蘇譯旻 王 焱 林 彤

透明質酸是一種常見的多聚糖，它廣泛存在于人體的各個組織內，包括真皮組織和結締組織。自1934年Meyer等首先從牛眼玻璃體中分離出HA以來，HA的各種作用不斷被發(fā)現(xiàn)。HA由于其親水性、黏彈性、生物相容性及無免疫耐受性的特性，使它在外用藥基質、傷口的愈合、疾病的屏障療法、炎癥性疾病等治療方面發(fā)揮了作用。

1 理化性質

HA是由D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺組成直鏈多聚糖大分子聚合物，分子式為(C14H21NO11)n，根據(jù)其分子量大小，HA可被分為大、中、小分子，HA的大多數(shù)特性，都和其分子量大小相關。大分子HA(HMW-HA)分子量范圍103～104kDa，中分子HA為200～103kDa，小分子HA(LMW-HA)為10～200kDa。通過HA酶、機械力、氧化應激等一系列HA分解代謝的調控，大分子HA可被降解為不同大小的HA聚合物(或片段)，小分子HA還可以在炎癥過程中，通過HA合酶從頭合成而來[1]。在人體中，HA通常以大分子形式存在，大小約為104kDa，可以通過氫鍵與自身重量1000倍的水結合[2]并通過減少水分蒸發(fā)及誘導角質層水化的方式達到保濕效果。

2 生物學特性

2.1 生物相容性 不同于高致敏性的膠原蛋白，HA沒有抗原表位[3]，作為外用藥物基質上有著更高的安全性。HA的另一優(yōu)勢是，當出現(xiàn)不良事件時，它可以迅速被透明質酸酶降解[4]。不同分子量大小對于HA的生物性質也有一定影響。大分子HA有較高的黏性、更長的停留時間及較好的生物耐受性；小分子HA與之相反[5]。

2.2 組織修復作用 當炎癥發(fā)生或創(chuàng)傷形成時，外用大分子HA和它的受體CD44結合成HA-CD44復合體，可能會觸發(fā)成纖維細胞內的一系列反應，如細胞骨架的變化，調節(jié)組織的愈合過程[6]。在創(chuàng)傷發(fā)生時，通過成纖維細胞上表達的CD44，HA使成纖維細胞遷移到傷口附近，促進組織愈合，而小分子HA的受體與大分子HA不同，故未顯示此效應。

小分子HA可以促進酪氨酸磷酸化并激活磷脂酶 PLCγ1，由此激活蛋白激酶 C(PKC)信號轉導通路和絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPKs)信號轉導系統(tǒng)，促使血管內皮細胞有絲分裂，促進血管生成，促進組織修復[6]。

Komorowicz等[7]研究表明，500 kDa及1500 kDa的HA使得纖維蛋白橫向聯(lián)結，而不是形成分支，從而改變了纖維蛋白的聚合模式，達到抑制纖溶的效果；并且， 在纖維蛋白凝塊的表面上，500 kDa及1500 kDa的HA顯著抑制了組織纖溶酶原激活劑(tPA)催化的纖溶酶原激活；因此，在組織損傷和炎癥中，HA可以通過對纖維蛋白結構和溶解性的改變，穩(wěn)定纖維蛋白。

2.3 對炎癥的調節(jié)作用 在大多數(shù)研究中，大分子HA在外用時更多地表現(xiàn)出抗炎性，而分子量較小的片段則表現(xiàn)出促炎性，這主要是由于不同分子量的HA在細胞表面有不同受體，大分子HA主要為CD44，小分子HA則主要為toll樣受體(toll-like receptor,TLR)[5]。

