許 濤 陳海燕 張初苗 黃琴花
(復旦大學附屬金山醫院燒傷整形科,上海 201508)
老年燒傷患者體內病理反應的變化
許 濤 陳海燕1張初苗1黃琴花1
(復旦大學附屬金山醫院燒傷整形科,上海 201508)
目的 探究老年燒傷患者體內的病理反應變化。方法 選取老年燒傷患者(實驗組)、健康老人(對照組)為研究對象。分別于患者燒傷后0~3 d、7~10 d和14~17 d取血漿及皮膚組織。檢查血清及皮膚組織中炎癥和氧化應激水平及皮膚組織中愈合相關蛋白β-catenin、轉化生長因子(TGF)-β、激活蛋白(AP)-1表達情況、炎癥和氧化應激相關蛋白轉錄因子紅細胞素-2P45(NF-E2)相關因子(Nrf)2、核轉錄因子(NF)-κB核積累量及IκB磷酸化水平。結果 與對照組相比,燒傷后0~3 d和7~10 d患者血清和皮膚組織中炎癥及氧化應激水平、皮膚組織中NF-κB核積累量及IκB磷酸化水平顯著升高,皮膚組織中β-catenin、TGF-β、AP-1表達及Nrf2核積累量顯著下降(均P<0.05),且這兩個時間段間各病理水平無顯著差異(P>0.05);燒傷后14~17 d,患者血清和皮膚組織中炎癥和氧化應激水平,皮膚組織中β-catenin、TGF-β、AP-1表達水平,Nrf2、NF-κB核積累量及IκB磷酸化水平相比于0~3 d和7~10 d患者得到顯著改善(P<0.05)。結論 老年燒傷患者體內的炎癥和氧化應激病理反應在燒傷后0~10 d內持續處于較高水平,而在14~17 d出現恢復。
燒傷;炎癥;氧化應激
燒傷不僅僅是簡單的體表皮膚受損,它還會引起機體一系列的應激反應和免疫紊亂〔1,2〕。研究發現老年人群尤其容易受到燒傷的傷害〔3〕。老年燒傷多為生活燒傷,燒傷后死亡率高,愈合慢,易引發并發癥,病情易被掩蓋〔4,5〕。老年燒傷患者的治療預后受到許多因素的影響。在治療過程中感染是威脅老年燒傷患者的關鍵性因素〔6〕,其來源于皮膚黏膜損傷破壞使細菌在燒傷部位定植和燒傷導致的機體免疫失調而引起的機體內菌群失調〔7,8〕;此外,老年燒傷病情掩蓋是影響老年燒傷患者治療的另一個重要因素〔9〕。本研究旨在明確老年燒傷患者燒傷后體內病理反應的變化。
1.1 一般資料 隨機選取2014年10月至2015年10月老年燒傷住院患者80例,男59例,女21例,年齡66~75歲,平均(69.8±3.5)歲,患者為中重度燒傷。健康老人30例為對照組,男16例,女14例,年齡65~73歲,平均年齡(68.6±3.1)歲;兩組性別和年齡方面差異無統計學意義(P>0.05)。兩組均無神經精神系統疾病、免疫系統疾病、腦血管病及癡呆病史、凝血功能障礙、惡性腫瘤,且近6個月無服用免疫抑制劑藥物史。
1.2 血漿和皮膚組織獲取 于早晨8點左右分別抽取燒傷后0~3 d內、10~13 d內、17~20 d內的患者和健康受試者的血漿,1 700 r/min離心10 min,取血清,將血清凍于-20℃冰箱中備用;取患者燒傷后0~3 d內、7~10 d內、14~17 d內手術切除的燒傷皮膚組織以及整形手術剩余的老人健康的皮膚組織,將皮膚組織置于液氮中儲存備用。
1.3 檢測方法 采用酶聯免疫分析法(ELISA)檢測兩組血清中白細胞介素(IL)-1β、IL-6、腫瘤壞死因子(TNF)-α、C反應蛋白(CRP)含量;人IL-1β、IL-6、TNF-α和CRP ELISA檢測試劑盒購于R&D公司,實驗操作均按說明書操作。