中藥白及在治療慢性創(chuàng)面修復中的應用進展

陳 悅 郭丹丹 錢佳燕 高貝貝 翁嘉晨 曹麗敏 陳思琪 黃子慧

(南京中醫(yī)藥大學附屬南京市中西醫(yī)結合醫(yī)院,南京,210014)

中圖分類號:白及為蘭科植物白及Bletillastriata(Thunb.)Reichb.f.的干燥塊莖。性苦、甘、澀,微寒,歸肺、肝、胃經(jīng),具有收斂止血、消腫生肌之效。《神農(nóng)本草經(jīng)》中曾提及白及可主癰腫惡瘡敗疽[1]。《本草匯言》云:“白及……止血、消癰之要藥也……封填破損,癰腫可消,潰敗可托,死肌可去,膿血可潔,有托舊生新之妙用也?！盵2]現(xiàn)代藥理學研究表明,白及含白及多糖(Bletilla Striata Polysaccharide,BSP)、聯(lián)芐類、菲類、糖苷類和酯類等有效成分,且具有止血、抗炎、抗病原微生物、抗氧化、免疫調節(jié)、促進表皮生長因子增殖等作用,均對創(chuàng)面修復產(chǎn)生不同方面、不同程度的促進作用?，F(xiàn)代臨床亦常采用白及及其衍生制劑治療外傷性潰瘍、糖尿病性潰瘍、燒傷性潰瘍、燙傷性潰瘍、結核性潰瘍等疾病?？梢姀墓胖两?白及都為治療慢性創(chuàng)面之要藥。

慢性創(chuàng)面是指超過30 d未愈合或無愈合傾向的傷口,具有病程長、易復發(fā)、并發(fā)癥多、治療難度大、治療費用高昂、致殘率高等特點[3-4]。我國慢性難愈性創(chuàng)面患者占外科住院患者的1.5%～3.0%,發(fā)達國家慢性難愈性創(chuàng)面的發(fā)病率為1%～2%[5-6]。隨著人口老齡化、糖尿病、周圍血管疾病等發(fā)病率的增加,慢性創(chuàng)面的發(fā)生率、治療難度亦在逐漸上升,給患者及社會帶來巨大經(jīng)濟負擔,給臨床治療帶來了極大挑戰(zhàn)。

在中醫(yī)學并無“慢性創(chuàng)面”的病名,分析其病因及臨床癥狀等要素,在中醫(yī)范疇中與“慢性創(chuàng)面”相對應的病名大致有“潰瘍”“瘡瘍”“席瘡”“頑瘡”以及“臁瘡”“瘰疬”“鼠瘺”中遷延難愈者。其病因多樣:外感內(nèi)傷、飲食情志、痰飲瘀血、虛勞外傷等均可致病。究其病機,慢性創(chuàng)面的發(fā)生不外乎外邪入侵與素體本虛。外邪熾盛,有形之邪侵犯肌表,衛(wèi)氣不固,營氣不從,局部氣血經(jīng)絡阻滯,精微無以至,日久則肉腐成膿,甚則潰破。素體本虛,臟腑失和,氣血生化乏源,氣血虧則無力托毒外出、日久釀膿化腐;肌膚失養(yǎng),精微物質無法到達病所鼓舞生機、推陳出新而遷延不愈。臨床常見正邪交雜,氣血陰陽失衡,虛、瘀、毒膠結之病患。綜合分析這些病因病機,可歸納其發(fā)病機制為:邪盛正衰、臟腑失和、氣虛血凝、經(jīng)絡不通。

