中藥三七及其活性成分促進皮膚創(chuàng)面愈合的研究進展

崔秀秀,黃敬文,安麗鳳,牛雯穎,韓 雪,張 欣

(1. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)佳木斯學(xué)院,黑龍江 佳木斯 154000;2. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040)

皮膚創(chuàng)傷是指在各種損傷因素如外科手術(shù)、外傷、高熱、低溫、化學(xué)物質(zhì)和各類疾病等作用下,所造成的皮膚完整性的損害,同時伴隨著皮膚和組織正常功能的破壞。創(chuàng)面愈合過程精密復(fù)雜,受多種細胞及生長因子的調(diào)控,大面積及難愈性創(chuàng)面的修復(fù)愈合一直是臨床治療上的難題。研究者們也從各個方面各種角度研究促進創(chuàng)面愈合的方法。中醫(yī)藥治療各類皮膚創(chuàng)面歷史悠久且療效確切,隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對中醫(yī)藥研究的不斷深入,單味中藥及其活性成分促進創(chuàng)面愈合的作用機制研究成為熱點。三七為傘形目五加科植物三七[Panax notoginseng(Burk.)F. H. Chen]的干燥根和根莖,有散瘀止血、消腫定痛的功效,臨床多用于治療咯血、吐血、衄血、便血、崩漏、外傷出血、胸腹刺痛、跌撲腫痛[1]?，F(xiàn)代藥理實驗證明其具有抗炎[2-3]、抗腫瘤[4-7]、抗氧化[8-9]、免疫調(diào)節(jié)[10-11]、神經(jīng)保護[12]等作用。目前針對三七及其活性成分促進創(chuàng)面愈合的研究較多,但缺乏系統(tǒng)全面的梳理與總結(jié)。本文系統(tǒng)梳理了近年來國內(nèi)外有關(guān)三七治療皮膚創(chuàng)面的研究報道,從三七促創(chuàng)面愈合相關(guān)的活性成分、藥理作用及在各類型創(chuàng)面治療中的應(yīng)用三個方面進行綜述,以期為三七在創(chuàng)傷治療領(lǐng)域合理開發(fā)利用提供新的思路和理論依據(jù)。

1 三七活性成分促創(chuàng)面愈合的相關(guān)研究

1.1皂苷類 三七皂苷是三七中含量最高的活性成分,人參皂苷Rg1、Rb1和三七皂苷R1等是三七總皂苷(PNS)的主要活性單體,在創(chuàng)面修復(fù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。研究表明,PNS能升高中性粒細胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷(cAMP),從而抑制氧自由基生成、減輕脂質(zhì)過氧化損傷而發(fā)揮抗炎作用[13];通過清除羥自由基(·OH)和DPPH自由基而起到抗氧化作用[14];同時可以通過增加機體糖耐量及對胰島素的敏感性來發(fā)揮降血糖作用[15]。馬江波等[16]研究發(fā)現(xiàn),血栓通注射液(有效成分主要為PNS)能改善糖尿病足潰瘍的血供和神經(jīng)營養(yǎng),為潰瘍創(chuàng)面愈合創(chuàng)造良好的微環(huán)境,有效促進潰瘍愈合。Wang等[17]研究發(fā)現(xiàn),PNS可能通過抑制核因子-κB(NF-κB)活性和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)mRNA表達發(fā)揮抗炎作用。

