瞿 胤,張志君,蘆亞峰,鄭 德,陸 宏,楊 巍
(上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院,上海201202)
肛門直腸瘺簡稱肛瘺,是指肛門周圍的膿腫潰破或切口引流引起的病變,與膿腫是同一種疾病的兩個(gè)階段[1-2]。肛瘺臨床表現(xiàn)為流膿、疼痛、瘙癢等局部癥狀,且反復(fù)發(fā)作,嚴(yán)重影響患者身心健康和生活質(zhì)量[3-4]。目前,治療手段主要以手術(shù)為主,但術(shù)后也存在創(chuàng)面愈合周期長的難題。中醫(yī)外敷藥物治療瘡瘍由來已久[5]。大量臨床數(shù)據(jù)表明,促愈熏洗方對于肛瘺術(shù)后的創(chuàng)面修復(fù)有良好的療效[6-7]。陳剛等[8]構(gòu)建全層皮膚缺損模型大鼠,發(fā)現(xiàn)促愈熏洗方可抑制炎癥因子水平,促進(jìn)創(chuàng)面的愈合,但其具體作用機(jī)制尚不完全清楚。研究表明,轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)/Smad3信號(hào)通路在創(chuàng)面愈合、瘢痕形成過程中有重要作用[9]。基于此,本研究將從TGF-β1/Smad3信號(hào)通路方面,探究促愈熏洗方在肛瘺術(shù)后創(chuàng)面大鼠模型中的創(chuàng)面修復(fù)效果及其作用機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:健康SD大鼠,雄性,清潔級,6~8周齡,體重(200±20)g,由上海實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心提供,動(dòng)物許可證號(hào)SCXK(滬)2019-0005。每日更換飼料,自由攝食飲水,室溫22~24 ℃,相對濕度40%~60%。
1.1.2 藥物制備:促愈熏洗方由蒲公英、苦參、 當(dāng)歸、虎杖和五倍子組成:蒲公英、虎杖各30 g,五倍子15 g,苦參、當(dāng)歸各9 g,用水煎煮2次,3 h/次,第1次10倍量水,第2次為5倍量水,去渣存液。
1.1.3 主要試劑與儀器:高錳酸鉀(吉林省東盟制藥),ELISA試劑盒(南京森貝伽),蛋白抗體(美國Abcam);激光多普勒血流儀(英國Moor Instruments),多功能酶標(biāo)儀(美國Bio-Rad)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 實(shí)驗(yàn)分組:40只大鼠隨機(jī)分為對照組、肛瘺模型組、促愈熏洗方組和高錳酸鉀組(陽性對照),每組10只。各組大鼠分籠飼養(yǎng),適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d。
1.2.2 造模與處理:參照文獻(xiàn)采用綜合法建立肛瘺術(shù)后創(chuàng)面大鼠模型[10],腹腔注射100 mg/kg氯胺酮麻醉大鼠,剃除肛門部手術(shù)區(qū)毛發(fā)備皮并消毒,于肛管旁作直徑2.5 cm圓形皮膚傷口,同時(shí)切開肛管,傷口深達(dá)肌肉層約0.3 cm,止血后在創(chuàng)面加1 ml糞液,并用油紗、敷料和膠帶固定48 h,若傷口有膿性分泌物、糞臭味,提示造模成功。對照組大鼠制作相同的肛門部肌層傷口,但不敷糞液。促愈熏洗方組取藥劑以1∶4稀釋后擦洗大鼠創(chuàng)面,紗布包扎,2次/d。高錳酸鉀組以1∶5000稀釋后擦洗創(chuàng)面,紗布包扎,2次/d。對照組和模型組以生理鹽水擦洗,紗布包扎,2次/d。各組大鼠均連續(xù)干預(yù)14 d。
1.2.3 創(chuàng)面觀察及局部血流監(jiān)測:于術(shù)后3 d和藥物干預(yù)結(jié)束后,采用透明格子膠片測量局部創(chuàng)面面積,創(chuàng)面愈合率=(原始創(chuàng)面面積術(shù)后3 d-當(dāng)前創(chuàng)面面積藥物干預(yù)結(jié)束)/原始創(chuàng)面面積術(shù)后3 d×100%。應(yīng)用激光多普勒血流儀,記錄隨機(jī)3處創(chuàng)面血流情況,并經(jīng)Power Lab Chart數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)計(jì)算3處創(chuàng)面血流值,取均值為最終結(jié)果。