目前針對慢性創(chuàng)面的常規(guī)治療方式主要以治療創(chuàng)面的原發(fā)疾病及影響創(chuàng)面愈合的伴隨疾病為基礎,佐以局部創(chuàng)面治療。局部創(chuàng)面治療多為手術修復技術或局部換藥技術。其中局部中藥換藥可將藥物直接作用于創(chuàng)面,發(fā)揮“扶正祛邪”的功效,促進創(chuàng)面局部經(jīng)絡、氣血循行,從而達到促進血管新生、肉芽組織形成、控制炎癥等目的,為創(chuàng)面的修復創(chuàng)造有利條件[7]。其療效顯著,操作簡便,價格低廉,在臨床上應用最為廣泛。而白及憑借其用藥歷史悠久、臨床治愈率高、用藥操作簡單等優(yōu)勢,在治療慢性創(chuàng)面領域逐漸獲得臨床認可與廣泛推廣。國內(nèi)外學者就其在慢性創(chuàng)面中的應用展開大量研究,并獲得了一定成效。本文通過收集整理近年相關文獻,對白及的化學成分、藥理作用、臨床應用進行綜述,以期為其在臨床慢性難愈性創(chuàng)面領域的進一步應用和開發(fā)提供理論基礎。

1 中藥白及促進慢性創(chuàng)面愈合的相關藥理作用

創(chuàng)面愈合主要分為4個階段:止血期、炎癥期、增殖期和重塑期[8]。在創(chuàng)面修復的過程中,眾多病理因素會干擾愈合,造成慢性創(chuàng)面,乃至慢性難愈性創(chuàng)面的產(chǎn)生。包括創(chuàng)面局部的血供異常、過度炎癥刺激、持續(xù)創(chuàng)傷、反復感染,以及患者的基礎疾病如糖尿病、靜脈淤積、動脈閉塞等都會延緩或終止愈合進程[9]。

我們通過查閱國內(nèi)外文獻,對白及有關創(chuàng)面修復的藥理作用進行總結,主要包括止血、抗炎、抗病原微生物、抗氧化反應、促表皮生長因子表達及分泌膠原蛋白等,分析發(fā)現(xiàn)其在創(chuàng)面愈合的止血期、炎癥期、增殖期和重塑期都發(fā)揮相應作用,共同促進了創(chuàng)面微環(huán)境的改善及創(chuàng)面愈合。

1.1 止血作用 傷口愈合的第1階段是止血期,有效止血可為后續(xù)的創(chuàng)面愈合重塑打下良好的基礎。“白及澀而收,得金秋之令,故能入肺止血”,可見白及具有優(yōu)異的止血功效。BSP是白及主要的有效成分之一,有學者研究發(fā)現(xiàn)BSP在外用時與凝血酶、立血止等比較,對肝等實質性器官出血有更好的收斂止血作用[10]。在BSP機制研究中發(fā)現(xiàn)BSP可能通過激活內(nèi)外源性凝血系統(tǒng),調節(jié)6-酮前列腺素F1α(6-keto-prostaglandin F1α,6-keto-PGF1α)和血栓素B2(Thromboxane B2,TXB2)的水平,調整機體內(nèi)組織型纖溶酶原激活物(Tissue-type Plasminogen Activator,t-PA)/纖溶酶原激活物抑制物-1(Plasminogen Activator Inhibitor-1,PAI-1)比值,激活腺苷二磷酸(Adenosine Diphosphate,ADP)受體信號通路,激活嘌呤能受體P2Y1(Purinergic Receptor P2Y,P2Y1)和蛋白激酶C(Protein Kinase C,PKC)受體來促進血小板的分泌、變形和聚集,以發(fā)揮其止血功能[11-13]。

1.2 抗炎作用 炎癥期和止血期幾乎重疊出現(xiàn)。在創(chuàng)面愈合的早期,中性粒細胞和巨噬細胞會產(chǎn)生大量的炎癥介質,導致炎癥反應過度,而當炎癥細胞、炎癥介質無法正常消退或轉型時,就會導致創(chuàng)面愈合延遲,因此抗炎在創(chuàng)面治療中具有極其重要的地位。