1.2黃酮類 三七中黃酮類化合物具有較高的藥理活性,主要包括槲皮素、山柰酚、山柰酚-3-O-β-D-半乳糖苷、山柰酚-3-O-α-L-鼠李糖苷、槲皮素-3-O-槐糖苷、甘草素、甘草芹糖苷、山柰酚-3-O-β-D-半乳糖(2→1)葡萄糖苷、槲皮素-3-O-β-D-半乳糖(2→1)葡萄糖苷、山柰酚-3-O-(2″,3″-二反式對羥基桂皮?；?-α-L-鼠李糖苷、山柰酚-7-O-α-L-鼠李糖苷、山柰酚-3-O-β-D-葡糖苷[18]。槲皮素可通過促進巨噬細胞向M2型極化,抑制巨噬細胞向M1型極化,減輕傷口處炎癥反應(yīng)[19];通過抑制STAT3信號通路,降低瘢痕疙瘩成纖維細胞中STAT3和p-STAT3蛋白表達,抑制瘢痕疙瘩成纖維細胞的增殖[20]。趙志宇等[21]研究發(fā)現(xiàn),槲皮素殼聚糖復(fù)合藥膜能明顯縮小由NaOH造成的大鼠口腔潰瘍面積,減少潰瘍面感染,促進愈合;且認為該藥膜可能是通過提高機體超氧化物歧化酶(SOD)活力,降低創(chuàng)面組織中丙二醛(MDA)含量,發(fā)揮抗氧化作用。除此之外,山柰酚、山柰酚-3-O-β-D-葡糖苷具有抗氧化、抗炎、抑菌的功效[22],同樣對創(chuàng)面愈合有一定的促進作用。

1.3多糖類 三七多糖包括三七多糖Ⅰ、Ⅱ(Ⅱa、Ⅱb)、Ⅲ三大類,主要由半乳糖、葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖組成[23],在創(chuàng)面修復(fù)愈合中有一定的促進作用。楊潔等[24]研究發(fā)現(xiàn),三七多糖可以降低糖尿病大鼠的隨機血糖、糖耐量和肝糖原水平。除此之外,三七多糖可以清除OH自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和2,2’-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)自由基,具有很好的抗氧化作用[25],并且可以通過調(diào)控炎癥細胞因子表達,影響花生四烯酸的代謝而起到抗炎作用,且可以在炎癥發(fā)生初期和后期募集白細胞到炎癥部位發(fā)揮免疫功能[26]。

1.4氨基酸 近年來,研究者已經(jīng)從三七的不同部位檢測出多種氨基酸類成分,且不同部位中氨基酸含量存在差異,以三七花中含量最高。三七花中含量最高的氨基酸成分三七素已被證實是三七發(fā)揮止血功效的主要活性成分。王珍等[27]研究發(fā)現(xiàn),三七素可以影響大鼠體內(nèi)的凝血系統(tǒng)、血小板聚集和纖溶系統(tǒng),通過激活內(nèi)源性多種凝血因子,提高血漿中纖維蛋白原含量,促進血小板第一相和第二相的聚集,抑制纖維蛋白溶解、形成血栓來達到止血效果。

1.5其他成分 三七中還包括揮發(fā)油、脂類化合物及多種微量元素,且已經(jīng)有研究證實脂類化合物有抗皮膚潰瘍的藥理作用,揮發(fā)油及微量元素在創(chuàng)面愈合的治療中也有一定的應(yīng)用價值[28]。

綜上所述,三七中促愈相關(guān)的活性成分主要包括皂苷類、黃酮類、多糖類及氨基酸類,但目前研究主要集中在皂苷類成分上,這可能跟皂苷類成分提取技術(shù)成熟、含量豐富、藥理作用明確等有關(guān)。

2 三七促創(chuàng)面愈合相關(guān)的藥理作用

《本草綱目》三七項下記載:“金刃箭傷,跌撲杖瘡,血出不止者,嚼爛涂,或為末摻之,其血即止?！睆娬{(diào)了三七修復(fù)皮膚創(chuàng)傷的重要作用。創(chuàng)面愈合是一個動態(tài)復(fù)雜的生物學(xué)過程,包含四個相互重疊的階段,即止血期、炎癥期、增殖期及重塑期。多項研究表明,中藥三七在創(chuàng)面愈合的各個階段均表現(xiàn)出明顯的藥物活性,不同階段通過發(fā)揮不同的藥理作用,促進創(chuàng)面愈合。

