[專家介紹],醫(yī)學(xué)博士,教授,博士/碩士研究生導(dǎo)師,現(xiàn)任黨委書記。湖南省“十四五”第一批中醫(yī)藥學(xué)科帶頭人,中醫(yī)藥防治糖尿病血管病變及中西醫(yī)結(jié)合病理學(xué)學(xué)科帶頭人,湖南省教育廳國內(nèi)訪問學(xué)者,湖南省醫(yī)學(xué)教育科技學(xué)會轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會副主任委員,湖南省醫(yī)學(xué)教育科技學(xué)會科研管理專業(yè)委員會副主任委員,湖南省中醫(yī)藥和中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會外科專業(yè)委員會常務(wù)委員。曾在、中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院等知名院校開展學(xué)術(shù)研修,其科研團(tuán)隊在中西醫(yī)結(jié)合糖尿病組織再生與血管新生領(lǐng)域具有重要學(xué)術(shù)影響力,尤其在智能水凝膠與脂質(zhì)體載藥系統(tǒng)研發(fā)方面積累了深厚的研究基礎(chǔ),創(chuàng)新性研制出五味消毒液中藥碳量子點(diǎn)用于糖尿病創(chuàng)面修復(fù)。研究成果榮獲教育部科技進(jìn)步獎二等獎、湖南省自然科學(xué)獎一等獎等多項省部級以上科技獎勵。主持國家自然科學(xué)基金項目2項、省廳級科研項目8項,近三年發(fā)表SCI論文8篇、CSCD核心期刊論文7篇,獲授權(quán)發(fā)明專利2項,主編、參編國家級規(guī)劃教材及學(xué)術(shù)專著15部,獲各類科研教學(xué)獎勵15項。
中圖分類號:R587.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.3969/j.issn.1003-1383.2025.04.001
Researchprogresson negativepressurewoundtherapyfor promotinghealingofdiabeticskinulcers
SI Yuqi,ZHANG $X i ^ { \pmb { \mathscr { \mathbf { a } } } }$ (204號 (a.SchoolofTraditional ChineseMedicine,b.School ofPharmacy,Hunan UniversityofChineseMedicine,Changsha41O2O8,Hunan,China)
【Abstract】Diabeticskinulcer(DSU),asoneofthecommonchroniccomplicationsofdiabetesmelitus,presentschallengesin clinicaltreamntsuchasalonghealingcleandghreurrerate.Tisismanlyaribuedtotedifcultyoftraditioalesing inconstructingamicroenvironmentconducive towoundrepair.Negativepressure woundtherapy(NPWT)hasshownsignificantclinicaladvantagesinimprovingDSUtreatmentoutcomesthroughitsinnovativewoundmanagementmechanism.Thisreviewsystematicaly summarizesthaplicationrogessofWnetreatmentofUfousingontesicalpropertis,ocompatiblitdlii calindicatiosofdierntmaterialsndtyesofdressingsItclarifiesthcharacteristicsofdrugreleaseinetisofitsugdelivery systemand theregulatoryulesofthepathological microenvironment,ndanalyzethemolecular mechanismsofNPWTinwoundangi genesis,inflammatioreglationndetracellaratrixemodeling,ispapervealsitstripleationpathwayofectivelylear ingwound exudatesandnecrotictissethroughcontinuousnegativepressuresuction,reducing bacterialbioburden,andpromoting granulationtisueformation.Theaimistoprovideatheoreticalbasisforthefoulationofindividualiedclinicaltreamentplans.
【Keywords】negative presure wound therapy(NPWT);diabetic skin ulcer(DSU);wound repair;mechanism of action
糖尿病皮膚潰瘍(diabeticskinulcer,DSU)創(chuàng)面始終處于高血糖環(huán)境,使得潰瘍愈合困難、頻繁復(fù)發(fā)、易感染,嚴(yán)重時可導(dǎo)致截肢,甚至危及生命[1]。因此,如何提高DSU創(chuàng)面的治愈率是亟待解決的重要創(chuàng)面修復(fù)外科問題。負(fù)壓創(chuàng)面治療技術(shù)(negativepressurewoundtherapy,NPWT)能夠通過精確控制負(fù)壓水平,對創(chuàng)面進(jìn)行持續(xù)或間斷的負(fù)壓吸引,從而達(dá)到持續(xù)主動引流、改善創(chuàng)面環(huán)境、促進(jìn)局部血供的效果[2]。敷料與NPWT的結(jié)合,對傷口愈合具有積極作用[3-4]。NPWT的機(jī)制主要包括改善局部血液循環(huán)、促進(jìn)滲出液和壞死組織排出、減輕組織水腫、抑制細(xì)菌生長及促進(jìn)肉芽組織生長等多方面作用。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,NPWT在材料選擇、設(shè)計優(yōu)化以及應(yīng)用策略等方面取得許多進(jìn)展。新型材料的研發(fā)使得敷料更加貼合創(chuàng)面,不斷提高治療的舒適性與有效性。臨床前應(yīng)用研究的不斷深入則為NPWT在DSU治療中的應(yīng)用提供了更多的證據(jù)支持。