白細胞介素6(Interleukin-6,IL-6)和腫瘤壞死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)是與炎癥相關的關鍵細胞因子,有研究表明BSP在炎癥期能夠降低內(nèi)毒素水平,有效控制IL-6和TNF-α等炎癥介質的表達,限制炎癥細胞對真皮的穿透,達到避免新生細胞、皮膚和皮下組織損傷的目的[14]。超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)為抗氧化金屬酶,可作用于超氧陰離子自由基的專一歧化反應催化劑,對減輕局部炎癥反應具有重要作用。而LIU等[15]在探究白及對大鼠術后腹膜粘連(Postoperative Peritoneal Adhesions,PPAs)的影響時發(fā)現(xiàn)BSP可提高創(chuàng)面組織中SOD的含量以減輕大鼠PPAs的炎癥反應。此外,BSP能夠雙向調節(jié)炎癥反應,在創(chuàng)面炎癥初期激動炎癥細胞的早期聚集,促進IL-1β和TNF-α的表達,引起炎癥細胞對感染物質的變態(tài)反應,吞噬搬運壞死組織以利于再生和修復[16]。在增殖期通過調節(jié)巨噬細胞的傳遞和激活來減少炎癥細胞向創(chuàng)面浸潤,發(fā)揮抗炎作用[17]。

1.3 抗病原微生物作用 許多慢性傷口的形成都與細菌生物膜有關。細菌生物膜是細菌吸附于傷口表面,形成細菌的生物保護屏障,能增加細菌的防御能力和耐藥性,并且釋放外毒素,引起炎癥,導致持續(xù)感染以至于傷口遷延難愈。糖尿病足等慢性創(chuàng)面的活檢中有60%都發(fā)現(xiàn)了細菌生物膜的存在[8]。

白及對細菌、真菌、病毒等病原微生物具有抑制作用。秦亞東等[18]分析發(fā)現(xiàn)白及屬藥用植物抗菌活性成分二氫菲類、菲類、聯(lián)菲類化合物能有效抑制白色念珠菌、發(fā)癬菌的產(chǎn)生,并對金黃色葡萄球菌有很強的殺滅效果,在對皮膚或軟組織感染性疾病的治療上發(fā)揮有效作用[19]。WANG和MENG[20]發(fā)現(xiàn)菲類化合物還具有很強的體內(nèi)抗病毒作用,其通過減少病毒基質蛋白基因轉錄,在創(chuàng)面愈合的炎癥階段抗病原微生物方面起到很大作用?？登f等[21]發(fā)現(xiàn)白及凝膠體可有效提高肺外淋巴結核藥物濃度,有效抑制或清除耐藥結核桿菌。

1.4 抗氧化作用 創(chuàng)面愈合與活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)的含量息息相關,創(chuàng)面組織中的吞噬細胞會釋放ROS,ROS發(fā)揮著殺菌、信號轉導、調節(jié)炎癥等作用,適量的ROS可以預防創(chuàng)面感染,促進創(chuàng)面愈合,而過量的ROS會導致氧化應激反應增加,蛋白質變性,細胞代謝異常,影響膠原蛋白合成,從而形成慢性難愈性創(chuàng)面[22]。因此,抗氧化對于慢性創(chuàng)面的愈合具有促進作用。

SONG等[23]圍繞BSP提取殘留液展開體外抗氧化活性研究,分析結果顯示BSP提取殘留液具有良好的抗氧化活性,并且有助于降低炎癥指標水平,促進燒傷后的皮膚再生,顯示出巨大的傷口促愈潛力。NADPH氧化酶4(NADPH Oxidase 4,NOX4)是生物體內(nèi)產(chǎn)生ROS最為密切的一組具有氧化活性的蛋白酶復合體,孔令姍[24]發(fā)現(xiàn)BSP的抗氧化作用可能與阻斷NOX4的上調有關。

1.5 免疫調節(jié)作用 免疫系統(tǒng)的功能狀態(tài)在很大程度上影響著創(chuàng)面的愈合情況,例如中性粒細胞、巨噬細胞和淋巴細胞等免疫細胞能通過其抗感染、清除壞死創(chuàng)面組織、釋放炎癥介質等作用促進創(chuàng)面愈合。白及也具有良好的免疫調節(jié)作用。李浩宇等[25]研究發(fā)現(xiàn)BSP能使二氧化硅誘導的矽肺大鼠CD4+/CD8+比值逆轉,調節(jié)其免疫系統(tǒng)。馬小雙等[26]發(fā)現(xiàn)BSP可以保護2型糖尿病小鼠免疫器官,增加小鼠脾臟和胸腺的濕重。邱紅梅等[27]通過實驗發(fā)現(xiàn)BSP可顯著提升脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)誘導的小鼠B淋巴細胞增殖能力,對機體的特異性和非特異性免疫反應均有促進作用。

