皮瓣缺血再灌注損傷的中西醫(yī)治療進展＊

王海剛，何志軍，劉 濤，宋 淵，李 巖，陳 文，李金鵬，何元旭

（1.甘肅中醫(yī)藥大學中醫(yī)臨床學院 蘭州 730030；2.甘肅省中醫(yī)院 蘭州 730050）

隨著交通運輸業(yè)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，高能量開放性損傷呈逐漸增多的趨勢。此類損傷以肢體大面積缺損合并骨骼、肌腱、神經(jīng)血管外露斷裂等為特點，常常處理棘手。皮瓣移植技術作為顯微外科和整形外科手術中的常用技術，可以有效解決皮膚大面積缺損，但皮瓣移植術后常常發(fā)生皮瓣壞死，研究辨明，I/R是導致皮瓣移植術后壞死的主要因素，也是目前在顯微外科領域及器官移植領域研究的熱點[1]。I/R是指以往發(fā)生過缺血性改變的組織重新開放血流供應時，組織的缺血狀態(tài)非但沒有改善，反而加快了組織缺血性壞死的進程。近年來國內(nèi)外眾多學者聚焦于尋找治療皮瓣缺血再灌注損傷的有效方法，現(xiàn)代醫(yī)學主要通過促進組織微血管再生、減輕組織炎癥反應以及抑制細胞凋亡等手段來提高皮瓣存活率，但此類藥物多以活血抗炎類藥物為主，往往副作用較明顯且費用昂貴，對患者造成極大的生活負擔。而中醫(yī)藥因其多中心、多靶點的作用，對治療皮瓣缺血再灌注損傷具有獨特的優(yōu)勢，消腫止痛合劑為作為甘肅省中醫(yī)院院內(nèi)制劑，由李盛華教授根據(jù)多年臨床經(jīng)驗研制，已在臨床應用多年，療效顯著，越來越受到到醫(yī)生和患者的認可，課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，消腫止痛合劑可明顯降低軟組織白細胞介素-6（Interleukin6，IL-6）、腫瘤壞死因子-α（Tumornecrosisfactoralpha，TNFα），可在一定程度上阻止外傷后炎癥介質(zhì)的釋放，現(xiàn)將臨床上常用治療I/R的方法及最新研究進展綜述如下，以期為課題的后續(xù)研究方向提供參考。

1 促進血管再生類藥物

血管內(nèi)皮生長因子（Vascular endothelialgro wth factor，VEGF）又稱血管通透因子（Vascular permeability factor，VPF）是一種高度特異性的促血管內(nèi)皮細胞生長因子，具有促進血管通透性增加、細胞外基質(zhì)變性、血管內(nèi)皮細胞遷移、增殖和血管形成等作用[2]。VEGF家族成員包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E及胎盤生長因子（Placental growth factor，PlGF），相對分子質(zhì)量35 kDa-44 kDa，其通過與血管內(nèi)皮生長因子受體（Vascular endothelial growth factor receptors，VEGFR）特異性結合而激活細胞表面受體并通過特殊的信號傳導通路產(chǎn)生特定的生物學效應[3]，有研究表明間充質(zhì)干細胞可以通過增加血管生成和VEGF表達來提高缺血性糖尿病隨機皮瓣的存活率[4]，金文虎等[5]的動物實驗研究發(fā)現(xiàn)，在大鼠背側隨意皮瓣注射轉染血管內(nèi)皮生長因子基因的人羊膜間充質(zhì)干細胞后，能夠促進更多血管內(nèi)皮生長因子蛋白的分泌，進而證實血管內(nèi)皮生長因子能夠誘導超長隨意皮瓣血管新生，提高皮瓣成活率。何志軍等[6]在對斷肢再植術后的大鼠局部動脈注射VEGF發(fā)現(xiàn)：局部動脈注射可以減輕缺血組織水腫，促進血管新生，進而改善大鼠斷肢再植術后血管危象，說明VEGF局部注射能減輕機體氧化反應及提高機體抗氧化能力，減少缺血組織中性粒細胞浸潤，減輕術后再灌注損傷。Spanholtz等[7]通過研究VEGF165和堿性成纖維細胞生長因子（Basic fibroblast growth factor，bFGF）蛋白聯(lián)合體內(nèi)治療對缺血和非缺血組織的影響，使用ELISA、PCR、免疫組織學、平面測量和微血管造影術檢測蛋白表達和血管生成效果，發(fā)現(xiàn)VEGF165和bFGF修飾細胞聯(lián)合移植增加了微血管的數(shù)量，減少了25%的皮瓣壞死率，另外還發(fā)現(xiàn)，在健康組織中微血管的數(shù)量也在一段時間內(nèi)增加了168天，證實了VEGF165和bFGF修飾細胞聯(lián)合可以有效提高缺血組織的存活率。