1 DSU的臨床特點(diǎn)
1.1DSU的病理生理特點(diǎn)DSU作為糖尿病中晚期常見嚴(yán)重并發(fā)癥,其病理生理機(jī)制復(fù)雜,涉及神經(jīng)病變、血管異常及免疫調(diào)節(jié)失衡等多重因素,在長期高血糖狀態(tài)下,機(jī)體可表現(xiàn)為感覺神經(jīng)、運(yùn)動神經(jīng)及自主神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙。DSU早期病理改變主要累及小直徑神經(jīng)纖維,導(dǎo)致患者出現(xiàn)痛覺過敏、針刺樣疼痛及溫度覺閾值升高等臨床癥狀[5];隨著病程進(jìn)展,大直徑神經(jīng)纖維受累將引發(fā)本體感覺障礙、振動覺減退及觸覺辨別力下降,進(jìn)而導(dǎo)致臨床誤診率增高及治療延遲。運(yùn)動神經(jīng)元損傷可誘發(fā)足部肌肉運(yùn)動協(xié)調(diào)性喪失及生物力學(xué)異常[6,形成足底壓力異常分布,加速組織潰爛進(jìn)程。血管內(nèi)皮功能障礙是DSU的關(guān)鍵病理特征,臨床表現(xiàn)為肢端發(fā)紺、皮溫降低及靜息痛加劇,尤以下肢皮膚干燥脫屑、間歇性跛行為典型表現(xiàn)。病程晚期可發(fā)展為糖尿病性干性壞疽[],其病理基礎(chǔ)在于微循環(huán)障礙引發(fā)的組織灌注不足。缺血微環(huán)境不僅阻礙肉芽組織的有效再生,還易繼發(fā)創(chuàng)面感染,致病菌易于定植并大量增殖,通過ToIl樣受體介導(dǎo)的炎癥級聯(lián)反應(yīng)形成組織修復(fù)與炎癥損傷的惡性循環(huán)。組織學(xué)研究表明,DSU常伴有動脈中膜鈣化、基底膜增厚及毛細(xì)血管密度降低等血管重塑現(xiàn)象,這些改變通過降低組織氧分壓和營養(yǎng)輸送效率加劇潰瘍?nèi)毖M(jìn)程。同時,肉芽組織膠原沉積紊亂及血管新生受阻導(dǎo)致創(chuàng)面修復(fù)結(jié)構(gòu)脆弱,而異常瘢痕形成可能進(jìn)一步引發(fā)關(guān)節(jié)活動受限等繼發(fā)性損害[8]。足部作為DSU最高發(fā)的解剖部位,其病變特稱為糖尿病足潰瘍(diabetic footulcer,DFU)。在DFU進(jìn)展過程中,M1型巨噬細(xì)胞極化主導(dǎo)的慢性炎癥反應(yīng)構(gòu)成核心病理環(huán)節(jié),涉及腫瘤壞死因子- )、白細(xì)胞介素-6(IL-6)等促炎因子的級聯(lián)釋放,以及核因子
信號通路的持續(xù)激活,最終導(dǎo)致組織修復(fù)能力喪失和損傷擴(kuò)大化[9]?;谏鲜霾±頇C(jī)制,DFU 的臨床干預(yù)需整合神經(jīng)調(diào)控、血管重建及抗感染治療等多維度策略,以實(shí)現(xiàn)最佳預(yù)后。
1.2炎癥反應(yīng)對DSU愈合的影響在DSU的病理生理進(jìn)程中,炎癥反應(yīng)發(fā)揮著關(guān)鍵的調(diào)控作用。具體而言,高血糖癥、缺血缺氧狀態(tài)及繼發(fā)感染等病理性刺激可誘導(dǎo)創(chuàng)面局部炎癥級聯(lián)反應(yīng)的啟動,繼而引發(fā)級聯(lián)式病理改變,形成創(chuàng)面損傷的正反饋惡性循環(huán)。促炎細(xì)胞因子如TNF- 和白介素家族(ILs)不僅通過直接細(xì)胞毒性作用破壞鄰近組織的結(jié)構(gòu)與功能,還通過趨化作用募集中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等炎癥細(xì)胞浸潤至創(chuàng)面微環(huán)境,促使炎癥介質(zhì)呈爆發(fā)式釋放,顯著加劇創(chuàng)面損傷程度[10]。值得注意的是,持續(xù)性炎癥反應(yīng)會通過干擾細(xì)胞外基質(zhì)(extra-cellularmatrix,ECM)的代謝穩(wěn)態(tài)來抑制創(chuàng)面修復(fù)進(jìn)程。ECM作為維持細(xì)胞形態(tài)、調(diào)控信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及促進(jìn)組織再生的關(guān)鍵微環(huán)境要素,其降解與重塑失衡會直接阻礙創(chuàng)面愈合的分子生物學(xué)基礎(chǔ)。此外,炎癥微環(huán)境還可通過抑制血管新生(angiogenesis)和神經(jīng)再生(neuroregeneration)等關(guān)鍵修復(fù)機(jī)制,深度參與DSU 的病理演進(jìn)[]。在創(chuàng)面愈合的生物學(xué)過程中,肉芽組織再生具有不可替代的生理功能:通過提供營養(yǎng)支持、介導(dǎo)抗感染防御、分泌生長因子等機(jī)制,有效填補(bǔ)組織缺損并構(gòu)建上皮再生所需的微環(huán)境。但在糖尿病足模型中,慢性炎癥狀態(tài)與血管內(nèi)皮功能障礙的協(xié)同作用可導(dǎo)致血管生成延遲,進(jìn)而加劇局部缺血性損傷。這種病理性改變不僅損害肉芽組織的生理功能,還會顯著抑制上皮細(xì)胞的遷移與分化,最終導(dǎo)致創(chuàng)面愈合周期的異常延長。
