劉 洋，楊少玲，武 姍，朱旅云

·綜 述·

血小板源生長因子在糖尿病足創(chuàng)面中的應(yīng)用

劉 洋，楊少玲，武 姍，朱旅云

血小板源生長因子；糖尿病足；文獻(xiàn)綜述

正常傷口愈合是由生長因子、趨化因子、細(xì)胞因子和血管生成因子等結(jié)合其特定受體，激活和協(xié)調(diào)各種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的一個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)[1-2]。這個嚴(yán)密網(wǎng)絡(luò)中任何一部分出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致急性皮膚損傷和創(chuàng)面愈合延遲，最終形成慢性不愈合性傷口或潰瘍。90%以上慢性創(chuàng)面由糖尿病潰瘍、靜脈性潰瘍及壓瘡等組成[3]。糖尿病足潰瘍常涉及血管、神經(jīng)及局部微環(huán)境異常等多方面因素，導(dǎo)致創(chuàng)面遷延不愈，是糖尿病致死、致殘的重要原因，故如何促進(jìn)糖尿病足創(chuàng)面愈合是急需解決的問題[4]。有研究發(fā)現(xiàn)血小板源生長因子(platelet-derived growth factor， PDGF)在創(chuàng)面愈合過程中起十分重要的作用[5]。本文就PDGF在糖尿病足創(chuàng)面中的應(yīng)用作一綜述。

1 PDGF的結(jié)構(gòu)、功能及作用機(jī)制

PDGF最早是在血小板中分離和純化，為相對分子量28～35 kD堿性多肽。研究發(fā)現(xiàn)PDGF可來源于多種細(xì)胞，包括血小板、平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞及單核細(xì)胞等[6-7]。PDGF是由4條不同基因編碼多肽通過二硫鍵連接而成的同型或異型二聚體，即PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB、PDGF-CC、PDGF-DD[8]。PDGF-BB被認(rèn)為是在創(chuàng)面愈合過程中最為有效亞型[9]。PDGF只有與靶細(xì)胞膜相應(yīng)受體(PDGFR)結(jié)合后才能發(fā)揮作用[10]，PDGFR是含有酪氨酸蛋白激酶活性的單鏈跨膜糖蛋白，主要有α和β兩種亞單位，具有3種二聚體亞型，分別為αα、αβ、ββ[11]。

PDGF在組織修復(fù)、免疫應(yīng)答、胚胎發(fā)育及血管生成等生理活動中均有重要的作用[12]，是發(fā)現(xiàn)較早的結(jié)締組織生長因子之一[11]，具體功能如下：①促有絲分裂作用，PDGF可以刺激多種細(xì)胞的分裂與增殖，如成纖維細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞、系膜細(xì)胞、骨細(xì)胞等[13]；②參與細(xì)胞凋亡、轉(zhuǎn)化及細(xì)胞外基質(zhì)形成等過程[14]；③趨化性，PDGF通過與受體結(jié)合來重排肌動蛋白，以發(fā)揮其對成纖維細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞的趨化作用，以誘導(dǎo)細(xì)胞遷移與轉(zhuǎn)運(yùn)[15-16]；④促進(jìn)新生血管的形成[17]。目前有關(guān)PDGF的生物學(xué)作用機(jī)制尚不完全清楚，現(xiàn)有研究表明PDGF可能通過以下途徑發(fā)揮作用：①細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)/絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)途徑：ERK是一種絲(蘇)氨酸激酶,可以使含有絲(蘇)氨酸結(jié)構(gòu)的底物磷酸化。ERK通路是絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的一條重要通路。PDGF與PDGFR結(jié)合后，受體的酪氨酸殘基自身磷酸化，通過磷酸化酪氨酸結(jié)構(gòu)域或SH-2結(jié)構(gòu)域來與生長因子受體蛋白2(Grb 2)結(jié)合激活Ras蛋白，啟動MAPK級聯(lián)反應(yīng)，激活ERK、Ras-1等磷酸化c-fos、c-jun等的轉(zhuǎn)錄因子，使細(xì)胞表型發(fā)生變化，促進(jìn)細(xì)胞的生長與分裂[18-19]。 ②磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)途徑：PI3K是一類能特異性催化磷酯酰肌醇第3位羥基磷酸化的激酶，它可以產(chǎn)生具有第二信使作用的肌醇脂物質(zhì)。PDGF與PDGFR結(jié)合后，與ERK通道類似的，酪氨酸殘基磷酸化通過SH-2結(jié)構(gòu)域與受體結(jié)合激活Ras使活化的PI3K磷酸化生成磷酸化PIP2，以產(chǎn)生PIP3作為第二信使激活PKB/Akt，從而調(diào)控與細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)[20]。③Janus激酶-信號傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活(JAK/STAT)途徑：JAK是胞漿內(nèi)的一類非受體型可溶性酪氨酸蛋白激酶，STAT是一類既具有信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能又有轉(zhuǎn)錄活化功能的胞漿蛋白。PDGF與PDGFR結(jié)合后激活JAK使底物STAT磷酸化，轉(zhuǎn)錄因子促進(jìn)細(xì)胞生長和有絲分裂[21]。實(shí)驗證明PDGF還可增加胞內(nèi)Ca2+和Na+/H+的交換，促進(jìn)細(xì)胞的分裂。由此可見，PDGF對細(xì)胞增殖的作用機(jī)制是相當(dāng)復(fù)雜的，它是通過多途徑、多步驟來傳遞其信號的，并且各個信號傳遞途徑又不是獨(dú)立存在的，而是相互聯(lián)絡(luò)、相互影響和作用,從而形成復(fù)雜的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。