2 信號通路抑制劑

研究表明，多數(shù)皮瓣缺血再灌注損傷普遍存在炎性反應和氧化應激，炎性反應和氧化應激被認為是皮瓣缺血再灌注損傷最基本的病理生理改變[8]。p38絲裂原活化蛋白激酶（p38 mitogen-activated protein kinases，p38MAPK）信號通路是哺乳動物細胞中調(diào)控炎癥、細胞增殖與凋亡等最重要的信號通路之一[9]，由ERK1/2、JNK、p38、ERK3/4、ERK5五種亞類組成，其中活性氧損傷所激活的MAPK信號通路主要包括p38、JNK及JNK2基因的表達。研究發(fā)現(xiàn)，抑制P38MAPK信號通路后大鼠皮瓣組織中ROS、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）、高級氧化產(chǎn)物（Advanced oxidation protein products，AOPP）[10]、8-羥基-2-脫氧鳥苷（8-hydroxydeoxyguanosine，8-OHdG）含量均下降[11]。P38MAPK抑制劑主要是通過阻斷ATP與P38MAPK的結合，進而抑制P38MAPK信號通道的活性[12]。羅小鳳[13]用P38MAPK抑制劑靶向阻斷皮瓣中P38MAPK信號通路，發(fā)現(xiàn)P38MAPK抑制劑可減少P38MAPK和PP38MAPK的表達，從而降低血清TNF-α的濃度，減輕缺血再灌注損傷，提高皮瓣的存活率。Ademola等[14]在進行的動物實驗中，將實驗組大鼠經(jīng)過4周的Kolaviron（生物類黃酮）管理，結果對照組大鼠細胞內(nèi)活 性 氧（Reactive oxygen species，ROS）和 丙 二 醛（Malondialdehyde，MDA）含量在明顯高于Kolaviron預處理的大鼠，證實了Kolaviron預處理可以顯著降低p38MAPK的表達，進而增加缺血皮瓣的存活率。