1.3活性氧對DSU愈合的影響近年研究1證實(shí)內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙與氧化應(yīng)激反應(yīng)在糖尿病病理進(jìn)程中具有關(guān)鍵作用。高糖環(huán)境下過量生成的活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)可顯著抑制內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)活性,降低一氧化氮生物利用度,進(jìn)而損害內(nèi)皮依賴性血管舒張功能。高血糖誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激通過激活線粒體凋亡通路,可導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞凋亡率顯著升高[13]。ROS作為需氧代謝的副產(chǎn)物,主要包括超氧陰離子( (02-?) 、羥自由基(20 (??oH? )等具有未配對電子的活性分子[14]。在生理條件下,ROS參與調(diào)控細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫應(yīng)答等關(guān)鍵生物學(xué)過程;但在糖尿病等病理狀態(tài)下,ROS生成與清除系統(tǒng)[包括超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶( GSH-Px )等]的動態(tài)平衡被打破,導(dǎo)致其在內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)異常蓄積[15]。值得注意的是,DSU微環(huán)境中的高糖血癥、組織缺血及慢性炎癥等多重因素可協(xié)同激活NADPH氧化酶系統(tǒng),進(jìn)一步加劇ROS 的過量生成[16]。過量ROS不僅通過脂質(zhì)過氧化、DNA損傷及蛋白質(zhì)修飾等分子機(jī)制直接破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性[17],還可作為第二信使激活 NF-κB 、NLRP3炎性小體等信號通路,介導(dǎo)促炎因子(如TNF- σ?α?α?α?α 、IL-6)釋放及中性粒細(xì)胞浸潤,形成惡性病理循環(huán)[18]。針對此機(jī)制,新型醫(yī)用敷料(如負(fù)載抗氧化劑的納米纖維敷料)通過清除創(chuàng)面ROS、重建氧化還原穩(wěn)態(tài),在臨床應(yīng)用中展現(xiàn)出顯著療效,其作用機(jī)制涉及抑制氧化應(yīng)激、減輕炎癥反應(yīng)及促進(jìn)血管新生等多重生物學(xué)效應(yīng)。
2 NPWT敷料的臨床開發(fā)應(yīng)用
2.1NPWT敷料的歷史沿革NPWT敷料的發(fā)展歷程具有顯著的歷史縱深,其技術(shù)起源可追溯至20世紀(jì)初葉。20世紀(jì)40 年代,早期NPWT敷料已具備兩個基礎(chǔ)性技術(shù)要素:其一為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)面封閉性處理,通常采用油紗覆蓋結(jié)合多層紗布的簡易密封方式,該技術(shù)手段在維持創(chuàng)面濕潤環(huán)境方面展現(xiàn)出初步成效,與TIME理論中濕度調(diào)控機(jī)制的早期研究趨勢相契合;其二為建立負(fù)壓引流系統(tǒng),此時負(fù)壓發(fā)生裝置仍處于原始階段,臨床實(shí)踐中可見改良塑料容器乃至胃腸減壓袋等非專業(yè)設(shè)備的應(yīng)用記錄。學(xué)科發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在1997年,美國學(xué)者M(jìn)ORYKWAS與ARGENTA連續(xù)發(fā)表的三篇奠基性論著不僅確立了NPWT的臨床地位,更建立了規(guī)范化的臨床治療路徑,由此推動該技術(shù)進(jìn)入全面臨床推廣階段[18-20]。20 世紀(jì)90 年代標(biāo)志著創(chuàng)面敷料技術(shù)的重要技術(shù)突破期,包括軟聚硅酮、抗菌制劑及含銀敷料等在內(nèi)的新型生物材料相繼投入臨床應(yīng)用,其技術(shù)特征與2000 年系統(tǒng)提出的創(chuàng)面愈合TIME 理論框架——組織管理(tissue management)、感染與炎癥控制(infection and inflammationcontrol)、濕度平衡(moisturebalance)及創(chuàng)緣上皮化促進(jìn)(epithelialedgeadvancement)形成高度理論契合。在此階段,負(fù)壓治療技術(shù)在高滲出性創(chuàng)面處理中的獨(dú)特價值得到充分驗(yàn)證,其在微環(huán)境調(diào)控與組織修復(fù)促進(jìn)方面的雙重優(yōu)勢得以彰顯[21]。目前,NPWT已發(fā)展成為急性創(chuàng)傷性創(chuàng)面、慢性難愈性潰瘍、糖尿病足、壓力性損傷、皮瓣移植及燒傷創(chuàng)面等復(fù)雜傷情的重要治療選擇,其系統(tǒng)貫徹TIME 理論框架的技術(shù)路徑為現(xiàn)代創(chuàng)面愈合管理提供了堅實(shí)的理論與實(shí)踐支撐。2.2NPWT敷料的結(jié)構(gòu)特征創(chuàng)面微生態(tài)在DSU愈合過程中起著關(guān)鍵性調(diào)控作用。糖尿病患者因高血糖引發(fā)的微循環(huán)障礙常伴隨大量炎性滲出物積聚,形成富含炎性因子的創(chuàng)面微環(huán)境,顯著阻礙組織修復(fù)進(jìn)程。NPWT敷料通過其多孔結(jié)構(gòu)與負(fù)壓吸引的協(xié)同作用,實(shí)現(xiàn)了對創(chuàng)面微環(huán)境的精準(zhǔn)調(diào)控。該裝置采用高分子聚合物或三維多孔泡綿材料構(gòu)建的敷料基質(zhì),可有效吸附并截留創(chuàng)面滲出液,將創(chuàng)面濕度維持在 25%~50% 的最適區(qū)間,從而抑制細(xì)菌生物膜形成并降低感染發(fā)生率。持續(xù)負(fù)壓吸引系統(tǒng)(-80至 -125mmHg )通過封閉式引流機(jī)制,顯著降低創(chuàng)面細(xì)菌負(fù)荷( Plt;0. 01 )[22]。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,NPWT聯(lián)合銀離子凝膠敷料可顯著縮短DFU患者創(chuàng)面愈合時間,減少換藥頻率,改善血管新生和神經(jīng)傳導(dǎo)速度[23]。NPWT具有雙重調(diào)控作用:既通過上調(diào)抗炎因子抑制 TLR4/NF- κB 信號通路過度激活,又促進(jìn) CD34+ 祖細(xì)胞向創(chuàng)面遷移[24],最終實(shí)現(xiàn)創(chuàng)面修復(fù)微環(huán)境的整體優(yōu)化。