將冷凍皮膚組織研磨,采用Trizol法提取皮膚組織的總RNA,以總RNA為模板,Oligo(dT)18為引物反轉錄合成cDNA,選用在皮膚組織中穩定表達的β-actin 作為內參,利用real-time PCR 測定兩組燒傷皮膚組織和健康皮膚組織中β-catenin、轉化生長因子(TGF)-β、激活蛋白(AP)-1 mRNA表達水平,β-catenin上游引物:5′-GACTGGAAGAGCGGAGAGTACTG-3′,下游引物:5′-CCTTGATGGCGTCCAGGTT-3′;TGF-β上游引物:5′-CCGAGATCTCACCAC-3′,下游引物:5′-TCCAGAGCTACATGACACAG-3′;AP-1上游引物:5′-TAGTCCTTCCTACCCCATTCC-3′,下游引物:5′-TTGGTCCTTAGCCACCCTTC-3′;β-actin上游引物:5′-ACATCTGCTGAAGGTGGAC-3′,下游引物:5′-GGTACCACCATACCAGG-3′。將冷凍皮膚組織研磨,采用RIPA裂解液裂解細胞,采用細胞總蛋白提取試劑盒和細胞核蛋白提取試劑盒提取總蛋白和核蛋白,試劑盒均購于碧云天生物技術有限公司,測定組織中活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)的含量及超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)的酶活,ROS、MDA、SOD、CAT檢測試劑盒均購于碧云天生物技術有限公司;采用Western印跡檢測皮膚組織中核轉錄因子(NF)-κB和轉錄因子紅細胞素-2P45(NF-E2)相關因子(Nrf)2的核積累量及IκB磷酸化水平。兔抗人β-actin、兔抗人IκB和p-IκB抗體購于Cell Signaling Technology公司;兔抗人NF-κB抗體、兔抗人Lamin B抗體購于Affinity公司。
1.4 統計學分析 采用SPSS17.0軟件進行單因素方差。
2.1 老年燒傷患者血清中IL-1β、IL-6、TNF-α、CRP水平比較 與對照組相比,燒傷患者血清中IL-1β、IL-6、TNF-α、CRP水平顯著升高(P<0.05);燒傷后0~3 d內血清中IL-1β、IL-6、TNF-α、CRP水平與燒傷后7~10 d內無顯著差異(P>0.05);而燒傷后14~17 d內相比于燒傷后0~3 d及燒傷后7~10 d內均顯著降低(P<0.05),見表1。
2.2 老年燒傷患者皮膚組織中ROS、MDA含量和SOD、CAT活性的變化 與對照組相比,患者燒傷皮膚組織中ROS、MDA含量顯著升高,SOD、CAT活性顯著降低(均P<0.05);燒傷后0~3 d內燒傷組織中ROS、MDA含量及SOD、CAT活性與燒傷后7~10 d內比較無顯著差異(P>0.05);而燒傷后14~17 d內相比于燒傷后0~3 d及燒傷后7~10 d內燒傷組織得到顯著改善(P<0.05),見表1。
2.3 老年燒傷患者皮膚組織中β-catenin、TGF-β mRNA表達水平的變化 與正常皮膚組織相比,患者燒傷皮膚組織中β-catenin、TGF-β mRNA表達水平顯著降低(P<0.05);燒傷后0~3 d內燒傷組織中β-catenin、TGF-β mRNA表達水平與燒傷后7~10 d內比較無顯著差異(P>0.05);而燒傷后14~17 d內相比于燒傷后0~3 d及燒傷后7~10 d內的燒傷組織得到顯著改善(P<0.05)。
2.4 老年燒傷患者皮膚組織中IκB磷酸化水平及NF-κB和Nrf2的核積累量的變化 與正常皮膚組織相比,患者燒傷皮膚組織中IκB磷酸化水平及NF-κB核積累量顯著升高(P<0.05),Nrf2的核積累量顯著降低(P<0.05);燒傷后0~3 d內燒傷組織中IκB磷酸化水平及NF-κB、Nrf2核積累量與燒傷后7~10 d內比較無顯著差異(P>0.05);而燒傷后14~17 d內相比于燒傷后0~3 d及燒傷后7~10 d內燒傷組織得到顯著改善(P<0.05),見圖1。