皮瓣缺血再灌注過程重點是缺血組織重新開放血流供應，此過程必然伴隨著一系列炎癥反應的激活，從而刺激機體釋放炎癥因子，如核蛋白因子κB（Nuclear factor kappa B，NF-κB）、IL-6、TNF-α[15]，前期研究表明組織損傷后細胞炎癥因子的釋放會增加血管的通透性及組織水腫，是造成皮瓣缺血壞死的重要原因之一。皮瓣缺血再灌注過程中產(chǎn)生大量的活性氧（Reactive oxygen species，ROS），活性氧是血管內(nèi)皮損傷進展中的關鍵信號分子，其作為細胞信號分子同時的又是炎癥介質(zhì)[16]，在介導過程中，機體抗氧化防御系統(tǒng)與ROS產(chǎn)生的有害因子共同作用導致細胞功能障礙及蛋白質(zhì)和DNA等的改變，使細胞死亡[17]。NFκB是一種蛋白質(zhì)復合物，其控制轉錄的DNA，細胞因子產(chǎn)生和細胞存活，幾乎存在于所有動物細胞類型中，它參與機體的炎癥反應、免疫應答，能調(diào)節(jié)細胞凋亡、應激反應，是P38MAPK信號通路下游的轉錄因子，炎癥反應激活后，NF-κB通過信號通路的級聯(lián)激活機制而轉位進入細胞核內(nèi)，進而啟動表達多種炎癥介質(zhì)[18,19]。動物實驗研究發(fā)現(xiàn)，橙皮素可以通過抑制TLR4/NF-κB分子信號通路調(diào)控心肌缺血/再灌注損傷的進程[20]，其機制可能與減少凋亡、炎癥、自噬的程度有關，燈盞花素預處理能通過NF-kB通路抑制心肌細胞的凋亡而有效減少大鼠心肌缺血再灌注損傷以及心肌細胞凋亡[21]。腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor alpha，TNF-α）作為一種重要的促炎癥細胞因子，可與各種炎癥介質(zhì)相結合，從而參與組織缺血再灌注損傷[22]。TNF可直接作用于血管內(nèi)皮細胞，損傷內(nèi)皮細胞或導致血管功能紊亂，使血管損傷和血栓形成，造成組織的局部血流阻斷而發(fā)生出血、缺氧壞死。馬競[23]等發(fā)現(xiàn)用一定濃度的木瓜苷灌胃可使小鼠腦組織細胞凋亡情況有所改善，證實木瓜苷對小鼠腦缺血再灌注組織損傷有一定保護作用，其機制可能是通過降低NF-κBP65和TNF-α活性。

3 促進微循環(huán)類藥物

皮瓣發(fā)生缺血再灌注后，微血管功能障礙廣泛存在于再灌注治療中[24]，其主要表現(xiàn)在血管內(nèi)皮受損及痙攣所致的血管阻力增加，使白細胞黏附和血小板聚集，促進微血栓形成，加重組織缺氧，最終導致皮瓣壞死。目前已被廣泛的應用的改善血管微循環(huán)的藥物如前列地爾、川芎嗪、血塞通[25]、地奧司明等，都是通過促進瘀血皮瓣中新生血管的生成速度及減輕瘀血皮瓣的缺血缺氧雙重作用以達到改善血管微循環(huán)的目的。王彥進[26,27]等的動物實驗發(fā)現(xiàn)：磁性前列地爾以及川芎嗪可通過增加微血管數(shù)目及血管內(nèi)皮通透性，抑制炎癥因子的釋放及氧自由基產(chǎn)生，增加VEGF表達和新生血管生成從而改善缺血組織的微循環(huán)，提高皮瓣成活率，另有研究表明川芎嗪還具有擴血管、抗血栓、抗血小板聚集、改善微循環(huán)等藥理作用，進一步證實川芎嗪可提高缺血皮瓣的存活率。吳玉偉[28]等通過動物實驗證實：經(jīng)地奧司明灌胃處理后的大鼠缺血皮瓣的存活率較對照組明顯升高。藥理研究表明地奧司明具有抗炎癥反應、抗氧化應激反應的作用，皮瓣缺血再灌注過程中會產(chǎn)生大量炎性因子及氧自由基，氧自由基在炎性反應的發(fā)生過程中扮演著重要角色，它能直接破壞蛋白質(zhì)，使DNA變性致細胞死亡，造成血管內(nèi)皮損傷及組織水腫，最終發(fā)生微循環(huán)障礙，導致皮瓣壞死，而地奧司明可明顯減輕皮瓣缺血再灌注后炎性細胞浸潤氧自由基的釋放，使內(nèi)環(huán)境中活性氧處于動態(tài)平衡狀態(tài)，從而保持機體內(nèi)環(huán)境氧化還原體系的相對穩(wěn)定，從而減輕皮瓣缺血再灌注損傷，提高皮瓣成活率。

