吳成成 謝昌營(yíng) 羅文兵 肖慧榮
1江西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院肛腸科(南昌330004);2江西省分宜縣中醫(yī)院肛腸科(江西新余336600)
肛瘺是由于肛周間隙的損傷、感染或是異物等病理因素所形成的與肛周皮膚相通的異常通道,癥狀主要有局部瘙癢、疼痛、流膿等,在我國(guó),肛瘺的發(fā)病率約占所有肛腸疾病的1.7%~3.9%[1],且復(fù)發(fā)率較高,對(duì)患者的生活帶來了很大不便。目前臨床治療肛瘺主要以手術(shù)為主,但是由于手術(shù)方式是開放式手術(shù),創(chuàng)口易被糞便污染,通常不進(jìn)行縫合,因此,減輕肛瘺術(shù)后創(chuàng)面的炎性反應(yīng),緩解患者的疼痛,促進(jìn)創(chuàng)面愈合對(duì)于肛瘺術(shù)后恢復(fù)至關(guān)重要[2]。肛門洗劑是在五倍子湯的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,具有清熱解毒消腫、燥濕止癢止血的功效,在肛瘺、混合痔等術(shù)后廣泛應(yīng)用,療效確切[3-4]。本研究通過觀察肛門洗劑對(duì)肛瘺創(chuàng)面修復(fù)的影響,探討肛門洗劑可能的作用機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物40 只SPF 健康SD 大鼠,體質(zhì)量200~220 g,雌雄各半,購(gòu)于長(zhǎng)沙天勤生物科技公司,動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(湘)2018?0012。
1.2 藥物與試劑肛門洗劑(江西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,20190604);高錳酸鉀(正大豐海藥業(yè),JS030516);血管生長(zhǎng)因子(vascular growthrelated factors,VEGF)、促血管生成素?Ⅰ(angiopoietin?Ⅰ,Ang?Ⅰ)、促血管生成素?Ⅱ(angiopoietin?Ⅱ,Ang?Ⅱ);白介素?1β(interleukin?1β,IL?1β),白介素?2(interleukin?2,IL?2)ELISA 試劑盒(中國(guó)欣博盛);前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)ELISA 試劑盒(Assay 公司);逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(大連寶生物工程有限公司);腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、mTOR、Akt、GAPDH 抗體,美國(guó)Proteintech 公司;BCA 蛋白定量試劑盒,賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司。
1.3 主要儀器低溫高速離心機(jī),賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;X73 型倒置熒光顯微鏡,日本OLYMOUS 公司;超聲勻漿器,日本SANYO 公司;凝膠成像系統(tǒng),美國(guó)BIO?RAD 公司。
1.4 方法
1.4.1 動(dòng)物分組及模型制備40 只SD 大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型組、肛門洗劑組和陽性對(duì)照組,每組10 只。除正常對(duì)照組外,其余三組參照王琛等[5]方法制作肛瘺術(shù)后創(chuàng)面模型。操作過程為:大鼠腹腔注射氯胺酮(100 mg/kg)麻醉,背部手術(shù)區(qū)備皮,碘伏消毒,于頸后2.5 cm、脊柱旁側(cè)0.5 cm 處用創(chuàng)傷器做一圓形切口,直徑約1 cm,深達(dá)肌層,另在尾骨旁1.5 cm 處再做一相同大小的切口,止血后用彎鉗從一切口入,鈍性分離至另一切口出,引入凡士林紗條,沿紗條注入2 mL 糞水,圓針縫合切口處皮膚,包扎,45 d 后解除,局部超聲檢查及X 線造影顯示均有瘺管形成。
1.4.2 給藥方法正常對(duì)照組不給藥;模型組:用100 mL 生理鹽水擦洗創(chuàng)面10 min,紗布包扎,每日2 次;肛門洗劑組:1 包肛門洗劑稀釋4 倍,取100 mL 擦洗創(chuàng)面10 min,紗布包扎,每日2 次;陽性對(duì)照組:高錳酸稀釋5 000 倍,取100 mL 擦洗創(chuàng)面10 min,紗布包扎,每日2 次;連續(xù)給藥2 周。
1.5 檢測(cè)指標(biāo)