表1 不同組血清中IL-1β、IL-6、TNF-α、CRP含量及皮膚組織ROS、MDA含量、SOD、CAT活性比較
與對照組比較:1)P<0.05,2)P<0.01;與0~3 d組比較:3)P<0.05;與7~10 d組比較:4)P<0.05

圖1 不同組皮膚組織IκB磷酸化水平及NF-κB p65、 Nrf2核積累量
燒傷不僅危害了老年患者的皮膚功能,其病理反應還嚴重影響了機體的內生理功能〔2〕。由于皮膚是非常重要的生理屏障,其破壞會伴隨著多種病理反應。當皮膚細胞受到損傷后,細胞會釋放磷脂酶、炎癥因子、氧自由基等因子,使機體處于高炎癥及氧化應激反應的病理狀態,這些病理反應嚴重影響老年燒傷患者病情的發展〔2,10〕。炎癥是具有血管系統的活體組織對損傷因子所發生的復雜的防御反應,癥狀表現為局部紅腫熱痛,病理檢查可發現大量炎性細胞如巨噬細胞、粒細胞的局部浸潤和組織壞死,其中心環節是血管反應〔2〕。研究表明,燒傷患者體內炎癥水平顯著升高〔10〕。其原因是燒傷后大量皮膚細胞受到損傷,損傷的細胞釋放大量的炎性因子,進一步激活細胞內的溶酶體,激活體內免疫細胞、啟動炎癥連鎖級聯反應,最終通過引起廣泛的組織和血管內炎癥〔10〕。研究表明機體內一些因子如細胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α和CRP水平能夠反映機體內炎癥水平〔11〕。NF-κB是一種快反應轉錄因子,普遍存在于細胞質中,與NF-κB的抑制性蛋白IκB結合而呈非活性狀態〔12〕。研究顯示,它受多種刺激物,如TNF-κ、IL-1、蛋白激酶C激活劑、有絲分裂原、氧化應激、細菌、病毒、免疫刺激劑等激活〔13〕。激活的NF-κB與IκB解離后入核與靶基因啟動子/增強子上的κB位點結合,從而調控許多靶基因的表達,因此被譽為控制早期基因表達的基因開關,炎癥反應包括眾多分子參與,NF-κB在炎癥反應中居于中心地位〔14〕。
氧化應激是指機體ROS的產生過多或(和)機體抗氧化能力下降,ROS的清除不足,導致活性氧在體內增多并引起細胞氧化損傷的病理過程〔15〕。氧化應激的主要特征是組織或細胞內ROS和MDA含量顯著升高,而抗氧化酶活性降低〔15〕。當機體處于病理情況下,體內的自由基水平會顯著升高,進而引起生物膜脂質過氧化和蛋白質、核酸變性,導致細胞和組織損傷,加速病情〔2,16〕。Nrf2是一個富含亮氨酸拉鏈結構的轉錄因子,屬于CNC轉錄因子家族成員,是細胞和機體對抗氧化應激損傷的中樞調控者,普遍表達于各種組織和細胞中,當細胞受到氧化應激損傷時,Nrf2與其抑制蛋白解離,然后進入細胞核,進而激活調控的抗氧化基因表達〔17〕。本研究結果表明,老年燒傷患者燒傷后0~10 d內體內持續處于高氧化應激病理反應狀態,而在14~17 d內患者體內氧化應激水平開始顯著下降。
此外,研究發現β-catenin、TGF-β能夠促進燒傷皮膚的愈合及燒傷皮膚的修復〔18〕。本研究結果表明,老年燒傷患者燒傷后0~10 d內體內促愈合相關蛋白mRNA表達水平顯著降低,而在14~17 d內患者體內體內促愈合相關蛋白mRNA表達水平得到顯著改善。
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〔2016-12-15修回〕
(編輯 滕欣航)
陳海燕(1971-),女,住院醫師,主要從事燒傷后疤痕整形、乳腺整形美容研究。
許 濤(1970-),女,副主任醫師,主要從事燒傷后疤痕整形、乳腺整形美容研究。
R644
A
1005-9202(2017)11-2771-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2017.11.078
1 復旦大學附屬金山醫院體檢科