1.2.4 新生毛細(xì)血管數(shù)檢測:藥物干預(yù)結(jié)束后,取大鼠肛管相近處的肉芽組織,經(jīng)甲醛固定后制成石蠟切片,進(jìn)行免疫組化染色,以CD31抗體標(biāo)記新生毛細(xì)血管,200倍鏡下計(jì)數(shù)棕色新生毛細(xì)血管數(shù)。
1.2.5 血管生長相關(guān)因子和炎癥因子檢測:藥物干預(yù)結(jié)束后,取大鼠肛管相近處的肉芽組織,勻漿分離上清,采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA),操作嚴(yán)格參照ELISA 試劑盒說明,檢測血管生長因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)、促血管生成素Ⅱ(Angiotensin Ⅱ,Ang-Ⅱ)、胰島素樣生長因子1受體(Insulin-like growth factor 1,IGF-1R)、血小板源生長因子(Platelet derived growth factor,PDGF)、白細(xì)胞介素及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的含量。
1.2.6 TGF-β1/Smad3信號(hào)通路蛋白表達(dá)檢測:藥物干預(yù)結(jié)束后,取大鼠肛管相近處的肉芽組織,加入RIPA裂解液勻漿提取蛋白,各組取等量蛋白進(jìn)行10%SDS-PAGE凝膠分離,轉(zhuǎn)膜后置于脫脂牛奶中封閉2 h,再加入各目的蛋白一抗(TGF-β1 1∶1500、Smad3 1∶1000、p-Smad3 1∶1000),4 ℃孵育過夜,次日加入相應(yīng)的蛋白二抗(1∶8000),室溫下孵育1 h,最后暗室曝光掃描條帶,目的蛋白的相對表達(dá)量=目的蛋白條帶灰度值/β-actin蛋白條帶灰度值。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間比較采用單因素方差分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠創(chuàng)面情況比較 見表1。與對照組比較,肛瘺模型組創(chuàng)面愈合率、局部血流量和新生毛細(xì)血管數(shù)均降低(P<0.05);與肛瘺模型組比較,促愈熏洗方組和高錳酸鉀組創(chuàng)面愈合率、局部血流量和新生毛細(xì)血管數(shù)均升高(P<0.05),且促愈熏洗方組高于高錳酸鉀組(P<0.05)。
表1 各組大鼠創(chuàng)面情況比較
2.2 各組大鼠肉芽組織血管相關(guān)生長因子水平比較 見表2。與對照組比較,肛瘺模型組肉芽組織中VEGF、Ang-Ⅱ、IGF-1R及PDGF表達(dá)均降低(P<0.05);與肛瘺模型組比較,促愈熏洗方組和高錳酸鉀組VEGF、Ang-Ⅱ、IGF-1R及PDGF表達(dá)均升高(P<0.05),且促愈熏洗方組高于高錳酸鉀組(P<0.05)。
表2 各組大鼠肉芽組織血管相關(guān)生長因子水平比較
2.3 各組大鼠肉芽組織炎癥因子水平比較 見表3。與對照組比較,肛瘺模型組肉芽組織中IL-6、IL-12、IL-1β及TNF-α表達(dá)均升高(P<0.05);與肛瘺模型組比較,促愈熏洗方組和高錳酸鉀組IL-6、IL-12、IL-1β 及TNF-α表達(dá)均降低(P<0.05),且促愈熏洗方組低于高錳酸鉀組(P<0.05)。
表3 各組大鼠肉芽組織炎癥因子水平比較
2.4 各組大鼠肉芽組織TGF-β1/Smad3信號(hào)通路表達(dá)比較 見表4(圖1)。與對照組比較,肛瘺模型組肉芽組織中TGF-β1、p-Smad3/Smad3表達(dá)均下調(diào)(P<0.05);與肛瘺模型組比較,促愈熏洗方組和高錳酸鉀組TGF-β1、p-Smad3/Smad3表達(dá)均上調(diào)(P<0.05),且促愈熏洗方組高于高錳酸鉀組(P<0.05)。
表4 各組大鼠肉芽組織TGF-β1/Smad3信號(hào)通路表達(dá)比較
A:對照組;B:肛瘺模型組;C:促愈熏洗方組;