1.6 促進成纖維細胞和表皮生長因子的增殖 膠原蛋白是細胞附著、生長和分化的天然基質,在傷口愈合的各個階段都具有相當關鍵的作用,受傷后,暴露的膠原蛋白促進血小板聚集并激活傷口相關的趨化因子,促進細胞增殖和分化。CHEN等[28]實驗表明BSP可以增加細胞外基質膠原蛋白I和Ⅲ的分泌,從而促進肌腱愈合。ZHANG等[29]發(fā)現(xiàn)BSP在全層皮膚缺損損傷模型中可以增強小鼠皮膚成纖維細胞L929細胞的增殖和遷移,BSP顯著加速了體內(nèi)傷口愈合過程。

血管內(nèi)皮生長因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)和表皮生長因子(Epidermal Growth Factor,EGF)等生長因子可由多種體內(nèi)細胞分泌而成,生長因子的高表達有利于新組織形成初期的血管再生和角化細胞遷移,有利于創(chuàng)面組織產(chǎn)生及上皮組織增殖。WANG等[30]發(fā)現(xiàn)BSP能誘導人臍血管內(nèi)皮細胞增殖和VEGF的表達,分別在72 h后達到對照組的156%和147%。由此表明,白及中活性成分有促進EGF增殖及膠原合成的作用,對加快創(chuàng)面愈合增殖期進程及修復慢性難愈性創(chuàng)面有積極作用。

2 中藥白及應用于慢性創(chuàng)面的常見外用制劑

中藥白及作為創(chuàng)面治療劑已有相當長的歷史,現(xiàn)代臨床上白及的藥用形式十分豐富,包括白及粉、白及凝膠,以及以BSP為基礎的各種敷料,均在促進創(chuàng)面愈合方面發(fā)揮出了巨大的作用。

2.1 白及粉 白及在臨床中常加工成粉末作為止血要藥應用于手術等創(chuàng)面,因其粉末的劑型可有利于止血,吸收創(chuàng)面滲出物,形成有利于創(chuàng)面恢復的條件。張晨[31]發(fā)現(xiàn)白及粉能顯著增加創(chuàng)面組織中血小板內(nèi)皮細胞黏附分子(CD31)蛋白和VEGF mRNA表達量,提高創(chuàng)面愈合率,其機制可能與白及中富含黏多糖,其疏松的結構能夠吸收創(chuàng)面的分泌物,有助于縮短炎癥反應時間,形成利于肉芽組織中血管新生的微環(huán)境有關。周萍[32]發(fā)現(xiàn)對于Ⅲ～Ⅳ期壓瘡的患者使用白及-三七粉可有效減少創(chuàng)面滲出物并加速創(chuàng)面愈合。姬慶平等[33]在燒燙傷或整形患者的供皮區(qū)術中應用白及粉,其出血量大大減少,且能降低患者的疼痛感。

2.2 復方中藥制劑

2.2.1 白竭散 白竭散是中醫(yī)驗方,由白及和龍血竭組成,常用于治療肛腸科術后創(chuàng)面經(jīng)久難愈。現(xiàn)代臨床研究表明白竭散能促進創(chuàng)面局部血管形成,減輕炎癥反應,從而顯著提高創(chuàng)面愈合率。白竭散通過增加創(chuàng)面VEGF、CD31及第Ⅷ因子關聯(lián)抗原血管性血友病因子(von Willebrand Factor,vWF)的蛋白表達;促進毛細血管新生;提高創(chuàng)面愈合速度[34]。楊明[35]發(fā)現(xiàn)白竭散能抑制局部創(chuàng)面組織中TNF-α和IL-6的表達,起到減輕創(chuàng)面炎癥反應的作用。李明月[36]通過實驗證實了白竭散能促進創(chuàng)面膠原蛋白的表達,減少肛瘺術后瘢痕的形成,并提高愈合質量。