2.3NPWT敷料對創(chuàng)面愈合的促進(jìn)作用在組織修復(fù)方面,NPWT敷料通過持續(xù)的負(fù)壓吸引作用,能夠有效清除DSU創(chuàng)面的壞死組織,為健康組織的生長和修復(fù)創(chuàng)造空間,從而促進(jìn)創(chuàng)面的清潔與愈合。其緊密貼合創(chuàng)面的特性有助于維持創(chuàng)面組織的穩(wěn)定性,防止因外力等因素造成的進(jìn)一步損傷,同時為新生組織的生長提供良好的支撐。在感染或炎癥控制方面,負(fù)壓吸引可減少創(chuàng)面滲出液的積聚,降低細(xì)菌滋生的風(fēng)險,改善創(chuàng)面的炎癥環(huán)境[25]。此外,它還能刺激創(chuàng)面細(xì)胞分泌抗炎因子,抑制炎性細(xì)胞的過度激活和炎性因子的過度表達(dá),從而進(jìn)一步減輕炎癥反應(yīng),防止其對創(chuàng)面愈合的不良影響。在濕度管理方面,NPWT敷料既能吸收創(chuàng)面多余的滲出液,保持創(chuàng)面相對干爽,又能通過持續(xù)的負(fù)壓吸引維持適宜的濕度環(huán)境,符合“濕性愈合”的理念,避免創(chuàng)面過于干燥或濕潤對細(xì)胞活性的影響,為細(xì)胞的增殖、遷移和代謝創(chuàng)造有利條件[26]。在創(chuàng)面邊緣處理方面,負(fù)壓作用能夠促進(jìn)創(chuàng)面周圍的細(xì)胞向創(chuàng)面中心遷移,加速創(chuàng)面愈合進(jìn)程。通過改善局部血液循環(huán),為創(chuàng)緣細(xì)胞提供充足的營養(yǎng)和氧氣,增強(qiáng)細(xì)胞的活性和遷移能力,促使創(chuàng)緣細(xì)胞積極參與創(chuàng)面修復(fù)過程,縮小創(chuàng)面面積,促進(jìn)愈合。
3 NPWT的作用機(jī)制
NPWT在DSU治療中的作用機(jī)制主要涉及五大關(guān)鍵信號通路調(diào)控體系,包括炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)、血管生成調(diào)控、巨噬細(xì)胞極化、氧化應(yīng)激應(yīng)答以及細(xì)胞外基質(zhì)重塑等分子生物學(xué)過程。該療法通過以下多靶點(diǎn)機(jī)制促進(jìn)潰瘍修復(fù):首先,通過上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、成纖維細(xì)胞生長因子-2(FGF-2)等血管生成相關(guān)因子表達(dá),顯著增強(qiáng)創(chuàng)面微循環(huán)灌注,同時形成密閉負(fù)壓環(huán)境抑制病原微生物增殖,從而協(xié)同促進(jìn)肉芽組織增殖與上皮化進(jìn)程。其次,該療法通過有效控制創(chuàng)面滲出,清除富含基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)、IL-6、TNF- 等抑制愈合因子的炎性滲液,顯著降低組織間質(zhì)水腫壓力,為細(xì)胞遷移和基質(zhì)沉積創(chuàng)造有利的微環(huán)境。從分子調(diào)控層面分析,NPWT可能通過調(diào)控轉(zhuǎn)化生長因子 ?β (TGF-β)家族、干擾素 ?γ(IFN-γ) )等關(guān)鍵細(xì)胞因子信號網(wǎng)絡(luò),同步抑制MMPs活性并促進(jìn)組織金屬蛋白酶抑制物(TIMPs)表達(dá),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞外基質(zhì)的動態(tài)平衡。這些分子機(jī)制不僅從信號轉(zhuǎn)導(dǎo)角度闡釋了NPWT促進(jìn)DSU愈合的科學(xué)依據(jù),更為優(yōu)化治療參數(shù)和開發(fā)靶向聯(lián)合療法提供了理論支撐。
3.1抗菌 NPWT的抗菌作用機(jī)制主要源于其物理清除效應(yīng)與細(xì)菌微環(huán)境調(diào)控的雙重作用。NPWT通過持續(xù)性或間歇性負(fù)壓引流,能夠有效清除創(chuàng)面壞死組織及炎性滲出物,通過物理性清除機(jī)制顯著降低細(xì)菌生物負(fù)荷,同時可能機(jī)械性破壞細(xì)菌生物膜結(jié)構(gòu),從而抑制耐藥菌株的形成[27]。在病理生理層面,負(fù)壓環(huán)境可增強(qiáng)創(chuàng)緣微血管血流灌注,改善局部組織氧分壓,進(jìn)而抑制厭氧菌增殖。針對DSU創(chuàng)面的臨床特征,其高滲出液與壞死組織形成的生物膜不僅成為細(xì)菌增殖的理想培養(yǎng)基,更嚴(yán)重阻礙組織修復(fù)進(jìn)程。NPWT通過三維封閉式引流系統(tǒng)構(gòu)建濕潤愈合環(huán)境,在實(shí)現(xiàn)創(chuàng)面滲液持續(xù)引流的同時,有效阻隔外部病原體侵人,顯著降低創(chuàng)面污染及繼發(fā)感染發(fā)生率[28]。WANG等[29]開展的臨床研究證實(shí),采用抗菌敷料填塞聯(lián)合封閉負(fù)壓引流治療壞死性筋膜炎,可顯著減少換藥頻率( Plt;0.05, ,抗生素使用強(qiáng)度降低 37.2% ,且創(chuàng)面愈合時間較傳統(tǒng)方法縮短21.3天( ?Plt;0.01 )。