2 PDGF在創(chuàng)面愈合中的作用機(jī)制

傷口愈合是一個復(fù)雜和動態(tài)的過程，涉及受傷后多個重疊事件，包括凝血、炎癥、上皮形成、肉芽組織形成、基質(zhì)沉積和組織重構(gòu)等[14,22]。有研究表明，PDGF在創(chuàng)面愈合的各個階段均發(fā)揮重要的生理作用[23]。創(chuàng)面愈合大致分為以下3個階段。

炎癥期破壞的血管發(fā)生出血，血管收縮和纖維蛋白凝塊形成在傷口止血后立即開始[24]。血小板是第1批進(jìn)入傷口基底部的細(xì)胞，聚集和釋放生長因子參與創(chuàng)面愈合過程的所有階段，其中包括PDGF[25]。PDGF在炎癥期具有趨化作用，促進(jìn)炎性細(xì)胞及成纖維細(xì)胞等向受損部位移動[26]。

增殖階段是破損組織完整性修復(fù)的開始，包含3個關(guān)鍵事件：纖維組織形成、上皮形成和新生血管生成[27]。研究表明PDGF能刺激細(xì)胞如成纖維細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂、增殖，趨化單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、成纖維細(xì)胞及平滑肌細(xì)胞遷移至受傷部位，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞外基質(zhì)的沉積，以促進(jìn)新生肉芽組織的形成，說明PDGF有較好的促進(jìn)創(chuàng)面愈合的作用[28]。另外,新生血管在創(chuàng)面愈合過程中同樣扮演著十分重要的角色，因為充足的血液供應(yīng)對愈合是必須的。研究顯示，血管內(nèi)皮細(xì)胞在PDGF、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、成纖維細(xì)胞生長因子-2(FGF-2)等的介導(dǎo)下降解基底膜并遷移至傷口，增殖并使細(xì)胞之間交聯(lián)，最終促進(jìn)新生血管的形成[29]。

在傷口愈合的最后階段，即重塑階段，炎性細(xì)胞離開，細(xì)胞釋放生長因子數(shù)量變少，成纖維細(xì)胞開始減少膠質(zhì)的含量[25]，血管開始退化[30]，肉芽組織逐漸被瘢痕組織所替代。由成纖維細(xì)胞、角質(zhì)細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞所產(chǎn)生的基質(zhì)金屬蛋白酶家族，是參與正常細(xì)胞外基質(zhì)代謝和重塑的重要酶類[31]。PDGF通過上調(diào)基質(zhì)中金屬蛋白酶水平、降解細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白，來促進(jìn)組織的重塑[16]。

