張錦錦 田 麗 于美麗 李 茵
(天津市第三中心醫院,天津 300170)
植物多糖在皮膚傷口愈合中作用的實驗研究現狀*
張錦錦田麗于美麗李茵
(天津市第三中心醫院,天津300170)
植物多糖;傷口愈合;實驗研究
植物多糖是廣泛存在于植物根、莖、葉中的一種生物大分子,是由多個單糖分子通過糖苷鍵聚合、脫水形成的含酮基或醛基的多羥基聚合物。根據植物器官的不同,植物多糖包括3種類型:植物花果實類多糖,植物莖葉類多糖,植物塊根莖多糖[1]。植物多糖因其具有不同的結構和分子量而具有不同的生物學活性,目前研究較多的是其抗腫瘤、抗病毒、抗氧化、降血脂、降血糖、免疫調節等生物學活性[2]。因植物多糖來源廣泛,廉價易得,且具有促進傷口愈合、可被吸收、對機體無毒等作用,故在皮膚傷口愈合中的作用越來越受到重視。根據致傷原因的不同,常見的皮膚傷口創面包括燒燙傷、切割傷、凍傷、壓瘡、下肢動靜脈潰瘍、糖尿病足等。所研究的植物多糖大多取自于可作為中藥的植物。大部分的研究都是通過動物實驗來探討植物多糖促進傷口愈合的機制,動物模型以燒燙傷和切割傷為主。本文綜述了植物多糖在皮膚傷口愈合中作用的實驗研究進展,以了解植物多糖在皮膚傷口愈合中的作用和應用價值。
燒傷是指由火焰、熱液、高溫氣體、激光、炙熱金屬液體或固體所引起的組織損害,此為通常所稱的或狹義的燒傷(臨床上也有將熱液、蒸汽所致的燒傷稱之為燙傷)[3]。燒傷后皮膚組織會產生過度的炎癥反應,表現為滲出和水腫。抑制炎癥反應,減少燒傷創面滲出和水腫以及促進創面增生物質的產生是研究者探索植物多糖促進燒傷傷口愈合的主要角度。鄧守恒等[4]將蘆薈多糖軟膏應用于淺Ⅱ度燙傷大鼠模型上。燙傷的大鼠分為三組分別為蘆薈多糖軟膏組,軟膏基質組和京萬紅組,結果發現蘆薈多糖軟膏組的平均愈合時間與軟膏基質組有差異,且燙傷早期組織一氧化氮含量降低,創面組織含水量也降低,燙傷愈合過程中創面的羥脯氨酸含量增加,蘆薈多糖組和京萬紅組在這些指標上并沒有統計學意義,這說明蘆薈多糖可減少燙傷創面滲出和水腫,增強創面膠原合成來促進創面愈合,在治療燙傷上可以達到和京萬紅相似的效果。龐素秋等[5]將白芨多糖軟膏直接涂抹于深Ⅱ度燙傷大鼠皮膚創面,結果發現白芨多糖組大鼠的平均愈合時間顯著縮短,用藥7天后血清中脂多糖、TNF-α、IL-6水平、Toll樣受體陽性表達率顯著降低。也有研究者通過向燙傷大鼠腹腔注射黃芪多糖液(25 mg/mL,每天1次,每次2mL),結果顯示黃芪多糖溶液可減少燒傷后促炎因子IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α的產生,促進抗炎因子IL-10的產生,對燒傷早期炎性因子的無序釋放有調控作用[6]。姬松茸多糖是從姬松茸子實體中提取的有效活性成分,有研究者按照50 mg/kg和100 mg/kg的量將其喂養于Ⅱ度燙傷大鼠模型,結果顯示姬松茸多糖能夠抑制吞噬細胞釋放細胞因子IL-1β,實驗組和對照組的痊愈率有統計學差異,且隨著劑量的增加,痊愈率也隨之升高,該研究說明經口喂養姬松茸多糖能夠促進燒傷大鼠創面的愈合[7]。以上研究從宏觀和微觀上說明了植物多糖可以通過減輕水腫和滲出、促進小鼠燒傷組織纖維蛋白生成以及減少燒傷后促炎因子形成等促進小鼠燒燙傷傷口愈合,為植物多糖在燒燙傷傷口中的臨床應用提供了一定的理論基礎。
2.1植物多糖在糖尿病皮膚切割傷中的作用中國近期一項流行病學研究結果表明,中國的糖尿病患病率已達9.7%,高于世界平均水平6.4%[8],因血糖關系糖尿病患者的皮膚創面不易愈合。學者將植物多糖應用于糖尿病動物模型的皮膚創面以探索植物多糖應用于糖尿病患者皮膚創面的可能性。有研究者將白芨多糖膠涂抹于糖尿病大鼠的皮膚創面上,每天涂抹2次,發現白芨多糖能顯著促進創面的愈合,病理組織學檢查發現白芨多糖能有效刺激炎癥細胞浸潤,促進上皮組織形成,成纖維細胞增殖明顯,羥脯氨酸含量增加[9]。也有研究者將靈芝多糖和水性乳膏混合成不同的質量分數的靈芝多糖膏分別涂抹在糖尿病大鼠皮膚切割創面,每天涂抹2次,結果發現靈芝多糖可以降低氧化蛋白產物以及脂質損傷來促進糖尿病大鼠的皮膚傷口愈合,但并不是靈芝多糖的質量分數越高其促愈合效果就越好[10]。