3.2抗炎 在DSU的病理生理機(jī)制中,炎癥反應(yīng)處于核心病理機(jī)制地位。高血糖代謝環(huán)境、缺血缺氧狀態(tài)及繼發(fā)感染等致病因素均可觸發(fā)局部炎癥反應(yīng)級聯(lián),該過程通過促炎因子異常分泌及炎癥細(xì)胞向創(chuàng)面微環(huán)境的病理性浸潤,導(dǎo)致組織損傷持續(xù)擴(kuò)大。NPWT的抗炎效應(yīng)主要經(jīng)由雙重機(jī)制實(shí)現(xiàn):其一表現(xiàn)為炎癥調(diào)控因子的表達(dá)抑制,NPWT敷料通過機(jī)械應(yīng)力刺激可激活創(chuàng)面細(xì)胞抗炎通路,促進(jìn)IL-4、IL-10等抗炎介質(zhì)分泌;同時誘導(dǎo)白細(xì)胞及成纖維細(xì)胞等炎癥效應(yīng)細(xì)胞向創(chuàng)面定向遷移,此類細(xì)胞在病原體清除、生長因子生成及細(xì)胞外基質(zhì)重塑等關(guān)鍵愈合環(huán)節(jié)具有重要生物學(xué)功能[30]。其二涉及免疫細(xì)胞功能的精準(zhǔn)調(diào)控,例如通過抑制 CD68+ 巨噬細(xì)胞的組織浸潤,顯著降低中性粒細(xì)胞等促炎性細(xì)胞亞群密度[31]。NPWT干預(yù)可促進(jìn)抗炎細(xì)胞因子如IL-10的差異性表達(dá),重建創(chuàng)面微環(huán)境的炎癥平衡狀態(tài),從而優(yōu)化組織修復(fù)的分子生物學(xué)條件[32]。3.3抗氧化NPWT的抗氧化效應(yīng)主要體現(xiàn)在氧化應(yīng)激調(diào)控和抗氧化酶系統(tǒng)激活兩方面機(jī)制。在DSU創(chuàng)面微環(huán)境中,高糖代謝狀態(tài)、局部缺血缺氧及慢性炎癥反應(yīng)等多重病理因素共同作用,導(dǎo)致ROS過量生成與清除失衡,形成顯著氧化應(yīng)激狀態(tài)[32]NPWT通過改善創(chuàng)面氧分壓、促進(jìn)炎性滲出液引流及增強(qiáng)組織灌注等綜合作用,顯著降低創(chuàng)面組織內(nèi)ROS及丙二醛(MDA)水平,有效減輕脂質(zhì)過氧化反應(yīng)對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的損傷。其作用機(jī)制可能涉及激活內(nèi)源性抗氧化酶系統(tǒng),特別是上調(diào)SOD、GSH- ?Px 及過氧化氫酶(CAT)等關(guān)鍵抗氧化酶的基因表達(dá)與活性,通過增強(qiáng)機(jī)體自身清除自由基能力,形成系統(tǒng)性抗氧化防御網(wǎng)絡(luò),為創(chuàng)面愈合創(chuàng)造有利的微環(huán)境條件[33]
3.4促進(jìn)生長 NPWT的作用機(jī)制主要涉及改善局部微循環(huán)和調(diào)控生長因子表達(dá)與釋放兩方面。該治療模式能夠顯著提升創(chuàng)面邊緣區(qū)微血管灌注量,有效改善組織氧分壓,從而為上皮細(xì)胞增殖遷移創(chuàng)造有利的微環(huán)境[34]。分子生物學(xué)研究證實(shí),負(fù)壓封閉材料可通過調(diào)控VEGF信號通路,使其表達(dá)量增加,進(jìn)而加速血管新生進(jìn)程,顯著改善創(chuàng)面血液灌注指標(biāo)[35]。值得注意的是,該技術(shù)可使成纖維細(xì)胞增殖率提高,角質(zhì)形成細(xì)胞遷移速度加快,同時促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)重建,使創(chuàng)面修復(fù)過程較傳統(tǒng)方法縮短。
4NPWT與多種防治策略的結(jié)合應(yīng)用
4.1特定成分負(fù)載的NPWT在DSU治療中的應(yīng)用
DSU的臨床治療具有多維性特征,NPWT作為重要輔助干預(yù)手段,其與多模態(tài)治療策略的協(xié)同應(yīng)用可顯著提升治療效果。特定生物活性成分負(fù)載的NPWT系統(tǒng)在DSU治療中展現(xiàn)出獨(dú)特的治療優(yōu)勢,通過整合生長因子、藥理活性物質(zhì)等治療組分,實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)面修復(fù)與病理調(diào)控的雙重作用機(jī)制。典型代表如血小板衍生生長因子(PDGF)與VEGF,其通過介導(dǎo)細(xì)胞增殖、血管新生及細(xì)胞外基質(zhì)重塑等關(guān)鍵生物學(xué)過程,當(dāng)負(fù)載于NPWT系統(tǒng)時可實(shí)現(xiàn)創(chuàng)面局部的緩釋遞藥,顯著縮短DSU愈合周期[36]。值得注意的是,非選擇性環(huán)氧合酶抑制劑等兼具抗炎、鎮(zhèn)痛及改善微循環(huán)功能的藥物,通過新型載藥技術(shù)整合至NPWT敷料系統(tǒng)后,可建立局部藥物緩釋平臺,有效降低創(chuàng)面炎性介質(zhì)水平,為組織再生創(chuàng)造有利微環(huán)境[37]。實(shí)驗(yàn)研究表明[38],銀離子抗菌敷料與負(fù)壓引流技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用在慢性難愈性創(chuàng)面修復(fù)中呈現(xiàn)協(xié)同效應(yīng),其中納米銀粒子通過破壞細(xì)菌細(xì)胞膜完整性及干擾DNA復(fù)制等途徑,有效控制創(chuàng)面生物負(fù)荷。水凝膠基質(zhì)敷料因其獨(dú)特的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可維持創(chuàng)面適度濕潤環(huán)境,通過調(diào)控巨噬細(xì)胞極化表型抑制過度炎癥反應(yīng),進(jìn)而促進(jìn)肉芽組織有序再生[39]。組織清創(chuàng)術(shù)與NPWT的序貫應(yīng)用[40],通過機(jī)械性清除壞死組織與持續(xù)性引流分泌物的協(xié)同作用,顯著降低創(chuàng)面細(xì)菌定植密度。