康肤霜对糖尿病大鼠烫伤创面愈合的作用*

2012-10-10 12:16龚震宇童亚林万友华杨润生苏晓玲
重庆医学 2012年7期
关键词:生长因子创面糖尿病

龚震宇,童亚林△,万友华,杨润生,苏晓玲

(中国人民解放军第181医院:1.烧伤整形科;2.病理科;3.动物实验中心,广西桂林541002)

烧伤患者合并糖尿病在临床中较常见,这类患者的创面愈合较困难,常发展成经久不愈的溃疡,极大地影响了临床治疗效果[1]。康肤霜为烧伤创面外用药物,动物实验证实其对急、慢性创面的愈合具有明显促进作用[2-4]。本实验在已建立的新型糖尿病大鼠深Ⅱ度烫伤创面模型的基础上,观察康肤霜对该模型创面愈合的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 动物 健康的无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级 Wistar雄性大鼠24只,体质量(220±25)g,由桂林医学院动物中心提供(合格证号:SCXK桂2007-0001)。本实验经解放军第181医院动物实验伦理委员会批准。

1.1.2 主要试剂及药物 重组人表皮生长因子(recombinant human epidermal growth factor,rhEGF)凝胶购自桂林华诺威基因药业有限公司(批号:20060601);聚维酮碘为长沙雨花消毒药有限公司产品(批号:20070727/59);四氧嘧啶为美国Sigma公司产品(批号:GA-14908);增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)链霉亲和素-生物素-过氧化物酶复合物(streptavidin biotin-peroxidase complex,SABC)免疫组织化学染色试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司(克隆编号PC10)。康肤霜为锌、冰片、洗必泰、水溶性基质、少量维生素A及维生素E按一定比例配制的水包油型白色霜剂,由解放军第181医院自行研制。

1.1.3 仪器 主要仪器包括:One Touch血糖仪(美国强生公司)、Olympus BX51型光学显微镜(日本Olympus公司)、DP-70图像分析系统(日本Olympus公司)、自动控时调压烫伤仪(解放军第181医院研制,发明专利号200610114104.4)。

1.2 实验方法

1.2.1 糖尿病大鼠模型的建立 实验前大鼠禁食12h,测血糖,选取空腹血糖低于7.0mmol/L的大鼠,尾静脉注射四氧嘧啶溶液(40mg/kg),注射后自由饮食,1周后测随机血糖,若血糖超过11.1mmol/L,持续4周,并伴有体质量减轻,多饮、多食、多尿,即可认为建模成功[5]。

1.2.2 糖尿病大鼠烫伤模型的建立[6]取成功建模的糖尿病大鼠24只,采用10%硫化钠水溶液于大鼠背部脱毛,24h后确认脱毛区无损伤。采用1%戊巴比妥钠(30mg/kg)大鼠腹腔注射,麻醉成功后,在大鼠背部脊柱两侧标出4个直径为1.5cm的圆形区域(左、右侧各2个,前后创面相距4cm)。采用自动控时调压烫伤仪致伤,设定高压锅内压力为300mmHg(0.04kPa),温度为106℃,烫伤时间为2s,致伤后创面皮肤颜色呈灰白,质地均匀一致,病理组织学检查证实为深Ⅱ度。

1.2.3 实验分组 致伤后,将大鼠的4个创面随机分为康肤霜组、rhEGF组、聚维酮碘组及生理盐水组,致伤后分别采用康肤霜、rhEGF、聚维酮碘及生理盐水外敷,药物完全覆盖创面,用无菌纱布覆盖、包扎,胶布固定,每日换药1次至创面愈合。实验期间单笼、正常喂养。

