生約10%的燙傷, 創(chuàng)面經(jīng)病理證實(shí)為深Ⅱ度燙傷, 然后立即腹腔注射乳酸林格氏液5 mL 抗休克,由于背部燙傷部位大鼠未能舔食觸及和搔抓, 故將燙傷創(chuàng)面開放以利于隨時(shí)觀察其愈合或感染情況。 將大鼠置于25 ℃室溫、 50%相對濕度環(huán)境中, 分籠飼養(yǎng), 自由攝食、飲水。
2.2 分組及給藥 將80 只大鼠隨機(jī)分成給藥組和對照組,每組40 只。 給藥組用蘆薈凝膠外敷燙傷創(chuàng)面, 厚度1 mm,4 次/d; 由于蘆薈凝膠為單方制劑, 沒有使用任何凝膠基質(zhì), 故對照組用生理鹽水外敷燙傷創(chuàng)面, 4 次/d, 用藥后各組創(chuàng)面保持開放, 分籠飼養(yǎng)。 每次給藥前, 生理鹽水清洗創(chuàng)面以除去殘留受試物, 連續(xù)用藥24 d, 燙傷創(chuàng)面如有感染時(shí)用抗生素外涂(為不影響受試物吸收, 用抗生素時(shí)間與給藥時(shí)間的間隔在4 h 以上), 2 次/d。
2.3 指標(biāo)檢測
2.3.1 創(chuàng)面愈合率 燙傷后2、 6、 10、 14、 24 d, 將創(chuàng)面描記在半透明紙上, 以此為模板將質(zhì)地均勻的硬紙片剪成同樣大小來表示創(chuàng)面面積, 計(jì)算創(chuàng)面愈合率, 公式為創(chuàng)面愈合率= [(開始燙傷面積-未愈合創(chuàng)面面積) /開始燙傷面積] ×100%。
2.3.2 EGF、 bFGF 表達(dá) 測量創(chuàng)面愈合面積后, 手術(shù)剝離大鼠背部燙傷創(chuàng)面皮膚組織, 福爾馬林固定, 常規(guī)制成石蠟切片, HE 染色觀察皮膚病理變化, 免疫組化檢測組織中EGF、 bFGF 表達(dá)。 抗原修復(fù)采用檸檬酸鹽熱修復(fù)法, 免疫組化具體步驟按相關(guān)說明書進(jìn)行。 EGF、 bFGF 以細(xì)胞黃染為陽性, 從每張免疫組化染色切片中隨機(jī)選取5 個(gè)視野,輸入Q550CW 圖像信號采集與分析系統(tǒng)測定陽性細(xì)胞的平均灰度值, 以此反映傷口局部兩者表達(dá)。
2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過SPSS 19.0 軟件進(jìn)行處理, 計(jì)量資料以(ˉ±s)表示, 計(jì)數(shù)資料以百分率表示, 配對資料用t 檢驗(yàn), 組間差異用單因素方差分析, 等級資料用Radit 分析。以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 蘆薈凝膠對大鼠創(chuàng)面愈合率的影響 與對照組比較,給藥組大鼠創(chuàng)面愈合率顯著升高(P<0.05), 隨著時(shí)間延長兩組差異更明顯。 見表1。
表1 蘆薈凝膠對大鼠創(chuàng)面愈合率的影響(%, ±s, n=40)
表1 蘆薈凝膠對大鼠創(chuàng)面愈合率的影響(%, ±s, n=40)
注:與對照組比較,?P<0.05
組別 2 d 6 d 10 d 14 d 24 d對照組 10.12±3.10 16.23±4.11 24.36±3.62 34.35±4.26 51.21±4.61給藥組 15.25±3.21? 26.36±4.35? 38.16±4.12? 55.52±3.14? 88.56±5.02?
3.2 蘆薈凝膠對大鼠EGF 表達(dá)的影響 EGF 表達(dá)于損傷交界處表皮細(xì)胞、 真皮成纖維細(xì)胞、 毛囊上皮細(xì)胞、 血管內(nèi)皮細(xì)胞(圖1); 與對照組比較, 給藥組大鼠EGF 表達(dá)顯著高于對照組(P<0.05), 而且兩組均在第6 天到達(dá)高峰, 之后逐漸下調(diào)。 見表2 (以灰度值表示)。
圖1 蘆薈凝膠對大鼠EGF 表達(dá)的影響(第6 天, ×400)
表2 蘆薈凝膠對大鼠EGF 表達(dá)的影響(±s, n=40)
表2 蘆薈凝膠對大鼠EGF 表達(dá)的影響(±s, n=40)
注: 與對照組比較,?P<0.05
組別 2 d 6 d 10 d 14 d 24 d對照組 101.08±10.84 110.34±11.41 99.67±9.76 78.31±8.33 70.32±7.64給藥組 132.56±12.15? 153.12±14.76? 132.23±13.43? 98.67±9.36? 87.78±8.21?