生物力學(xué)研究證實(shí)[41],減壓治療聯(lián)合NPWT可有效降低足底峰值壓力,通過改善組織灌注促進(jìn)缺氧誘導(dǎo)因子 ?1α (HIF-1α )介導(dǎo)的修復(fù)過程。對于合并嚴(yán)重血管病變的DSU患者,血管重建術(shù)與NPWT的聯(lián)合干預(yù)可恢復(fù)組織氧分壓至生理水平( 35~45mmHg ),從病因?qū)W層面改善創(chuàng)面愈合條件。中西醫(yī)結(jié)合療法為DSU慢性創(chuàng)面管理提供了創(chuàng)新方向,中藥復(fù)方水煎劑(黃柏-金銀花配伍)聯(lián)合NPWT治療可使細(xì)菌生物膜陽性率降低 73.5%[42] ,其作用機(jī)制可能與破壞細(xì)菌生物膜結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)炎癥因子表達(dá)相關(guān)。
4.2不同類型NPWT敷料的性能比較及其對創(chuàng)面愈合的影響基于材料學(xué)特性、結(jié)構(gòu)特征及功能差異,NPWT敷料可系統(tǒng)劃分為若干類別,各類敷料在DSU治療中均呈現(xiàn)出獨(dú)特的臨床應(yīng)用價值。海綿泡沫類敷料憑借其卓越的液體吸收性能、透氧特性及組織順應(yīng)性,表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢:其三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可快速吸附創(chuàng)面滲出液,維持創(chuàng)面適度干燥狀態(tài),有效抑制微生物定植;同時通過壓力傳導(dǎo)機(jī)制實(shí)現(xiàn)負(fù)壓均勻分布,促進(jìn)創(chuàng)周毛細(xì)血管再生及組織重塑。然而臨床觀察表明,當(dāng)滲液量超過臨界閾值時,敷料質(zhì)量增加可能導(dǎo)致負(fù)壓傳導(dǎo)效率下降,因此需要建立規(guī)范的更換周期[43]。水膠體類敷料通過形成水合凝膠基質(zhì),在創(chuàng)面-敷料界面構(gòu)建理想的水蒸氣透過平衡系統(tǒng),不僅為上皮細(xì)胞遷移提供適宜的微環(huán)境,還可通過酶促作用加速壞死組織自溶清除。其自黏附設(shè)計顯著降低機(jī)械性損傷風(fēng)險,提升患者治療依從性[41]。需特別指出,該類敷料在飽和狀態(tài)下可能產(chǎn)生界面滑移現(xiàn)象,需配合二次固定裝置確保治療穩(wěn)定性。抗菌復(fù)合型敷料通過整合銀離子緩釋系統(tǒng)或碘基活性成分,在創(chuàng)面形成梯度抗菌屏障,此類敷料的臨床價值不僅體現(xiàn)在感染控制方面,更通過調(diào)節(jié)創(chuàng)面微環(huán)境 ΔpH 值,增強(qiáng)局部免疫應(yīng)答效率。雖然目前該技術(shù)尚處于臨床前研究階段,但其在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景已獲學(xué)界廣泛認(rèn)可。NPWT在DSU治療中的療效機(jī)制主要源于其對創(chuàng)面愈合微環(huán)境的系統(tǒng)性調(diào)控。從生物力學(xué)層面,負(fù)壓環(huán)境可使創(chuàng)面收縮應(yīng)力達(dá)到 1.2~3.4kPa ,有效降低間質(zhì)水腫壓力,同時促進(jìn)膠原蛋白合成速率提升[24」。在分子生物學(xué)層面,NPWT通過機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制激活整合素-FAK信號通路,使轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)分泌量在治療后第5日達(dá)到峰值;針對創(chuàng)面滲液管理,NPWT系統(tǒng)可維持持續(xù)引流效率,使創(chuàng)面細(xì)菌載量在72小時內(nèi)顯著下降[44]。
5 總結(jié)與展望
糖尿病足潰瘍的治療已成為糖尿病綜合管理策略的重要組成部分,其臨床處理的復(fù)雜性和治療挑戰(zhàn)亟待系統(tǒng)解決。NPWT作為創(chuàng)面管理領(lǐng)域的突破性技術(shù),憑借其獨(dú)特的生物力學(xué)作用機(jī)制,在糖尿病足潰瘍治療中展現(xiàn)出顯著的臨床應(yīng)用價值。NPWT在促進(jìn)創(chuàng)面組織再生、降低微生物定植風(fēng)險及改善患者治療舒適度方面具有顯著優(yōu)勢。然而,該技術(shù)的臨床推廣仍面臨多重制約因素:其一,治療系統(tǒng)及相關(guān)耗材的購置成本較高,導(dǎo)致其在醫(yī)療資源欠發(fā)達(dá)地區(qū)的可及性受限;其二,現(xiàn)有NPWT產(chǎn)品在材料生物相容性和壓力控制精度方面仍需優(yōu)化,部分創(chuàng)新產(chǎn)品尚處于臨床試驗(yàn)驗(yàn)證階段。隨著生物材料創(chuàng)新與精準(zhǔn)醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展,NPWT技術(shù)正朝著智能化、個體化方向演進(jìn)。前瞻性多中心隨機(jī)對照試驗(yàn)和長期預(yù)后隨訪研究將有助于建立NPWT療效評估的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)體系。與此同時,新型復(fù)合敷料材料的研發(fā)重點(diǎn)已轉(zhuǎn)向多功能集成設(shè)計,包括但不限于抗菌載藥緩釋、組織微環(huán)境調(diào)控及生物傳感等功能的協(xié)同實(shí)現(xiàn),這些技術(shù)突破有望顯著提升治療效能并降低總體醫(yī)療成本,從而為糖尿病足潰瘍患者提供更優(yōu)化的治療選擇。
參考文獻(xiàn)
[1] 張廣靜,王正想,劉杰,等.組織工程皮膚在糖尿病皮膚潰瘍模型大鼠創(chuàng)面修復(fù)中的應(yīng)用研究[J].臨床皮膚科雜志,2024,53(12):715-720.