2.2.2 復方五鳳草液 復方五鳳草液是我科經(jīng)驗方,由白及、貓爪草、五鳳草組成。課題組前期實驗證實了其可有效控制創(chuàng)面結核桿菌數(shù)量,提高創(chuàng)面肉芽組織轉化生長因子-β(Transforming Growth Factor-β,TGF-β)的表達,促進角質蛋白細胞釋放VEGF因子,刺激血管生長因子的表達,從而促進結核性創(chuàng)面的愈合[37]。其機制可能與促進Ml巨噬細胞表型指標Arg-1表達、抑制M2巨噬細胞表型指標iNOS的過度表達,調控Ml、M2巨噬細胞平衡,降低CXC趨化因子的表達水平有關[38-39]。

2.3 BSP相關的復合材料

BSP的多元結構使其具有良好的溶脹能力和水蒸氣透射能力,可以去除多余的滲出物,且具有優(yōu)異的止血消炎抑菌特性、良好的生物相容性和透氣性[14]。對外,避免了因外界細菌感染而造成的二次損傷;對內(nèi),有利于形成一個適宜創(chuàng)面愈合的流體環(huán)境,加快創(chuàng)面愈合的速度,提高創(chuàng)面愈合質量,促進內(nèi)皮細胞黏附與貼壁生長。因此,以BSP為基礎的敷料在臨床上被廣泛開發(fā)和推廣。

2.3.1 凝膠制劑 LUO等[40]用高碘酸鹽氧化二醛白及多糖制備出的水凝膠具有吸收創(chuàng)口液體和補充干燥傷口水分的雙向調節(jié)功能,在體內(nèi)實驗中表現(xiàn)出良好的抗炎和促愈作用。趙寧等[41]以BSP為基質材料制備的O/W型乳膠劑能促進藥物在皮膚上的分散以及皮膚的水合程度。王斯韜等[42]制備的BSP水凝膠具有良好的經(jīng)皮促滲透和創(chuàng)口愈合作用。王曉等[43]發(fā)現(xiàn)白及膠能促進創(chuàng)面肉芽組織形成、毛細血管新生和膠原纖維的生成,有效促進創(chuàng)面愈合。王布雷[44]制備的BSP水凝膠可有效抵御創(chuàng)面細菌感染、降低炎癥反應、縮短傷口愈合時間,其機制可能與凝膠促進巨噬細胞向M2型極化,降低炎癥介質TNF-α和IL-6的表達水平,提高抑炎因子IL-10和生長因子TGF-β1的分泌,促進成纖維細胞增殖有關。

王俊杰等[45]發(fā)現(xiàn)對臨床Ⅰ、Ⅱ期壓瘡患者使用BSP水凝膠能顯著改善壓瘡癥狀,可有效控制感染,改善創(chuàng)面微環(huán)境,使創(chuàng)面始終處于利于組織生長、愈合的濕潤環(huán)境中,加速愈合。雷霆等[46]研究結果表明白及膠可以促進糖尿病潰瘍的創(chuàng)面肉芽組織生長,加速局部修復愈合。

2.3.2 白及創(chuàng)面敷料 BSP可與其他藥用高分子材料通過物理共混的方式制備成醫(yī)藥止血敷料。有研究表明,將殼聚糖(Chitosan,CS)、海藻酸鈉、海藻酸鈣以及BSP采用物理共混方式制備的新型輔料材料能夠促進傷口快速愈合,并具有良好的生物相容性[47]。黃黎明等[48]發(fā)現(xiàn)復方白及涂膜劑可明顯縮短深Ⅱ度和Ⅲ度局部皮膚燒燙傷大鼠模型的創(chuàng)面結痂天數(shù)和脫痂時間,其機制可能與BSP能降低LPS、Toll樣受體4(Toll-like Receptor 4,TLR4)和相關致炎細胞因子的表達有關[49]。LUO等[14]通過體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)使用BSP的組比對照組提前3 d完成創(chuàng)面閉合,并且可以加快疤痕脫落的速度。DING等[50]制備的白及復合敷料,其上層為殼聚糖-銀納米顆粒,起到抑制傷口細菌感染的作用,下層為殼聚糖和BSP,起到促進細胞增殖的作用,促進創(chuàng)面愈合。