3.3 蘆薈凝膠對大鼠bFGF 表達(dá)的影響 bFGF 表達(dá)于損傷交界血管內(nèi)皮細(xì)胞及血管平滑肌細(xì)胞(圖2); 與對照組比較, 給藥組大鼠bFGF 表達(dá)在愈合早期(第2、 6 天) 顯著升高 (P <0.05), 愈合中期 (第10 天) 相 當(dāng) (P >0.05), 愈合后期 (第14、 24 天) 反而顯著降低 (P <0.05)。 見表3 (以灰度值表示)。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療燙傷的原則是在促進(jìn)創(chuàng)面愈合的同時(shí),盡可能減少疤痕形成。 蘆薈具有抗菌、 消炎、 生肌、 促進(jìn)傷口愈合、 減少疤痕形成等多種藥理作用, 研究證實(shí), 蘆薈汁能促進(jìn)大鼠深Ⅱ度燒傷皮膚愈合[9], 并能減少創(chuàng)面愈合后疤痕形成。
圖2 蘆薈凝膠對bFGF 表達(dá)的影響(第6 天, ×400)
皮膚創(chuàng)傷愈合過程由表皮細(xì)胞分裂增殖、 纖維母細(xì)胞增殖并分泌細(xì)胞外基質(zhì)來完成, 其中包括各種炎癥細(xì)胞及細(xì)胞因子參與愈合過程。 燙傷皮膚的表皮修復(fù)依賴于周圍正常表皮細(xì)胞分裂增殖覆蓋損傷部位, 而表皮細(xì)胞的分裂增殖依賴于表皮生長因子, 其中EGF 是表皮細(xì)胞最主要的有絲分裂原。 本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 給藥組、 對照組EGF 蛋白陽性表達(dá)的細(xì)胞分布一致, 均主要為損傷交界處表皮細(xì)胞、 真皮成纖維細(xì)胞、 毛囊上皮細(xì)胞、 血管內(nèi)皮細(xì)胞, 這些部位是創(chuàng)面修復(fù)細(xì)胞的增殖活躍部位, 與文獻(xiàn)[10] 報(bào)道一致, 同時(shí)兩組創(chuàng)面EGF 表達(dá)均于燙傷后第6 天達(dá)到高峰,以給藥組更顯著, 表明蘆薈凝膠外敷可促進(jìn)其合成和分泌。由此推測, 蘆薈具有解毒、 消炎、 減輕組織水腫等功效,故減少損傷因子對EGF 分泌相關(guān)細(xì)胞(尤其是表皮細(xì)胞)有明顯抑制作用, 從而增強(qiáng)其分泌相關(guān)細(xì)胞因子的能力。此外, 有研究發(fā)現(xiàn)蘆薈粗多糖能促進(jìn)人表皮細(xì)胞體外分泌EGF[11], 而且通過影響表皮細(xì)胞的DNA 合成及細(xì)胞周期來促進(jìn)細(xì)胞增殖[12], 故蘆薈還可能通過依賴或非依賴EGF機(jī)制來促進(jìn)表皮細(xì)胞增殖和燙傷皮膚愈合。
表3 蘆薈凝膠對bFGF 表達(dá)的影響(±s, n=40)
表3 蘆薈凝膠對bFGF 表達(dá)的影響(±s, n=40)
注: 與對照組比較,?P<0.05
組別 2 d 6 d 10 d 14 d 24 d對照組 99.05±10.12 108.13±11.31 107.21±9.21 88.31±8.01 50.08±7.24給藥組 125.17±11.07? 143.12±14.15? 112.23±13.08 64.67±9.06? 32.05±4.42?
bFGF 是纖維母細(xì)胞生長因子家族成員之一, 能促進(jìn)細(xì)胞主要是纖維母細(xì)胞的分裂、 增殖, 促進(jìn)血管生成, 因而在創(chuàng)傷愈合中起到重要作用[13]。 本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 在愈合早期(第2、 6 天) 蘆薈凝膠外敷能促進(jìn)bFGF 分泌, 而在愈合晚期(第14、 24 天) 反而下降, 這是因?yàn)樵缙趽p傷修復(fù)是通過肉芽組織, 即新生毛細(xì)血管和纖維母細(xì)胞進(jìn)行; 晚期肉芽組織中毛細(xì)血管成熟并減少, 纖維母細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維細(xì)胞并產(chǎn)生膠原纖維, 即蘆薈凝膠在早期促進(jìn)組織修復(fù),而在晚期由于修復(fù)較快而導(dǎo)致肉芽組織老化也較快, 故bFGF 表達(dá)下調(diào), 其中蘆薈多糖可能加速肉芽組織形成和老化而減少疤痕形成。
綜上所述, 蘆薈凝膠能促進(jìn)深Ⅱ度燙傷大鼠EGF、bFGF 表達(dá), 從而加速創(chuàng)面皮膚愈合, 本實(shí)驗(yàn)可為該制劑在燒燙傷方面應(yīng)用提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。