1.5.1 創(chuàng)面愈合率參照潘友珍等[6]方法測(cè)量創(chuàng)傷面積,并計(jì)算創(chuàng)面愈合率。
1.5.2 檢測(cè)創(chuàng)面肉芽組織Ang?Ⅰ、Ang?Ⅱ、VEGF、PGE2、IL?1β、IL?2 表達(dá)給藥結(jié)束后,取大鼠創(chuàng)面肉芽組織,低溫研磨,加入2 mL 裂解液勻漿,ELISA 法檢測(cè)Ang?Ⅰ、Ang?Ⅱ、VEGF、PGE2、IL?1β、IL?2 表達(dá),具體操作嚴(yán)格按照說明書步驟進(jìn)行。
1.5.3 HE 常規(guī)染色觀察病理改變給藥結(jié)束后,取大鼠創(chuàng)面組織,10%甲醛固定,石蠟包埋、切片,HE 染色,觀察大鼠創(chuàng)面組織病理改變。
1.5.4 RT?PCR 法測(cè)定創(chuàng)面肉芽組織AMPK、mTOR、Akt mRNA 表達(dá)按照試劑盒說明書提取胃組織總RNA,照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)。RT?PCR 引物序列見表1。PCR 反應(yīng)條件:95 ℃45 s,95 ℃15 s,60 ℃40 s,進(jìn)行45 個(gè)循環(huán)。每組進(jìn)行3 次測(cè)定,取平均值,圖像分析儀掃描凝膠密度,采用2?△△CT法計(jì)算mRNA 表達(dá)水平。
表1 RT?PCR 引物序列表Tab.1 Primer sequence table for RT?PCR
1.5.5 Western blot 檢測(cè)創(chuàng)面肉芽組織AMPK、mTOR、Akt 蛋白表達(dá)低溫取創(chuàng)面肉芽組織,冷研磨后加入細(xì)胞裂解液,在4 ℃、2 000 r/min 離心15 min,BCA 蛋白定量法測(cè)定上清液蛋白濃度,取待測(cè)樣品100 μg,SDS?PAGE 電泳,轉(zhuǎn)膜,封閉,加入一抗AMPK(1∶1 000)、mTOR(1∶500)、Akt(1∶500)、GAPDH(1∶1 000),4 ℃孵育過夜,加入二抗,室溫孵育2 h,TBST 洗滌,ECL 顯影并掃描。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 17.0軟件包,計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn),以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠創(chuàng)面愈合率的影響肛門洗劑組、陽性對(duì)照組大鼠的創(chuàng)面愈合率較模型組大鼠明顯提高(P<0.05)。見表2。
表2 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠創(chuàng)面愈合率的影響Tab.2 Effect of anal lotion on wound healing rate in anal fistula rats ±s,%
表2 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠創(chuàng)面愈合率的影響Tab.2 Effect of anal lotion on wound healing rate in anal fistula rats ±s,%
注:與模型組比較,#P <0.05
組別模型組肛門洗劑組陽性對(duì)照組創(chuàng)面愈合率11.82±1.25 66.95±7.16#50.13±4.38#
2.2 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠VEGF、Ang?Ⅰ、Ang?Ⅱ表達(dá)的影響與正常對(duì)照組相比,模型組大鼠的Ang?Ⅰ、Ang?Ⅱ、VEGF 表達(dá)明顯降低(P<0.05);與模型組相比,肛門洗劑組、陽性對(duì)照組大鼠的Ang?Ⅰ、Ang?Ⅱ、VEGF 表達(dá)明顯升高(P<0.05)。見表3。
表3 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠VEGF、Ang?Ⅰ、Ang?Ⅱ表達(dá)的影響Tab.3 Effect of anal lotion on expression of VEGF,Ang?Ⅰ,Ang?Ⅱin anal fistula rats ±s
表3 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠VEGF、Ang?Ⅰ、Ang?Ⅱ表達(dá)的影響Tab.3 Effect of anal lotion on expression of VEGF,Ang?Ⅰ,Ang?Ⅱin anal fistula rats ±s