由于肛瘺術(shù)后創(chuàng)口為開放性創(chuàng)口,容易被糞便污染,延長創(chuàng)口愈合時(shí)間,部分患者愈合時(shí)間可能超過4周。目前對于創(chuàng)面愈合延遲的機(jī)制研究較多,普遍認(rèn)為創(chuàng)面的反復(fù)污染引起的持續(xù)性炎癥反應(yīng),不利于細(xì)胞增殖和組織重塑[11]。因此,減輕炎癥反應(yīng)刺激,促進(jìn)肛周組織細(xì)胞增殖,是促進(jìn)肛瘺術(shù)后創(chuàng)口愈合的重要因素。本研究采用綜合法建立肛瘺術(shù)后創(chuàng)面大鼠模型,符合臨床病理特點(diǎn)[12]。
中醫(yī)認(rèn)為,肛瘺是肛癰潰后余毒結(jié)滯,或臟腑素虛,復(fù)感外邪,腑氣壅阻,化腐成膿而成[13]。促愈熏洗方由蒲公英、苦參、 當(dāng)歸、虎杖和五倍子組成,方中以苦參為君藥,有清熱燥濕之效,臣以虎杖、蒲公英祛風(fēng)利濕、清熱解毒,佐以當(dāng)歸補(bǔ)血活血,五倍子收濕斂瘡,諸藥合用共奏清熱燥濕、活血化瘀之功,可針對肛瘺術(shù)后創(chuàng)面修復(fù)的治療?!夺t(yī)學(xué)流源論》[14]中記載“外科之法最重外治”,表明外治法是中醫(yī)治療皮膚創(chuàng)面類疾病的重要方法。本研究結(jié)果顯示,促愈熏洗方可明顯加速模型大鼠創(chuàng)面的愈合,與既往臨床研究成果相符[15]。
炎癥反應(yīng)與創(chuàng)口血運(yùn)在創(chuàng)面愈合中占據(jù)重要地位。創(chuàng)面愈合過程中,中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等炎性細(xì)胞會(huì)浸潤至損傷部位,分泌合成大量炎性因子IL-6、IL-12、IL-1β及TNF-α等,爆發(fā)級聯(lián)式炎癥反應(yīng),接著進(jìn)入創(chuàng)傷修復(fù)的細(xì)胞增殖和組織重塑階段,而血管新生是這一階段的關(guān)鍵[16-17]。VEGF、PDGF、表皮生長因子、胰島素樣生長因子等是創(chuàng)傷后愈合最重要的生長因子,而Ang-Ⅱ在創(chuàng)傷后病理性血管生成中有重要的促進(jìn)作用[18-19]。本研究結(jié)果顯示,肛瘺模型大鼠創(chuàng)口局部血流量和新生毛細(xì)血管數(shù)減少,肉芽組織中VEGF、Ang-Ⅱ、IGF-1R及PDGF表達(dá)降低,IL-6、IL-12、IL-1β及TNF-α表達(dá)升高,經(jīng)促愈熏洗方治療后上述指標(biāo)明顯改善,表明促愈熏洗方可降低炎癥因子水平,減輕創(chuàng)面損傷,還可促進(jìn)血管生長相關(guān)因子,加快創(chuàng)面局部血運(yùn)重建,為組織修復(fù)提供營養(yǎng)條件。
TGF-β1被認(rèn)為是成纖維細(xì)胞的強(qiáng)效趨化因子,不僅可調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白合成和降解,還可刺激肉芽組織的形成[20]。創(chuàng)口愈合過程中,TGF-β1可活化TGF-β1受體激酶的底物Smad3,將TGF-β1傳遞至核內(nèi)直接作用于DNA,調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄[21]。本研究中,肛瘺模型大鼠肉芽組織中TGF-β1/Smad3活性明顯受到抑制,經(jīng)促愈熏洗方治療后TGF-β1/Smad3上調(diào),提示促愈熏洗方可能通過TGF-β1/Smad3信號(hào)通路,促進(jìn)細(xì)胞增殖,加速創(chuàng)面的愈合。
綜上所述,促愈熏洗方可有效促進(jìn)肛瘺術(shù)后創(chuàng)面大鼠模型的創(chuàng)面愈合,改善局部血流,可能與通過活化TGF-β1/Smad3信號(hào)通路,促進(jìn)血管生長相關(guān)因子表達(dá),抑制炎癥因子表達(dá)有關(guān)。但促愈熏洗方是否有其他途徑促進(jìn)大鼠肛門部創(chuàng)面愈合,還需要大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究,以期為促愈熏洗方的臨床應(yīng)用提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。