1.2.4 实验观察 (1)创面大体观察。每日换药时肉眼观察创面情况,包括:创面水肿渗出程度、是否干燥、有无分泌物及创周红肿变化等,如发现创面有异常分泌物,需进行分泌物细菌培养。(2)创面愈合时间。观察创面上皮完全愈合所需时间,由2位实验人员分别判定并记录。(3)创面愈合率。烫伤后第7、14、21天用数码相机对伤口进行照相,采用Image Pro Plus(IPP)V6.0图像分析软件计算创面愈合面积。按照公式计算创面愈合率[7]:创面愈合率=(原始创面面积-当前创面面积)/原始创面面积×100%。(4)病理学及组织学观察。烫伤后第7、14、21天各处死6只大鼠,取创面组织行4%多聚甲醛固定,常规石蜡切片,苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色,光镜下观察创面组织炎症细胞浸润、新生血管形成以及肉芽组织与再上皮化变化的情况。(5)PCNA检测。采用SABC试剂盒,染色步骤按试剂盒说明书进行,以磷酸盐缓冲溶液代替第一抗体作为阴性对照,二氨基联苯胺(3,3′-diaminobenzidine,DAB)显色,细胞核呈棕色者为阳性。采用计数PCNA 标 记指数(labeling index,LI)方法[8],在400倍光镜下观察染色结果,每组选取6个视野,每个视野均观察100个细胞,计算阳性细胞数,即为标记指数。

1.3 统计学处理 应用SPSS13.0统计软件进行分析,计量数据用±s表示,创面愈合时间差异用单向方差分析;创面愈合率差异用重复测量方差分析;PCNA标记指数数据用析因分析,采用最小显著差数法(the least significant difference,LSD)进行两两比较,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 创面大体观察 烫伤后见创面呈灰白色,创面中心与周边色泽均匀、质地一致,与周围正常组织界限明显。换药后1~4d,rhEGF组及生理盐水组创面肿胀、渗出最为明显,聚维酮碘组次之,康肤霜组最轻。随着换药时间延长,创面逐渐好转至完全愈合,4组创面均未出现明显脓性分泌物,细菌培养均为阴性,见图1~3。

图1 烫伤时各组创面大体观察

图2 烫伤后第3天各组创面大体观察

图3 烫伤后第21天各组创面大体观察

2.2 创面愈合时间 4组大鼠创面愈合时间由长到短分别为:生理盐水组[(26.37±1.0)d]、聚维酮碘组[(23.83±0.75)d]、rhEGF组[(22.33±1.03)d]及康肤霜组[(20.67±1.03)d]。4组大鼠创面愈合时间两两比较,差异有统计学意义(F=36.86,P<0.05)。

2.3 创面愈合率 烫伤后第7、14、21天创面愈合率统计结果显示:康肤霜组大鼠创面的愈合率高于其余3组,4组大鼠创面愈合率两两比较,差异有统计学意义(F=1239.09,P<0.05)。各组创面愈合率随时间推移明显升高(P<0.05),3个时间点的大鼠创面愈合率两两比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.4 病理学及组织学观察 烫伤后第7天康肤霜组光镜下可见真皮乳头层充血、水肿不明显,炎症细胞浸润及坏死组织较其他3组少。烫伤后第14天康肤霜组创面的毛细血管数、毛细血管内皮细胞数及成纤维细胞数较其他3组多,肉芽组织生长也更旺盛。烫伤后第21天康肤霜组创面上皮化较完全,新生上皮细胞分化较好,新生上皮组织较厚,有较多的表皮钉脚深入真皮层,而其他3组新生上皮组织较薄,未见有表皮钉脚形成。见图4。

表1 烫伤后不同时间各组创面愈合率的比较±s,%,n=6)

表1 烫伤后不同时间各组创面愈合率的比较±s,%,n=6)

组别烫伤后时间(d)7 14 21生理盐水组10.83±1.12 43.76±0.70 75.43±0.89聚维酮碘组 16.12±0.40 48.81±0.76 78.65±0.45 rhEGF组 19.80±1.09 61.73±0.79 89.25±0.98康肤霜组20.83±0.78 64.63±1.54 96.37±1.34

图4 烫伤后第7、14、21天生理盐水组与康肤霜组创面组织的光镜观察(HE×100)

图5 烫伤后第7、14、21天生理盐水组与康肤霜组创面组织的PCNA阳性表达(SABC×100)

表2 烫伤后不同时间各组PCNA标记指数比较±s,%,n=6)

表2 烫伤后不同时间各组PCNA标记指数比较±s,%,n=6)

组别烫伤后时间(d)7 14 21生理盐水组14.67±1.86 36.83±2.48 42.17±2.14聚维酮碘组 17.33±1.37 40.83±1.17 46.50±1.87 rhEGF组 28.50±1.05 73.33±2.16 63.33±2.34康肤霜组32.83±1.47 76.33±2.00 67.67±2.94

