韓 斌, 王志義
(1.遼寧醫學院,遼寧錦州121000;2.錦州石化醫院,遼寧錦州121000)
燙傷膏對大鼠深Ⅱ度燙傷創面修復作用及機制
韓 斌1, 王志義2
(1.遼寧醫學院,遼寧錦州121000;2.錦州石化醫院,遼寧錦州121000)
目的研究燙傷膏對大鼠深Ⅱ度燙傷創面的修復作用及作用機制。方法100只SD大鼠隨機分為空白對照組,模型組,陽性對照組,燙傷膏劑組。對75只大鼠 (模型組,陽性對照組,燙傷膏劑組)背部造成深Ⅱ度燙傷,燙傷后立即給藥,每日換藥2次。每日肉眼觀察創面瘀血水腫、痂下積膿,肉芽組織增生情況,定期測量創面愈合面積,計算創傷愈合率。分別于燙傷后7、10、14、21 d取材做病理切片以及表皮細胞生長因子 (EGF),堿性成纖維細胞生長因子 (bFGF)免疫組化切片。燙傷后48 h測量血清白細胞介素-1β(IL-1β)水平。結果燙傷膏劑組和陽性對照組的創傷愈合率明顯高于模型組 (P<0.05)。病理切片顯示,燙傷膏劑組和陽性對照組與模型組相比,肉芽組織、表皮及真皮中汗腺形成速度明顯增快。免疫組化切片顯示,7、10、14 d燙傷膏劑組和陽性對照組的EGF、bFGF表達數量多于模型組 (P<0.05)。燙傷后48 h,與模型組相比,燙傷膏劑組和陽性對照組的血清IL-1β水平明顯減低(P<0.05)。結論燙傷膏對大鼠深Ⅱ度燙傷創面有明顯的促進修復的作用,其機制與增加EGF、bFGF的合成,降低血清IL-1β水平有關。
燙傷膏;大鼠深Ⅱ度燙傷;IL-1β;EGF;bFGF
由火焰、熱液、電等物理因素和強酸、強堿等化學物質引起的組織損傷統稱為燒燙傷,它是日常生活與工作中的常見病。近年來,中藥在燒燙傷治療應用上有了長足的發展,由遼寧中醫藥大學中醫藥實驗中心研制的燙傷膏在臨床中反復驗證,對各種原因引起的燒燙傷具有良好的治療效果,該膏劑由大黃、黃柏等中藥組成,具有清熱解毒、活血祛瘀及生肌斂瘡的作用。本研究通過采用大鼠深Ⅱ度燙傷模型,進一步闡明燙傷膏的治療作用,為其臨床推廣提供理論和實驗依據。
1.1 實驗動物 雄性SD大鼠100只,體質量180~200 g,生產許可證號 SCXK(遼)2003-0007,使用許可證號SYXK(遼)2003-00011。
1.2 藥物和試劑
1.2.1 藥物 燙傷膏劑由大黃、黃柏、熟地黃、骨碎補中藥組成,遼寧中醫藥大學中醫藥實驗中心提供。主要制作工藝流程:將處方中藥物用8倍量的75%乙醇分別提取2次,回收乙醇,濃縮至1.25的浸膏;京萬紅軟膏 (批號211974)由天津達仁堂京萬紅藥業有限公司提供。
1.2.2 試劑 IL-1β酶聯免疫檢測試劑盒由上海源葉生物科技有限公司提供;EGF(批號20131209W)及bFGF(批號131111W)由北京博奧森生物技術有限公司提供;兔IgG—免疫組化試劑盒SABC即用型(批號NO.09c11B)及DAB顯色試劑盒由武漢博士德生物工程有限公司提供。
1.3 主要實驗儀器 自備燙傷裝置 (取用一塊22 cm×11 cm×1 cm的木板,中間挖一個長軸4.3 cm,短軸3.3 cm的橢圓形孔),AS325型多功能切片機(英國SHANDON公司),Histocetre2包埋機(英國SHANDON公司),離心機(長沙湘儀離心機有限公司),DHG-9033BS-Ⅲ型電熱恒溫水浴箱 (上海圣科儀器有限公司),日本NIKON顯微鏡,秒表,電子天平。
2.1 模型制備[1]取雄性SD大鼠100只,體質量180~200 g,用10%硫化鈉脫毛,隨機分為空白對照組、模型組、陽性對照組、燙傷膏劑組。24 h后,取模型組、陽性對照組、燙傷膏劑組大鼠,用10%水合氯醛 (0.3 mL/100 g)麻醉大鼠,然后將大鼠仰臥固定在燙傷木板上,背部裸露的皮膚暴露在木板孔內,然后將木板放置在電熱恒溫水浴箱上,輕度按壓木板使背部裸露皮膚浸入80℃水中15 s,隨后立即注射滅菌0.9%氯化鈉溶液 (2.5 mL/ 100 g)復蘇,48 h后取創傷組織并制作病理切片,光境下觀察,表皮及真皮乳頭層損傷,真皮深層殘留部分汗腺,細胞水腫,伴有大量炎細胞浸潤,證實為大鼠深Ⅱ度燙傷。
2.2 分組給藥 燙傷后的大鼠單籠飼養,模型組,陽性對照組,燙傷膏劑組3組,每組25只。創面每日換2次藥,生理鹽水沖洗后,陽性對照組外敷京萬紅軟膏,燙傷膏劑組外敷燙傷膏,給藥部位用無菌紗布縫扎固定,連續21 d。
3.1 創面愈合率 燙傷后1、7、14、21 d用透明硫酸紙描記創面,以此為模板,將質地均勻的硬紙板剪成同樣大小,然后用電子天平稱定質量,以質量代替面積,依據創面愈合率=(原始燙傷面積-各時間點未愈合面積)/原始燙傷面積[2],計算創傷愈合率。
3.2 大體形態觀察 每日觀察并記錄各組大鼠創面淤血水腫、結痂及痂皮脫落、上皮化等創面情況。
3.3 病理組織學觀察 分別于燙傷后7、10、14、21 d,每組取5只大鼠,切取創面外緣皮膚,經福爾馬林固定后,石蠟切片,切片用于免疫組化和HE染色,對于HE染色的切片,需要觀察不同時間點創傷皮膚表皮再生、真皮中汗腺、炎細胞浸潤、肉芽組織中毛細血管及成纖維細胞生長情況。
3.4 EGF、bFGF表達測定 切片經脫蠟,3%過氧化氫浸泡,高壓修復,封閉液孵育,加入EGF、bFGF抗體后,再先后加入羊抗兔、SABC,之后DAB顯色,蘇木素復染及脫水透明封片。顯微鏡下觀察EGF、bFGF陽性細胞的胞漿呈現棕黃色或棕褐色顆粒。在高倍鏡下每張切片選取3個視野,每個視野100個細胞,觀察并記錄100個細胞中陽性細胞數,計算平均值。
3.5 燙傷大鼠血清制備及血清IL-1β測定 燙傷后48 h,每組取大鼠5只,10%水合氯醛麻醉后,經腹主動脈取血,3 500 r/m in離心15 min,取上清液后,根據ELISA試劑盒中提供的操作步驟測定血清IL-1β水平。
計量資料以x±s表示,應用SPSS 13.0軟件進行處理,多組間比較采用單因素方差分析,兩組間比較采用LSD法,P<0.05表示差異具有統計學意義。
5.1 創面愈合率 與模型組相比,陽性對照組和燙傷膏劑組在燙傷后7、14、21 d創面愈合率明顯升高,并且有顯著性差異 (P<0.05)。此結果表明燙傷膏對深Ⅱ度燙傷大鼠創面有明顯修復作用,見表1。