3 PDGF在糖尿病足創(chuàng)面的應(yīng)用

糖尿病足創(chuàng)面多為慢性創(chuàng)面，遷延不愈，其發(fā)生機(jī)制較為復(fù)雜，涉及血管病變、神經(jīng)病變、感染及創(chuàng)面局部微環(huán)境異常。創(chuàng)面局部微環(huán)境異常(包括局部高血糖、糖基化終末產(chǎn)物、氧化應(yīng)激、異常炎性因子等)等因素可導(dǎo)致創(chuàng)面局部細(xì)胞及其一系列組織生物學(xué)功能異常，最終導(dǎo)致創(chuàng)面愈合延遲甚至不愈合。Moriya等[32]建立糖尿病小鼠后肢缺血模型，進(jìn)行腹腔注射相應(yīng)抗體，發(fā)現(xiàn)PDGF-CC可以促進(jìn)糖尿病大鼠缺血性四肢的血管再生。相同的，在糖尿病大鼠創(chuàng)面皮膚應(yīng)用PDGF-BB凝膠可以增強(qiáng)血管生成、細(xì)胞增殖和上皮形成，從而形成更厚、更高度有組織的膠原纖維沉積在全層切除傷口[33]。Allen等[34]通過糖尿病小鼠模型發(fā)現(xiàn)AMD3100療法可以改善糖尿病的祖細(xì)胞缺陷，但不能恢復(fù)正常傷口新生血管形成，而在創(chuàng)面聯(lián)合應(yīng)用PDGF-BB剛好可以彌補(bǔ)這一不足，從而使創(chuàng)面愈合時間縮短40%。有研究隨機(jī)分組觀察重組人血小板源生長因子(rhPDGF-BB)和傳統(tǒng)換藥方法對糖尿病足潰瘍的療效差別，證實(shí)局部外用rhPDGF-BB治療糖尿病足潰瘍的效果要優(yōu)于傳統(tǒng)方法，可以明顯促進(jìn)創(chuàng)面的愈合[35]。袁戈恒等[36]通過對213例糖尿病足潰瘍應(yīng)用不同劑量的rhPDGF-BB凝膠證實(shí)rhPDGF-BB對糖尿病足創(chuàng)面的愈合具有安全有效性。Zhang等[37]將50例糖尿病足隨機(jī)分為臭氧治療組和傳統(tǒng)換藥對照組，發(fā)現(xiàn)臭氧治療可以增加PDGF等的蛋白表達(dá)含量，表明臭氧可能在愈合早期誘導(dǎo)PDGF的增加從而促進(jìn)糖尿病足創(chuàng)面潰瘍的愈合。

總之，PDGF在創(chuàng)面愈合的過程中起著非常重要的作用，其可促進(jìn)細(xì)胞增殖、分化，誘導(dǎo)多種細(xì)胞向傷口遷移，在組織修復(fù)的再生過程中有著重要的意義。雖然目前已經(jīng)上市的rhPDGF-BB凝膠在促進(jìn)創(chuàng)面的愈合過程中已經(jīng)取得了一些效果，但在慢性創(chuàng)面，尤其糖尿病足創(chuàng)面上，臨床效果有時并不太理想，故有關(guān)于PDGF在創(chuàng)面愈合中的作用及臨床應(yīng)用需要更加深入的研究，從而為臨床應(yīng)用提供重要理論依據(jù)。

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050017 石家莊,河北醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院(劉洋、武姍、朱旅云)；050082 石家莊，解放軍白求恩國際和平醫(yī)院內(nèi)分泌科(劉洋、楊少玲、武姍、朱旅云)

朱旅云，E-mail:zhuly_0908@163.com

R587.29

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1002-3429(2017)05-0110-03

10.3969/j.issn.1002-3429.2017.05.033

2017-01-15 修回時間：2017-02-12)