2.3.3 納米載體材料 BSP還可以作為難溶性藥物的納米載體材料應用于制劑領域,表現(xiàn)出作為載體材料的優(yōu)良性能。王曉等[43]研究顯示BSP作為外源性重組人表皮生長因子載體,能起到抗炎,促進創(chuàng)面新生毛細血管和膠原纖維形成,使細胞增殖能力增強,縮短傷口愈合時間的作用。DING等[50]通過修飾BSP,使其對巨噬細胞產(chǎn)生核酸的親和力,以其作為載體,可以起到抗炎和治療免疫系統(tǒng)疾病的作用。

2.3.4 白及止血海綿 王巍等[51]制備的白及止血海綿是一種優(yōu)良的可吸收性止血材料,對大鼠斷尾出血模型具有顯著的止血作用。陳俊可[52]制備了BSP修飾的氧化石墨烯復合海綿(Bletilla Striata Polysaccharide Graphene Oxide Composite Sponge,BGCS),實驗表明BGCS具有良好的止血效果,其凝血機制可能與刺激血小板、誘導紅細胞聚集、加速纖維蛋白形成有關。雷霆等[46]制備的三七/白及膠海綿可有效降低糖尿病足潰瘍(Diabetic Foot Ulcers,DFU)模型大鼠潰瘍創(chuàng)面組織的炎癥細胞浸潤,促進膠原纖維沉積、毛細血管和肉芽組織生長,其作用機制可能與Wnt/β-連環(huán)素(β-catenin)通路中β-catenin、Rspo3的mRNA表達上調和糖原合成酶激酶-3β(Glycogen Synthase Kinase-3β,GSK-3β)mRNA表達的下調相關。

2.3.5 白及成膜材料 BSP可與海藻酸鈉、甲基纖維素鈉、聚乙烯醇、甲殼胺等藥用高分子材料復配制備新型復合膜,起到靈活控制藥物的釋放速度,根據(jù)臨床需要達到緩釋和速釋的目的[53]。黎國梓和馮彰建[54]將甲基纖維素鈉和白及膠制備成雙層膜,具有速釋的止痛消炎作用。李源[55]制備的BSP和CS的復合膜可起到抗氧化和抗菌的作用。

3 討論

中藥白及是一味具有豐富藥理活性的天然藥物,在創(chuàng)面修復領域具有極高的研究潛力,值得廣大研究人員和臨床工作者進行進一步的開發(fā)應用[56-57]。目前有關白及在創(chuàng)面治療中的研究多為臨床試驗,且主要考察患者使用白及相關制劑的治愈情況,但是白及的化學成分復雜,藥理活性多樣,目前學者們研究較多的仍是BSP,并未對白及的其余化學單體成分進行深入的有關促進創(chuàng)面愈合的研究,今后應擴大研究白及在創(chuàng)面治療中的其他藥理活性,將藥理活性研究從總提取物轉向各種化學單體的研究,進而發(fā)現(xiàn)一些新的活性成分,探究白及是否能解決慢性創(chuàng)面的其他關鍵難題。

另外,對于白及新型敷料的開發(fā)仍有廣大前景,通過查閱大量文獻發(fā)現(xiàn)目前對于BSP敷料的開發(fā)仍偏重于其止血作用以及良好的吸附功能,BSP一些其余的生物活性尚未被開發(fā)用于制備具有相關功能的生物材料,如抗氧化應激、抗衰老活性等,這一部分的藥理活性仍然具有巨大的開發(fā)應用價值。此外,對于白及應用于傷口敷料的研究也只涉及表面制造工藝,藥物的體內(nèi)生物利用度和最佳治療效果的性能——藥效評價還有待更加深入的研究。我們認為無論是BSP與新型生物材料開發(fā),還是白及分子水平機制研究,都有可能成為日后白及研究的熱點。

綜上所述,未來應加大對中藥白及在創(chuàng)面修復方面的研究與開發(fā),并將新型材料與中藥白及相結合,發(fā)揮中藥多靶點、多層次的優(yōu)勢,開創(chuàng)未來中醫(yī)藥在慢性創(chuàng)面治療領域的新篇章。

利益沖突聲明:無。