2.2植物多糖在非糖尿病皮膚切割傷中的作用可吸收性多聚糖止血海綿是由純化的植物多聚糖經特殊工藝制作而成,經常用于手術止血,王青等[11]將其應用于豬的深達筋膜層的切割圓形創面,造模成功后直接將可吸收性多聚糖止血海綿覆蓋于創面上,用無菌紗布覆蓋。通過與可吸收性明膠海綿以及無菌紗布組比較,結果發現實驗組的平均創面縮小率,轉化生長因子(TGF)-β1在組織中的陽性表達明顯高于其他組,HE染色圖片和透射電鏡所見均顯示實驗組的愈合速度快于其他組。植物多糖對細胞外基質合成的影響研究較少,Mohammad Reza Tabandeh等[12]將蘆薈多糖應用于大鼠皮膚創面來研究其對細胞外基質合成的影響。實驗分為空白對照組,25 mg蘆薈多糖膠組,50 mg蘆薈多糖膠組,每天涂抹于創面,結果顯示蘆薈多糖會增強基質金屬蛋白酶抑制因子-2和基質金屬蛋白酶-3的基因表達,促進N乙酰葡萄糖胺和N乙酰半乳糖胺的合成,使膠原蛋白的含量增加,這些成分都會促進創面愈合。50 mg的蘆薈多糖組效果更佳,但由于所設計的蘆薈多糖組只有2個組,尚不能認為蘆薈多糖的含量越多其促愈合效果越好。
糖尿病足是由于糖尿病患者的神經病變和血管病變聯合感染共同導致的足部組織破壞的一種病理狀態,是糖尿病的嚴重并發癥之一。研究者通過對糖尿病足部組織體外培養來研究植物多糖在糖尿病足中的作用。周倩等[13]從糖尿病足創面的皮膚組織提取成纖維細胞并在培養基上進行培養,培養液中加入不同濃度的黃芪多糖,結果顯示在一定濃度范圍內黃芪多糖可以促進糖尿病大鼠皮膚創面的成纖維細胞增殖以及膠原的合成,但是這種促進作用呈量效、時效關系,過高濃度的黃芪多糖反而會抑制成纖維細胞的增殖和膠原的合成。盡管黃芪多糖對成纖維細胞有促增殖作用,但體外培養的方式使得成纖維細胞增殖的環境改變,所以黃芪多糖在真實的糖尿病足創面環境中的作用還有待研究。鄧來明等[14]用黃芪多糖提取液外敷糖尿病足創面,通過與生理鹽水外敷做對比,每日3次,療程為28天,每隔7天切取足部潰瘍組織進行成纖維細胞的分離培養,結果顯示第2周開始成纖維細胞終末期糖基化產物以及糖基化終產物受體較對照組顯著減少,成纖維細胞終末期糖基化產物以及糖基化終產物受體都會影響糖尿病足潰瘍創面的愈合。
以上實驗研究中植物多糖應用于傷口愈合的各個階段直至完全愈合。不同傷口的應用方式并沒有特殊性,主要采用創面涂抹的方式。不同的植物多糖其愈合機制不盡相同,聯合應用不同植物多糖為加快創面愈合提供了思路。除了對植物多糖在不同類型皮膚傷口中的機制研究外,還要注意植物多糖應用的劑量和濃度問題。植物多糖來源廣泛,廉價易得,充分利用其生物學活性,可節省患者的醫療費用。植物多糖的實驗研究為其在臨床的應用提供了理論基礎,隨著“濕性愈合理論”的誕生,新型敷料的功能越來越完善,因此有必要借鑒新型敷料的功能設計,進一步研究如何將植物多糖廣泛應用于臨床患者。
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(2015-12-11收稿,2016-03-31修回)
R473.6
B
10.3969/j.issn.1006-9143.2016.08.045
1006-9143(2016)04-0358-02
*天津市衛生行業重點攻關項目(14KG109)
張錦錦(1991-),女,碩士研究生在讀