大分子HA與CD44結合形成HA-CD44復合體，由CD44觸發(fā)的信號級聯(lián)反應包括PI3K、PDK1、AKT以及涉及RAF1、MEK和ERK1/2的Ras磷酸化級聯(lián)反應，由此炎癥反應減少、活性氧(reactive oxygen species, ROS)生成等被抑制。當炎癥等發(fā)生時，HA合酶的產(chǎn)生將會增多，使得小分子透明質酸從頭合成增加，同時，在ROS或酶促作用如HA酶等作用下，更多的大分子HA降解為小分子HA；但與此同時，CD44通過調節(jié)炎癥反應，下調了TLR-4的表達。在此過程中，隨著大分子HA的降解，ROS也被清除，起到抗氧化作用。此外，透明質酸還通過CD44調控炎癥發(fā)生部位的白細胞及抗原遞呈細胞、樹突細胞、巨噬細胞等表現(xiàn)出抗炎性[8-11]。

小分子HA與TLR的作用中，TLR-2、TLR-4通過骨髓分化因子88(myeloid differentiation factor, MyD88)依賴性途徑和不依賴MyD88的途徑激活NF-κB蛋白，表現(xiàn)出促炎性，在不依賴MyD88的途徑中，HA通過I型干擾素增加干擾素誘導型促炎癥基因的表達起作用[9]。

3 臨床應用

3.1 外用藥的基質 在皮膚病的外用藥基質方面，在皮膚表面存在HA的載體脂質體，HA可以在藥物起效或吸收時起到黏膜黏附劑的作用，另外，作為一種外用藥的基質，HA可以提高藥物的停留時間[12]。

Friedrich等[13]在調節(jié)與急性損傷相關的炎癥反應方面的實驗中，大分子HA凝膠與拮抗TNF-α的單克隆抗體的結合，影響了單克隆抗體的生物分布，使得炎癥部位的藥物作用時間延長，增加了藥物停留時間，更好地促進了傷口的愈合。在此，它不僅起到了黏膜黏附劑的作用，幫助藥物吸收，還改變了藥物的停留時間。在更多的藥物中，HA的此類作用或許能得到更多的體現(xiàn)。

2.5%大分子HA為基質的3%雙氯芬酸凝膠(商品名：Solaraze)在日光性角化病的治療上應用逐漸增多。離體Franz細胞研究顯示，與緩沖液對照組相比，在用HA制劑7天后，較多的雙氯芬酸保留在表皮(41% vs 25%)中[14]。臨床應用對于皮損清除效果良好，最常見的不良反應是接觸性皮炎、皮膚干燥、皮疹和表皮脫落，未發(fā)現(xiàn)嚴重的不良反應[15]。

納米技術的進步使得一些新技術的應用成為可能，如HA制成的納米顆粒聚合物膠束，作為一種新型外用藥基質，已在實驗中得到較好療效。與含有類似藥物量的非聚合膠束溶液相比，體外皮膚滲透分析表明在藥物局部作用5 h后，表皮中藥物的濃度增加了3倍，而真皮中的藥物濃度增加了6倍。同時，HA聚合物膠束也增加了藥物的生物活性[16]。

3.2 傷口的愈合 鑒于HA有促進組織修復的作用，故可縮短傷口愈合時間，減少瘢痕的形成。許多臨床實驗提到了HA的此類作用。在21例鉺激光造成的創(chuàng)面的愈合中，使用燕麥Rhealba提取物與大分子HA制劑的受試者傷口在9天內愈合，泛醇和羥基積雪苷制劑對照組也在9天愈合，使用白藜蘆醇銅的受試者在12天愈合，未經(jīng)處理的對照組在16天愈合。HA組在愈合時間上明顯縮短[17]。在60例使用大分子HA鋅凝膠對局部燙傷(平均燙傷面積約3%人體表面積)愈合影響的臨床試驗中，創(chuàng)面大小在第5天縮小到原創(chuàng)面的50%，93.3%的受試者在第21天完全上皮化，91.7%的受試者的疼痛感在第10天得到緩解，在傷口恢復過程中沒有創(chuàng)面被感染[18]。在30例對二度燙傷愈合的對照實驗中，橄欖油和大分子HA在燙傷愈合時間上效果相同，橄欖油對于預防瘢痕形成的效果更好[19]。在對于89例腿部靜脈性潰瘍的愈合上，外用大分子HA和中性介質的隨機臨床對照試驗顯示：在第45天潰瘍愈合面積較對照組明顯增加(HA組73±4.6% vs對照組46±9.6%,P=0.011)，45天及60天潰瘍愈合數(shù)目較對照組明顯增加(45天：HA組31.1% vs對照組9.3%,P=0.011)(60天：HA組37.8% vs對照組16.3%,P=0.024)[20]。