表1 各時間點創面愈合率比較 (%,x±s,n=5)
5.2 大體形態觀察 空白對照組大鼠精神飲食活動正常,脫毛處為正常皮膚,無腫脹變白。各組大鼠燙傷后精神萎靡,飲食減少,創面蒼白,略腫脹,與周圍組織分界清楚,皮膚彈性降低,韌性增加。燙傷后24 h,模型組、陽性對照組、燙傷膏劑組大鼠精神狀態逐漸恢復,飲食量逐漸增加,創面瘀血,呈點片狀,腫脹明顯,結硬痂,痂下有積膿。燙傷后7 d,模型組、陽性對照組、燙傷膏劑組大鼠精神食欲恢復正常,空白對照組大鼠脫毛處新生白毛,模型組創面呈少量點狀瘀血,水腫不明顯,硬痂變軟,痂皮脫落不明顯,痂下積膿明顯;陽性對照組和燙傷膏劑組創面無瘀血水腫,硬痂變軟,創面周邊部分痂皮有脫落。燙傷后14 d,空白對照組大鼠脫毛處基本恢復脫毛前狀態,模型組創面無瘀血水腫,創面痂皮部分脫落,已脫落表面不平坦;陽性對照組和燙傷膏劑組創面痂皮大部分脫落,脫落部分露出新鮮肉芽組織,表面光滑平坦。燙傷后21 d,模型組創面痂皮大部分脫落,表面不光滑;陽性對照組和燙傷膏劑組創面大部分被表皮覆蓋。
5.3 病理組織學觀察 空白對照組在7 d,14 d及21 d組織切片表現為表皮層次分明,真皮中大量汗腺生長,充滿大量呈編織狀膠原纖維。燙傷后7 d,陽性對照組及燙傷膏劑組模型組壞死組織部分脫落,并且有成纖維細胞及毛細血管生成;模型組壞死組織開始從創緣剝脫,壞死組織與創緣交界處有大量炎細胞浸潤。燙傷后14 d,陽性對照組和燙傷膏劑組大部分壞死組織脫落,表皮爬行于創緣表面,有較多成纖維細胞及毛細血管的生成;模型組部分壞死組織脫落,表皮爬行速度緩慢,與陽性對照組及燙傷膏劑組相比,有較少成纖維及毛細血管的生成。燙傷后21 d,陽性對照組和燙傷膏劑組表皮基本覆蓋創緣表面且表皮結構成熟,真皮內有大量汗腺生成,成纖維細胞產生大量較多膠原纖維,同時成纖維細胞數量減少、胞核變細長,變為纖維細胞,并且毛細血管數量減少;模型組壞死組織全部脫落,表皮尚未全部覆蓋創面,表皮下有成纖維細胞及毛細血管。見圖1。