4 中醫(yī)藥類藥物

近年來，中醫(yī)藥在治療皮瓣而再灌注損傷方面取得了一系列成果。祖國醫(yī)學沒有 “缺血再灌注損傷” 這一病名，因為其所反映的病理變化主要為血液循環(huán)障礙、血管再生障礙、血栓形成及缺血等，故可將其歸納為 “血瘀證” 范疇。從中醫(yī)理論來講，血瘀是皮瓣修復術后并發(fā)血管危象的主要病理基礎， “血瘀” 的概念已逐漸深入到創(chuàng)傷骨科及顯微外科之中。將顯微外科術中術后局部或全身的各病理環(huán)節(jié)如血栓形成，血小板聚集，血管狹窄、痙攣、閉鎖、缺血再灌注損傷等與 “血瘀” 緊密聯(lián)系起來進行研究這一方式越來越普遍[29]。祖國傳統(tǒng)醫(yī)學因其 “整體觀念” 的特點，在治療淤血證時具有多系統(tǒng)、多方面、多靶點的作用，前期研究表明，某些具有活血化瘀功效的中藥能明顯提高大鼠隨意皮瓣生存面積，這為運用中醫(yī)活血化瘀法治療皮瓣缺血再灌注損傷奠定了理論基礎。

宋淵[25]等通過動物實驗表明血塞通可以減輕動物實驗皮瓣移植術后水腫和淤血，其機制可能為減輕中性粒細胞浸潤、抗血栓形成和擴張血管，增加血管形成。桃紅四物湯是《玉機微義》轉引的《醫(yī)壘元戎》中的一個方子，方名始于見《醫(yī)宗金鑒》，桃紅四物湯以祛瘀為核心，輔以養(yǎng)血、行氣。方中以強勁的破血之品桃仁、紅花為主，力主活血化瘀；以甘溫之熟地、當歸滋陰補肝、養(yǎng)血調(diào)經(jīng)；芍藥養(yǎng)血和營，以增補血之力；川芎活血行氣、調(diào)暢氣血，以助活血之功。全方配伍得當，使瘀血祛、新血生、氣機暢，化瘀生新是該方的顯著特點?，F(xiàn)代藥理證實，桃紅四物湯有擴血管、抗炎、抗疲勞等作用，還可補充微量元素，抑制血小板活化，抑制體內(nèi)靜脈血栓和體外血栓的形成，減少術后炎性介質(zhì)釋放，減輕組織水腫，提升其抗缺氧能力，以促進皮瓣存活率的提高。潘宇朝[30]等通過實驗研究報道桃紅四物湯處理過的實驗組相比于對照組皮瓣腫脹消退和疼痛緩解時間縮短，這說明桃紅四物湯可加速皮瓣缺血再灌注損傷后的腫脹的消退，有助于皮瓣微循環(huán)的改善，降低皮瓣壞死率。何志軍[31,32]等通過動物實驗證實，消腫止痛合劑對由缺氧所致大鼠皮瓣血管內(nèi)皮細胞損傷具有保護作用，其作用機制可能是通過調(diào)控VEGF-Dll4/Notch信號轉導通路來發(fā)揮治療作用。近年來被發(fā)現(xiàn)的臨床應用較為廣泛的還有木瓜苷、淫羊藿苷、姜黃素、人參皂苷等[33-36]，其治療皮瓣缺血再灌注損傷的機制都是活血化瘀，解除血凝狀態(tài)，改善微循環(huán)和促進皮瓣生理功能。