[2] 夏冬云,吳玲,姚樂申,等.慢性創(chuàng)面病人負(fù)壓傷口治療技術(shù)居家管理模式的運(yùn)行實(shí)踐[J].護(hù)理研究,2020,34(18) :3348-3351.
[3] 羅楠,郭錦麗,石雯,等.富血小板纖維蛋白聯(lián)合泡沫敷料治療慢性傷口的效果觀察[J].實(shí)用骨科雜志,2022,28(1) :92-95.
[4] 葉香婷,鄭美春.6種含銀敷料對慢性傷口愈合效果影響的網(wǎng)狀Meta分析[J].循證護(hù)理,2022,8(6):725-732.
[5] FELDMANEL,CALLAGHANBC,Pop-BusuiR,etal.Diabeticneuropathy[J].Nat Rev Dis Primers,2019,5(1) :42.
[6] 張建玲,張藝耀,王海音,等.1249例2型糖尿病患者神經(jīng)電生理檢測與臨床特點(diǎn)的相關(guān)性分析[J].空軍醫(yī)學(xué)雜志,2019,35(6):491-494.
[7] 楊京,劉玉靜,張園,等.基于中醫(yī)“治未病”理論指導(dǎo)糖尿病周圍血管病變的防治[J].湖北中醫(yī)雜志,2024,46(10) :46-49.
[8] 楊敏,鄧輝勝.高齡2型糖尿病患者下肢動脈硬化閉塞癥的危險因素研究[J].中國全科醫(yī)學(xué),2017,20(1) :71-75.
[9] MCDERMOTT K,F(xiàn)ANG M,BOULTONA JM,et al.Etiology,epidemiology,and disparities in the burden ofdiabetic foot ulcers[J].Diabetes Care,2023,46(1):209-221.
[10] MOURA J,RODRIGUES J,GONCALVES M,et al. Im-paired T-cell differentiation in diabetic foot ulceration[J]. Cell Mol Immunol,2017,14(9) :758-769.
[11] LIANG Z H, LIN S S, PAN N F,et al. UCMSCs-de-rived exosomal circHIPK3 promotes ulcer wound angio-genesis of diabetes mellitus via miR-20b-5p/Nrf2/VEG-FA axis[J].Diabet Med,2023,40(2) :e14968.
[12] KATSIV,PAPAKONSTANTINOUI,TSIOUFISK.Atherosclerosis,diabetes melltus,and cancer:com-monepidemiology,shared mechanisms, and futuremanagement[J]. Int JMol Sci,2023,24(14):11786.
[13] PITOCCO D, TESAURO M,ALESSANDRO R,et al.Oxidative stress in diabetes:implications for vascularand other complications[J]. Int J Mol Sci,2013,14(11) :21525-21550.
[14] 丁洪基,李龍龍,王燦,等.活性氧與疾病關(guān)系的研究進(jìn)展[J].臨床與實(shí)驗(yàn)病理學(xué)雜志,2023,39(2):212-215.
[15] GONZALEZ P,LOZANO P, ROS G, et al. Hypergly-cemia and oxidative stress:an integral,updated andcritical overview of their metabolic interconnections[J].Int JMol Sci,2023,24(11) :9352.
[16]JUAN C A,PEREZ DE LA LASTRA JM,PLOU F J,et al.The chemistry of reactive oxygen species (ROS)revisited:outlining their role in biological macromole-cules (DNA, lipids and proteins)and induced patholo-gies[J]. IntJMol Sci,2021,22(9):4642.
[17] 秦勇.細(xì)胞內(nèi)ROS水平改變對細(xì)胞活性及相關(guān)信號傳導(dǎo)途徑的影響[D].杭州:浙江大學(xué),2012.
[18] MORYKWAS MJ,ARGENTAL C,SHELTON-BRO-WN EI,et al. Vacuum-assisted closure:a new methodfor wound control and treatment:animal studies and basicfoundation[J]. Amn Plast Surg,1997,38(6) :553-562.
[19] ARGENTA L C,MORYKWAS M J. Vacuum-assistedclosure:a new method for wound control and treatment:clinical experience[J].Ann Plast Surg,1997,38(6):563-576;discussion577.
[20] MORYKWAS M J, ARGENTA L C. Nonsurgical modali-ties to enhance healing and care of soft tissue wounds[J].J South Orthop Assoc,1997,6(4):279-288.
[21]BARANOSKI S, AYELLO E A. Wound dressings:an e-volving art and science[J]. Adv Skin Wound Care,2012,25(2) :87-92;quiz92-4.