圖1 大鼠燙傷后各時間點創面組織病理切片 (×100)
5.4 EGF、bFGF表達 燙傷后7、10、14 d,陽性對照組和燙傷膏劑組EGF、bFGF表達高于模型組,差異具有統計學意義 (P<0.05)。燙傷后21 d,差異無統計學意義(P>0.05),燙傷后7、10、14、21 d陽性對照組和燙傷膏劑組EGF、bFGF表達差異無統計學意義(P>0.05),見表2﹑表3及圖2、圖3。

表2 每組各個時間點EGF陽性細胞數量比較 (個,x±s,n=5)

表3 每組各個時間點bFGF陽性細胞數量比較 (個,x± s,n=5)

圖2 大鼠燙傷后第10天各組創面組織EGF表達

圖3 大鼠燙傷后第10天各組創面組織bFGF表達
5.5 血清IL-1β水平 從表4中可見,燙傷后48 h燙傷膏劑明顯降低大鼠血清IL-1β水平,與陽性對照組相比差異無統計學意義 (P>0.05),同模型組比較差異具有統計學意義 (P<0.05)。

表4 燙傷后48 h IL-1β比較(x±s,n=5)
創面愈合過程主要包括炎癥反應期,細胞增殖期及結構重塑期。組織損傷后,中性粒細胞和單核巨噬細胞等多種炎癥細胞向創面聚集,進入創面的單核巨噬細胞合成并分泌多種生長因子。這些生長因子刺激成纖維細胞及內皮細胞遷移至創面,并且不斷增殖。啟動增殖過程后,內皮細胞及成纖維細胞持續合成并分泌多種生長因子,進一步促進創面愈合。EGF及bFGF是生長因子家族中的重要成員。其中EGF是一種多肽類物質,可刺激表皮角質細胞和纖維細胞增殖,促進新血管的形成和核酸蛋白質的合成。而bFGF主要促進成纖維細胞及內皮細胞增殖,進而促進肉芽組織形成及新生毛細血管化[3-5]。由實驗結果可知,燙傷后7、10、14 d,陽性對照組和燙傷膏劑組EGF、bFGF表達高于模型組,差異具有統計學意義 (P<0.05),說明京萬紅和燙傷膏促進細胞合成和分泌EGF、bFGF,進而加快肉芽組織形成和上皮化速度,促進創傷愈合。
嚴重燒傷后中性粒細胞 (PMN)等炎癥細胞活化,釋放大量細胞因子等炎癥介質,這些炎癥介質與創傷后全身性炎癥反應的關系密切[6]。曾經發現部分創 (燒)傷患者血液中PMN的凋亡受到明顯抑制[7-8]。延遲凋亡的PMN積聚于組織中,壞死脫顆粒時可釋放大量毒性物質,例如酶類和超氧離子,引起細胞變性壞死,進而促進多器官功能衰竭 (MODS)[8],因而創傷后局部炎癥反應持續存在并加重的關鍵因素是PMN凋亡延遲[9]。我們認為從整體角度看,嚴重燒傷后釋放的IL-6和IL-1等細胞因子,是引起創傷后PMN凋亡延遲的重要影響因素。本實驗結果表明,燙傷后1 d,燙傷膏劑及京萬紅明顯降低血清中IL-1β水平,同模型組比較差異具有統計學意義 (P<0.05),說明燙傷膏劑抑制IL-1β生成,解除PMN凋亡延遲,減輕炎癥反應,促進創面愈合。
綜合上述,燙傷膏劑增加EGF和bFGF的合成,同時抑制血清IL-1β生成,促進創面愈合。
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2014-07-20
韓 斌(1987—),碩士生。Tel:18241651013,E-mail:1792360568@qq.com
*通信作者:王志義,碩士生導師。