2.5 PCNA在创面组织中的表达 烫伤后第7、14天4组大鼠创面组织的PCNA主要表达于腺体、毛囊上皮细胞及血管内皮细胞;烫伤后第21天4组大鼠创面组织的PCNA主要表达于新生上皮的基底细胞、基底层以上的部分表皮细胞、腺体和毛囊的上皮细胞及血管内皮细胞。4组大鼠烫伤后第14、21天创面组织均可见少量成纤维细胞PCNA的阳性表达,见图5。康肤霜组PCNA标记指数高于其他3组,4组大鼠创面组织的PCNA标记指数两两比较,差异有统计学意义(P<0.05)。标记指数随时间推移明显升高(F=2 174.78,P<0.05);第14、21天与第7天比较差异有统计学意义(P<0.05),第14天与第21天比较差异无统计学意义(P>0.05),见表2。

3 讨 论

实验先采用尾静脉注射四氧嘧啶法建立糖尿病大鼠模型,烫伤后4周大鼠一直维持较高的血糖水平,不同的时间点血糖无明显波动。在此糖尿病大鼠模型上,采用自行研制的自动控时调压烫伤仪建立深Ⅱ度烫伤创面大鼠模型,大体及病理结果证实该模型创面烫伤深度均匀、界限清楚,是一种较理想的糖尿病烫伤创面动物模型。

实验结果显示,与其他3组比较,康肤霜组糖尿病大鼠深Ⅱ度烫伤创面的愈合速度最快,创面愈合时间最短,创面愈合率最高,表明康肤霜能促进烫伤创面愈合。病理组织学显示康肤霜能明显减轻烫伤创面早期的炎症反应。rhEGF是促进上皮细胞生长的重要因子之一,动物实验及临床试验显示其具有加速糖尿病创面愈合的作用[9-10]。本实验表明康肤霜促进创面愈合的作用优于rhEGF。PCNA是增殖细胞核内DNA聚合酶δ(DNApolymeraseδ,polδ)的一种辅助因子,与真核细胞S期的DNA的复制有关[11],是反映细胞增殖状态的一个重要指标[12-14]。皮肤组织中的PCNA主要定位于表皮基底层细胞、毛囊上皮细胞、内皮细胞和部分成纤维细胞的细胞核内,在皮肤组织的发生与修复过程中表达增强。实验结果显示康肤霜组PCNA标记指数高于其他3组,说明康肤霜对创面组织细胞的增殖有明显的促进作用,能加快创面再上皮化,促进创面愈合。

糖尿病创面愈合困难主要与2个环节有关:(1)合成分泌胶原的组织细胞功能异常;(2)调控细胞外基质的生长因子及其他调控因子的功能异常。在创面愈合过程中,这些涉及不同环节的功能异常相互作用,构成了创面愈合困难的基础[15]。康肤霜是由锌、冰片、洗必泰、水溶性基质、少量维生素A及维生素E按一定比例配制成的水包油型白色霜剂。维生素A可促胶原蛋白交联及组织内沉积;加速创面上皮化;增强巨噬细胞吞噬创面坏死组织,释放细胞生长因子、血管内皮细胞生长因子及纤维连接蛋白的作用[16]。锌不仅能够提高生长激素水平,使后者对胰岛素样生长因子-1诱导作用增强,而且对表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)及其受体的表达有促进作用,从而加速表皮细胞增殖和胶原的沉积,促进创面愈合[17]。维生素E可降低毛细血管通透性,与维生素A都有抗氧化作用[18]。康肤霜外敷创面可使局部潮湿、缺氧。潮湿环境有利于间生态组织恢复活力。低氧环境可刺激毛细血管增生,改善局部血液循环;加速坏死组织的溶解;促进多种生长因子的释放;利于表皮细胞的迁移及间生态组织恢复活力[19]。但潮湿环境也利于细菌繁殖,康肤霜成分中的洗必泰、冰片具有抗菌、消炎作用[20-21],结合及时清创与换药,可避免创面感染,为加速创面修复提供良好的局部环境。本实验证实康肤霜具有明显加快糖尿病烫伤创面愈合的作用,这与康肤霜中多种配方成分的综合促愈合作用有关,对于其促进糖尿病创面愈合的机制尚需进一步深入研究。

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