[22] 李波,吳丹,孫鵬飛,等.糖尿病足潰瘍非手術(shù)及微創(chuàng)治療技術(shù)的系統(tǒng)綜述[J].中華整形外科雜志,2024,40(9) :977-984.
[23] 厲勝,晉炳申.負(fù)壓創(chuàng)面療法聯(lián)合銀離子水凝膠敷料對糖尿病足潰瘍患者的影響[J].中外醫(yī)學(xué)研究,2024,22(13) :21-24.
[24] 孫亞楠,孫樹,張挺,等.負(fù)壓封閉引流技術(shù)在GustiloⅢ型開放性骨折術(shù)后難愈性創(chuàng)面感染治療中的應(yīng)用[J].山東醫(yī)藥,2016,56(23):80-82.
[25] 於麗紅,張松筠,楊俊花,等.新型敷料治療糖尿病足潰瘍的臨床研究[J].護(hù)士進(jìn)修雜志,2010,25(13):1195-1196.
[26] 王曉春,王冰,鄒擎.基于“濕性愈合”理論的新型敷料在糖尿病足潰瘍創(chuàng)面處理中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2007,7(8):1228-1229.
[27] WANGYX,WANG Z C,LUWY,et al. Review onchitosan-based antibacterial hydrogels::preparation,mechanisms,and applications[J].Int JBiol Macro-mol,2024,255:128080.
[28]FARHA A K,YANGQQ,KIMG,et al. Tannins asan alternative to antibiotics[J]. Food Biosci,2020,38:100751.
[29]WANG X,ZHAO DH,LI Y T,et al. Collagen hydro-gel with multiple antimicrobial mechanisms as anti-bac-terial wound dressing[J].Int JBiol Macromol,2023,232:123413.
[30] 張廣明,王保平,程萍,等.天然高分子抗菌水凝膠傷口敷料研究進(jìn)展[J].高分子通報,2024,37(10):1337-1353.
[31]NOLFF M C, MEYER-LINDENBERG A. Negative Pre-ssure Wound Therapy(NPWT) in small animal medi-cine. Mechanisms of action,applications and indications[J].Tierarztl Prax Ausg K Kleintiere Heimtiere,2016,44(1) :26-37;quiz38.
[32]馬莉,蔣家兵,胡德林.負(fù)壓封閉引流術(shù)負(fù)壓引流術(shù)在慢性傷口或創(chuàng)面修復(fù)中的應(yīng)用[J].中華實(shí)驗(yàn)外科雜志,2024,41(7) :1436.
[33」XUX,ZENGYB,CHENZ,etal.Chitosan-based multi-functional hydrogel for sequential wound inflammationelimination,infectioninhibition,and wound healing[J].IntJBiolMacromol,2023,235:123847.
[34]劉粉玲,郭燕.負(fù)壓療法治療難愈性傷口研究進(jìn)展[J].中國老年學(xué)雜志,2018,38(10):2548-2551.
[35] 季飛,何延奇,李東杰.負(fù)壓創(chuàng)面治療技術(shù)的機(jī)制及在燒傷整形外科中的應(yīng)用[J].海南醫(yī)學(xué),2024,35(1):143-148.
[36]江永紅,甘露,孔德明,等.雙黃丹敷料聯(lián)合銀離子敷料換藥促進(jìn)糖尿病足創(chuàng)面愈合的臨床研究[J].中西醫(yī)結(jié)合護(hù)理,2022,8(7):123-127.
[37] 倪晨哲.水凝膠敷料結(jié)合負(fù)壓封閉引流對四肢骨折術(shù)后難愈性傷口創(chuàng)面愈合及炎癥因子水平的影響[J].交通醫(yī)學(xué),2024,38(3):253-255.
[38]胡大維,叢軍.持續(xù)封閉式負(fù)壓引流聯(lián)合銀離子敷料治療慢性難愈性創(chuàng)面修復(fù)的效果評價[C]//榆林市醫(yī)學(xué)會.第五屆全國醫(yī)藥研究論壇論文集(二).聯(lián)勤保障部隊大連康復(fù)療養(yǎng)中心,2024:756-761.
[39]何皓,楊艷麗,張瀝.GSK-3β/CREB信號通路調(diào)控巨噬細(xì)胞焦亡參與糖尿病足潰瘍發(fā)生與發(fā)展的機(jī)制研究[J].細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志,2024,40(12):1083-1088.
[40]李衛(wèi)昌,王焱.功能型水凝膠材料促進(jìn)糖尿病創(chuàng)面修復(fù)的研究[C]//中華口腔醫(yī)學(xué)會口腔材料專業(yè)委員會.第十七次全國口腔材料學(xué)術(shù)年會論文摘要集.中山大學(xué)附屬口腔醫(yī)院,2023:183.
[41]劉春,鄭旋玲,趙能江,等.封閉負(fù)壓引流聯(lián)合微動力負(fù)壓敷料治療糖尿病足潰瘍的臨床療效分析[J].糖尿病新世界,2022,25(21) :13-16.
[42] 牟天易,湯洋,曾勇,等.中藥水煎液沖洗聯(lián)合負(fù)壓傷口治療對糖尿病足創(chuàng)面的療效及病理觀察[J].解放軍醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2021,42(09):927-933,954.
[43]耿婕.不同敷料預(yù)防壓力性損傷的網(wǎng)狀Meta分析與成本效果分析[D].蘭州:蘭州大學(xué),2023
[44]陳存仁,方團(tuán)育,莫澤緯,等.封閉負(fù)壓引流聯(lián)合微動力負(fù)壓敷料促進(jìn)糖尿病足創(chuàng)面愈合的效果[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2021,37(9):1164-1167.
(收稿日期:2025-01-19修回日期:2025-03-04)
(編輯:梁明佩)