2.1止血作用 在創(chuàng)面修復(fù)的止血期,三七及其活性成分可起到明顯的止血作用。研究表明三七能誘發(fā)血小板釋放ADP、血小板因子Ⅲ和Ca2+等止血活性物質(zhì),發(fā)揮促凝血作用,而三七中三七素、Ca2+、槲皮苷亦是止血活性成分[29]。舒斌等[30]研究發(fā)現(xiàn),注射用三七素對多種出血動物模型表現(xiàn)出明顯的促凝止血作用,且能降低毛細血管通透性,同時推測三七素可通過抑制纖溶過程而發(fā)揮止血作用。張鐵軍等[31]研究表明,三七素是三七促凝、促血小板聚集發(fā)揮止血作用的物質(zhì)基礎(chǔ);三七素、人參皂苷Rb2是三七縮血管發(fā)揮止血作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2抗炎作用 創(chuàng)面修復(fù)的炎癥期多種細胞如巨噬細胞、中性粒細胞等會在多種生長因子的趨化作用下向傷口處遷移,并同時釋放多種促炎癥因子和抑炎因子[32]。在創(chuàng)面愈合的過程中,相關(guān)的炎癥因子促使創(chuàng)面適度的炎癥反應(yīng)正常進行,促炎因子遞減和抑炎因子遞增是炎癥期向增生期過渡的正常過程。因此,炎癥反應(yīng)的過度激活會影響創(chuàng)面愈合的進程,所以抗炎作用在創(chuàng)面修復(fù)過程中異常重要。朱婷等[33]研究發(fā)現(xiàn),三七皂苷R1能夠抑制皮膚傷口組織炎癥因子釋放,在創(chuàng)面損傷的炎癥期減輕炎癥反應(yīng),減少炎性滲出,促進傷口再上皮化。陳媛媛等[34]研究發(fā)現(xiàn),三七花水凝膠可明顯促進創(chuàng)面炎性滲出物吸收,減輕創(chuàng)面炎癥反應(yīng)。

2.3抑菌作用 細菌生物膜是細菌吸附于創(chuàng)面而形成具有立體結(jié)構(gòu)的膜樣復(fù)合物,對抗生素具有很強的耐藥性,是導(dǎo)致創(chuàng)面難愈的重要因素。近年來研究發(fā)現(xiàn),多數(shù)中藥及其復(fù)方制劑可通過誘導(dǎo)細菌生物膜凋亡、減少細菌生物膜內(nèi)細菌數(shù)量、降低生物膜細菌黏附性、增強細菌對抗生素的敏感性及改善細菌生物膜的耐藥性,促進創(chuàng)面愈合[35]。Hong等[36]研究發(fā)現(xiàn),三七花中黃酮類化合物對金黃色葡萄球菌、嗜水菌和銅綠假單胞菌均有明顯的抑制作用。目前針對三七及其活性成分在創(chuàng)面治療中抑菌作用及其機制的研究還比較少,可作為未來研究三七促進創(chuàng)面愈合的一個新方向。

2.4抗氧化作用 活性氧在創(chuàng)面愈合中扮演著重要的角色,其具有雙面性,一方面可適度地發(fā)揮其生理學(xué)作用;另一方面當(dāng)其產(chǎn)生過多時,機體或組織無力抵抗,會導(dǎo)致機體過度氧化,進而使組織或細胞被破壞。三七根、莖、葉、花提取物均具有超氧陰離子及羥自由基清除活性,具有較好的抗氧化作用[37]。姚娟等[38]研究發(fā)現(xiàn),三七提取物在體外可清除自由基,并且可以增強6-羥基多巴胺損傷PC12細胞的抗氧化作用。由此可以預(yù)見,三七在創(chuàng)面愈合的炎癥階段可發(fā)揮抗氧化作用,其機制可能與抑制活性氧的積累、清除自由基及提升組織細胞的抗氧化能力有關(guān)。