5 其他治療皮瓣缺血再灌注損傷的方法

崔佳[37]等通過動物實驗證實高壓氧預處理能顯著增強皮瓣組織對缺血缺氧的耐受，減輕組織的缺血再灌注損傷，提高大鼠皮瓣移植術后的存活率。皮瓣缺血再灌注損傷時細胞普遍存在缺氧狀態(tài)，高壓氧可以提升血氧含量，增加氧張力，進而提高細胞活力，促進血管生成，解除細胞由于缺氧狀態(tài)而導致的微循環(huán)壓迫，提高皮瓣存活率，Keskin[38,39]等人的研究進一步證實了這一實驗結論。富血小板血漿（Platelet-rich plasma，PRP）是將動物或人的全血經(jīng)過離心后得到的富含高濃度血小板的血漿，含有多種高濃度生長因子，這些生長因子可促進組織修復，李洋[40]等通過觀察兔自體富血小板血漿對兔游離皮瓣損傷后修復的影響，證實PRP可通過增加組織內(nèi)一氧化氮（Nitric oxide，NO）含量，降低丙二醛（Malondialdehyde，MDA）水平，抑制皮瓣氧自由基的損傷，增加VEGF表達，促進新生血管生成，改善皮瓣微循環(huán)，對缺血再灌注損傷治療作用。Cagdas[41]等研究了臭氧對帶蒂復合皮瓣存活的影響，實驗證實，臭氧的應用可通過觸發(fā)抗氧化能力的增加，減輕皮瓣缺血再灌注損傷，增加皮瓣存活率。劉賁[42]等探討了重組人生長激素對小鼠皮瓣缺血再灌注損傷的影響，重組人生長激素可使皮瓣中SOD活性明顯升高，MDA含量降低，同時提高VEGF水平，減少缺血皮瓣的病理損傷，顯著提高皮瓣成活率。

6 小結

綜上所述，目前用于治療皮瓣缺血再灌注損傷的藥物眾多，本文通過搜索知網(wǎng)、萬方、維普、Pubmed等數(shù)據(jù)庫，分別從促進血管再生、阻斷信號通路、促進微循環(huán)、中藥類藥物以及其他治療I/R的方法5個方面著手進行歸納總結，系統(tǒng)闡述了現(xiàn)代醫(yī)學以及傳統(tǒng)中醫(yī)藥治療I/R的研究現(xiàn)狀。現(xiàn)代醫(yī)學對I/R的治療多以抗血栓、活血及抗炎為主，但此類藥物多具有較明顯的副作用，且費用昂貴，治療周期較長，對患者家庭及生活造成較大負擔，并且I/R在發(fā)生發(fā)展過程中存在多種病理生理機制，是多種信號通路相互交叉影響所共同導致的，上述實驗多是從某一致病機制或單一信號通研究，實驗本身存在一定局限性，如何從多種損傷機制或多種信號通路入手，從而聯(lián)合用藥治療皮瓣缺血再灌注損傷值得進一步研究。

相較之下，傳統(tǒng)中醫(yī)藥如桃紅四物湯、消腫止痛合劑等，因其具有多系統(tǒng)、多方面、多靶點的作用，在治療 “淤血證” 時具有獨特優(yōu)勢，中醫(yī) “淤血證” 的概念幾乎涵蓋了現(xiàn)代醫(yī)學所研究的I/R的所有病理機制，且治療靈活，可根據(jù)患者身體狀況辨證論治，依據(jù)中醫(yī)整體觀隨證加減，相比化學藥品，中藥毒副作用明顯較低。雖然中醫(yī)藥在臨床上用于治療I/R已取得較好的療效，但目前關于其作用機制的相關研究較少，研究質(zhì)量較低、研究層面表淺，缺乏一定的客觀性和標準，沒有統(tǒng)一的臨床治療指南，缺乏大規(guī)模、質(zhì)量高的臨床研究。因此，中醫(yī)藥治療I/R的具體作用機制仍有待進一步研究，目前課題組基于VEGF-Dll4/Notch信號通路及p38MAPK-PPARγ/NF-κB信號通路探討消腫止痛合劑對于I/R損傷的作用機制研究已取得重大突破，相信隨著該研究的不斷深入，將有助于為I/R及軟組織損傷等相關疾病的防治提供新的思路和方案。