3.3 疾病的屏障療法 研究表明，表皮屏障功能不良在特應性皮炎及其他過敏性疾病的發(fā)展中占據(jù)了很重要的地位，干燥的皮膚也更容易導致濕疹。加入含有HA的保濕劑可提高角質層的完整性。一些研究表明，屏障療法可以減少皮膚病發(fā)作的頻率和嚴重程度，減少外用糖皮質激素或外用鈣調磷酸酶抑制劑的需要。其中，HA在表皮對創(chuàng)傷的自然反應中可能起到至關重要的作用包括特應性皮炎中角質形成細胞的遷移和在傷口愈合和屏障修復中的細胞增殖[21]。

Palmer等[22]采用隨機對照試驗，觀察MAS063D(一種含有大分子HA的乳膏)治療30例特應性皮炎的有效性和安全性，治療2周后，MAS063D可顯著降低患者的瘙癢嚴重度指數(shù)(EASI)；Draelos等[23]對1%大分子HA為基質的吡美莫司凝膠與藥用神經(jīng)酰胺乳膏在特應性皮炎外用的對照實驗中，在實驗起始、第2周、第4周通過對紅斑、結痂、苔蘚化、皮膚剝脫、瘙癢、刺痛感和燒灼感對患者進行評估，在第2周透明質酸組患者的濕疹化皮損與對照組相比有明顯改善，但在第四周皮損的恢復情況無明顯差異；HA作為基質的藥物較傳統(tǒng)藥物更易涂抹及吸收，且氣味更小，提高了患者的依從性，然而該實驗的樣本量較小，沒有設置對照，且缺乏合適的評估系統(tǒng)，需要更多實驗進一步支持此結果[24]。

3.4 炎癥性疾病 上述HA的炎癥調控機制，已在一些藥物的給藥介質及皮膚屏障功能修復及傷口愈合上得到體現(xiàn)。除此之外，外用HA對面部脂溢性皮炎也能起到一定療效。但在炎癥的調節(jié)的離體試驗中，小分子HA多表現(xiàn)出促炎性(如2.3所述)，所以外用HA治療炎癥性疾病的機制仍不明確。面部脂溢性皮炎常用的藥物主要為糖皮質激素及抗真菌藥物，但因不良反應和藥物敏感性等問題，其應用存在局限性。Schlesinger等[25]的臨床試驗顯示，通過外用0.2%小分子HA鈉鹽，面部脂溢性皮炎患者皮膚紅斑、瘙癢等癥狀得到改善。但該臨床試驗的樣本量較小，且小分子HA對于炎癥的調節(jié)屬于正向或負向仍存在爭議，所以需要更多的臨床研究來證實。

4 結語

外用透明質酸在皮膚科是安全有效的。隨著透明質酸的細菌發(fā)酵法的成熟，HA的生物安全性進一步提高，生產(chǎn)成本也較前降低，在外用藥的應用方面，可以進一步推廣。隨著生物技術的不斷發(fā)展，諸如納米顆粒聚合物膠束等新型材料的出現(xiàn)，或許能使透明質酸的理化性質在皮膚科的外用方面得到更好的應用。在許多皮膚病皮損中，如銀屑病，棘層及顆粒層中正常的HA網(wǎng)狀結構部分缺失，在角化不全的角質層中有HA存在。糾正銀屑病患者皮損表皮中HA的不正常分布，是否能改善相關皮膚病的癥狀，值得進一步研究。研究表明，隨著年齡的增長，皮膚內的HA及CD44受體的表達均呈下降趨勢，此時外源性HA在各方面的作用較前減弱，所以在不同年齡的使用劑量和頻率上是否存在差異仍值得探討。由于HA通過自身的降解清除ROS等機制發(fā)揮其抗氧化作用，因此關于它在抗衰老藥物方面的應用值得追蹤。

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