2.5降血糖作用 糖尿病潰瘍創(chuàng)面是臨床上最常見的一種慢性創(chuàng)面,糖代謝障礙是導(dǎo)致創(chuàng)面難愈的一個重要因素。若機體長時間處于高血糖水平,會導(dǎo)致皮膚過度炎癥反應(yīng),抑制相關(guān)生長因子釋放,并引發(fā)微血管病變及神經(jīng)結(jié)構(gòu)功能損傷[39]。鐘振東等[40]研究表明,PNS可通過提高KK-Ay鼠對胰島素的敏感性來降低血糖,且認為Rb1可能為PNS提取物中的降血糖成分。孟霄等[41]研究發(fā)現(xiàn),知母-三七粉、三七提取物均可降低高血糖模型大鼠空腹血糖并提高其糖耐量。因此,三七的降血糖作用可改善糖尿病潰瘍創(chuàng)面的局部微環(huán)境,在炎癥階段可避免過度的炎癥反應(yīng),對創(chuàng)面修復(fù)有良好的促進作用。

2.6促血管新生作用 毛細血管是肉芽組織的重要組成部分,新生毛細血管不僅可以為新生組織提供氧氣和營養(yǎng),而且在創(chuàng)面組織改造重塑階段還起到協(xié)助作用。龐宇軒等[42]通過實驗研究發(fā)現(xiàn),PNS可通過上調(diào)成骨細胞和血管內(nèi)皮細胞中的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)表達,促進血管內(nèi)皮細胞增殖,進而增加創(chuàng)面毛細血管數(shù)量。Wang等[43]研究發(fā)現(xiàn),PNS可通過激活A(yù)MPK和eNOS信號通路促進血管內(nèi)皮細胞生成。

2.7促成纖維細胞增殖作用 創(chuàng)面愈合的增殖期涉及的主要細胞為成纖維細胞,其在此階段的主要作用是分泌膠原蛋白、合成細胞外基質(zhì)、促進肉芽組織形成。因此,適度促進成纖維細胞增殖、分泌膠原蛋白,有利于創(chuàng)面愈合。俞蕾媛等[44]研究發(fā)現(xiàn),三七含藥血清可促進成纖維細胞增殖和遷移,并通過上調(diào)VEGF、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、Ⅰ型膠原蛋白的表達發(fā)揮促愈作用,且有劑量依賴性。You等[45]研究表明,三七根提取物可促進人真皮成纖維細胞Ⅰ型膠原蛋白合成。由此可見,三七促進成纖維細胞增殖、分泌膠原蛋白的作用有利于創(chuàng)面再上皮化,可加速增殖期進程,促進創(chuàng)面愈合。

2.8抑制瘢痕形成作用 在創(chuàng)面修復(fù)愈合的后期往往伴隨著瘢痕組織的過度增生,不僅影響美觀,而且可能導(dǎo)致機體局部組織功能受損,及時有效地抑制瘢痕組織形成是治療各類創(chuàng)面的重要環(huán)節(jié)。Men等[46]研究發(fā)現(xiàn),三七皂苷可以抑制人成纖維細胞3T3的增殖,并能明顯增加3T3細胞中的一氧化氮(NO)水平,從而減少傷口中α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)的表達,達到促進創(chuàng)面愈合并抑制瘢痕形成的作用。劉凱等[47]研究證實,PNS能通過抑制TGF-β1mRNA的表達,降低TGF-β1在瘢痕組織中的含量,從而抑制成纖維細胞的過度增殖及細胞外基質(zhì)(ECM)的過度沉積,抑制瘢痕組織過度增生。Zhi等[48]研究表明,PNS可能通過參與調(diào)節(jié)TRPM7和PI3K/AKT信號通路,而發(fā)揮對增生性瘢痕成纖維細胞(HSFs)的抗凋亡和抗纖維化作用。此外,還發(fā)現(xiàn)PNS可以通過降低Ⅲ型膠原和a-SMA的合成來抑制增生性瘢痕(HS)的形成和ECM的沉積,且認為TRPM7可能是治療HS的一個新的分子靶點。黃敬文等[49]研究發(fā)現(xiàn),三七皂苷R1水凝膠對兔耳皮膚增生性瘢痕有一定的控制與修復(fù)效果,其機制與升高瘢痕組織中bFGF蛋白和mRNA表達,降低TGF-β1蛋白和mRNA表達有關(guān)。

綜上所述,三七及其活性成分促愈相關(guān)的藥理作用主要包括止血、抗炎、抑菌、抗氧化、促血管新生及調(diào)控成纖維細胞增殖,而降血糖的藥理作用主要針對糖尿病潰瘍創(chuàng)面,可通過改善機體持續(xù)高血糖狀態(tài)來調(diào)整創(chuàng)面局部微環(huán)境,進而推進創(chuàng)面愈合進程。

3 三七在各類型皮膚創(chuàng)面中的應(yīng)用

3.1糖尿病潰瘍創(chuàng)面 雷霆等[50]研究發(fā)現(xiàn),三七/白及膠海綿敷料可使糖尿病足(DFU)創(chuàng)面愈合率增加,其作用機制可能與Wnt/β-catenin通路中β-連環(huán)素(β-catenin)、R-脊椎蛋白3(Rspo3)的mRNA表達的上調(diào)和糖原合成激酶-3β(GSK-3β)mRNA表達的下調(diào)相關(guān)。該課題組還發(fā)現(xiàn)白及膠/微米三七含藥血清可以抑制細胞炎癥損傷模型中的TNF-α、白細胞介素6(IL-6)和NO,通過改善炎癥微環(huán)境,促進創(chuàng)面愈合[51]。杜玉青等[52]研究發(fā)現(xiàn),PNS聯(lián)合骨髓干細胞可以有效治療糖尿病足潰瘍創(chuàng)面損傷,其機制可能與TLR4/NF-κB通路上調(diào)miR-146a的表達有關(guān)。Zhang等[53]研究證實了三七皂苷Ft1通過激活PI3K/Akt/mTOR信號通路來增強成纖維細胞的增殖,并可以抑制創(chuàng)面的炎癥反應(yīng),從而加速糖尿病小鼠的傷口愈合。該課題組還發(fā)現(xiàn)三七中原人參萜二醇(PPD)可以通過促進血管生成、膠原蛋白合成及防止炎癥反應(yīng),加速糖尿病小鼠的傷口愈合[54]。

3.2燒燙傷創(chuàng)面 張莉等[55]研究發(fā)現(xiàn),PNS能加速淺表Ⅱ度燒傷模型大鼠燒傷皮膚創(chuàng)面修復(fù),其機制與皮膚組織中的PDGF-BB/PDGFR-β的表達上調(diào)有關(guān)。該課題組還發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rb1同樣可以促進Ⅱ度燒傷模型大鼠的創(chuàng)傷修復(fù),其潛在機制與上調(diào)FGF-2/PDGF-BB/PDGFR-β基因和蛋白的表達密切相關(guān)[56]。

3.3壓瘡創(chuàng)面 中醫(yī)學(xué)理論認為壓瘡的病因病機主要為氣血虧虛、氣滯血瘀導(dǎo)致局部肌膚失養(yǎng),血敗肉腐。潘秋景等[57]使用三七粉聯(lián)合紅霉素軟膏治療Ⅱ、Ⅲ期壓瘡患者,發(fā)現(xiàn)該藥可快速使創(chuàng)面干燥,加速新生肉芽組織生長,并能快速達到消腫止痛的效果。趙瑞芳[58]用中醫(yī)辨證施護結(jié)合復(fù)方三七愈瘡散治療壓瘡患者,發(fā)現(xiàn)該治療方法可提高治愈率,加速創(chuàng)面愈合。以上研究結(jié)果均提示壓瘡創(chuàng)面愈合與三七祛瘀生新、止血不留瘀、能通能補、消腫止痛的功效特點有關(guān)。

3.4其他創(chuàng)面 王超等[59]使用三七粉外敷治療大白兔局部皮膚深Ⅱ度以上凍傷,結(jié)果發(fā)現(xiàn)三七粉可以加速凍傷創(chuàng)面壞死組織的脫落,并能促進上皮細胞生長及VEGF生成,在凍傷創(chuàng)面修復(fù)愈合中有很好的治療作用。

綜上所述,三七及其活性成分促進各類型皮膚創(chuàng)面愈合的作用機制主要表現(xiàn)在促血管生成、抗炎、促成纖維細胞增殖及促肉芽組織形成幾個方面。

4 討論與展望

三七在中國分布廣泛且資源豐富,被廣泛應(yīng)用于臨床,特別是在治療急慢性皮膚創(chuàng)傷方面作用獨特且療效確切,有較大的開發(fā)潛力。近年來,關(guān)于三七活性成分及藥理作用的研究較多,經(jīng)現(xiàn)代鑒定結(jié)果可知,三七中含有皂苷類化合物、黃酮類化合物、多糖類化合物、氨基酸類化合物、脂類化合物以及揮發(fā)油、微量元素等多種化學(xué)成分,而這些化學(xué)成分在皮膚創(chuàng)面修復(fù)治療中均表現(xiàn)出一定的藥理活性,主要通過抑制創(chuàng)面炎癥反應(yīng)、抑制機體氧化應(yīng)激、抑制創(chuàng)面細菌活性、促血管生成及調(diào)控成纖維細胞增殖,促進創(chuàng)面愈合。目前三七皂苷類化合物促進創(chuàng)面愈合的研究報道相對較多,且人參皂苷Rg1、Rb1和三七皂苷R1為常用單體成分。

筆者通過對三七促創(chuàng)面愈合相關(guān)藥理作用的歸納總結(jié)發(fā)現(xiàn),雖然三七在創(chuàng)面愈合的各個階段都表現(xiàn)出明顯的藥理活性,但在三七促愈相關(guān)的藥理作用研究中,實驗多數(shù)不在皮膚創(chuàng)傷模型中進行。創(chuàng)面修復(fù)過程復(fù)雜,愈合各階段相互重疊,且相互影響,相關(guān)藥理作用能否真正促進皮膚創(chuàng)面愈合有待進一步證實。今后應(yīng)擴大應(yīng)用各類型皮膚創(chuàng)傷模型進行三七促愈藥理作用的實驗研究,明確三七在創(chuàng)面愈合的各個階段所發(fā)揮的藥理作用及作用機制,例如應(yīng)用皮膚創(chuàng)傷模型觀察研究三七如何誘導(dǎo)細菌生物膜凋亡及具體抑制創(chuàng)面中哪種細菌來發(fā)揮創(chuàng)面抑菌作用。同時應(yīng)深入研究三七及其活性成分促進成纖維細胞增殖的相關(guān)機制。

三七及其活性成分在治療糖尿病潰瘍創(chuàng)面、燒燙傷創(chuàng)面、壓瘡創(chuàng)面等各類創(chuàng)面中均顯示出促進愈合的作用。其機制主要體現(xiàn)在減輕炎癥反應(yīng)、抑制細菌生長、改善創(chuàng)面缺氧缺血狀態(tài)、促進肉芽組織形成以及調(diào)控生長因子的表達等方面。但目前大多數(shù)的研究僅停留在療效觀察層面,雖然對三七促進創(chuàng)傷愈合的機制有部分闡釋,但多數(shù)只是觀察到某種細胞或分子的變化,進而推測該藥物的作用機制,對分子層面的信號通路機制的研究相對較少。因此尋找確切的信號通路與明確三七促創(chuàng)面愈合的作用機制,仍是目前需要解決的問題。

三七具有良好的材料特性,無論是制備散劑、粉劑、膏劑還是加工為膜劑,均可吸收創(chuàng)面中的炎性滲出物,通過改善炎癥微環(huán)境起到促進創(chuàng)面愈合的作用。此外,三七還能和殼聚糖、明膠、白及膠等材料結(jié)合,制備出具有促愈功效的醫(yī)用復(fù)合外用敷料。雖然目前對三七促愈的劑型研究很多,但針對不同劑型治療不同類型的創(chuàng)面療效差異性對比研究還比較少,未來針對不同類型的創(chuàng)面設(shè)計不同的劑型是三七開發(fā)利用的重要任務(wù)。同時將新型材料與三七相結(jié)合改進傳統(tǒng)劑型,制備成經(jīng)濟有效的現(xiàn)代劑型,也將成為三七臨床應(yīng)用的新的研究方向。

利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。