注:與正常對(duì)照組比較,*P <0.05;與模型組比較,#P <0.05
組別正常對(duì)照組模型組肛門洗劑組陽性對(duì)照組VEGF(ng/L)264.09±28.4 124.59±9.92*197.34±28.75#173.79±12.71#Ang-Ⅰ(μg/L)15.96±2.31 6.41±0.53*13.52±1.14#12.88±2.07#Ang-Ⅱ(μg/L)1.71±0.11 0.95±0.07*1.54±0.12#1.43±0.13#
2.3 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠PGE2、IL?1β、IL?2 表達(dá)的影響與正常對(duì)照組相比,模型組大鼠IL?1β、IL?2、PGE2 表達(dá)明顯升高(P<0.05);與模型組比較,肛門洗劑組、陽性對(duì)照組大鼠的IL?1β、IL?2、PGE2 表達(dá)明顯降低(P<0.05)。見表4。
表4 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠PGE2、IL?1β、IL?2 表達(dá)的影響Tab.4 Effect of anal lotion on expression of PGE2,IL?1β,IL?2 in anal fistula rats ±s
表4 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠PGE2、IL?1β、IL?2 表達(dá)的影響Tab.4 Effect of anal lotion on expression of PGE2,IL?1β,IL?2 in anal fistula rats ±s
注:與正常對(duì)照組比較,*P <0.05;與模型組比較,#P <0.05
組別正常對(duì)照組模型組肛門洗劑組陽性對(duì)照組IL?1β(pg/mL)84.97±7.65 198.08±21.36*104.30±9.58#126.89±14.24#IL?2(pg/mL)115.72±12.79 238.21±20.85*123.83±11.93#157.93±15.27#PGE2(pg/mL)87.49±7.75 426.91±33.96*136.99±14.71#166.75±15.66#
2.4 HE 常規(guī)染色觀察病理改變模型組大鼠創(chuàng)面表層出現(xiàn)明顯出血及壞死,組織高度水腫,伴大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn),成纖維細(xì)胞分布散亂稀疏,未見新生毛細(xì)血管。肛門洗劑組、陽性對(duì)照組有新生表皮爬覆,炎性浸潤(rùn)明顯減少,成纖維細(xì)胞成熟且分布整齊,膠原纖維致密且排列整齊,可見新生毛細(xì)血管分布。見圖1。
圖1 創(chuàng)面組織病理形態(tài)(HE,×200)Fig.1 Histopathological morphology of the wound(HE,×200)
2.5 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠AMPK、mTOR、Akt mRNA 表達(dá)的影響與正常對(duì)照組相比,模型組大鼠AMPK、mTOR、Akt mRNA 表達(dá)明顯降低(P<0.05);與模型組相比,肛門洗劑組、陽性對(duì)照組大鼠AMPK、mTOR、Akt mRNA 表達(dá)明顯升高(P<0.05)。見圖2。
圖2 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠AMPK、mTOR、Akt mRNA 表達(dá)的影響Fig.2 Effect of anal lotion on mRNA expression of PGE2,IL?1β,IL?2 in anal fistula rats
2.6 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠AMPK、mTOR、Akt蛋白表達(dá)的影響與正常對(duì)照組相比,模型組大鼠AMPK、mTOR、Akt 蛋白表達(dá)明顯降低(P<0.05);與模型組相比,肛門洗劑組、陽性對(duì)照組大鼠AMPK、mTOR、Akt 蛋白表達(dá)明顯升高(P<0.05)。見圖3。
圖3 肛門洗劑對(duì)肛瘺大鼠AMPK、mTOR、Akt 蛋白表達(dá)的影響Fig.3 Effect of anal lotion on protein expression of PGE2,IL?1β,IL?2 in anal fistula rats
中醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為肛瘺是由于肛周氣血不暢、濕熱聚結(jié)、邪氣留滯所致。雖可通過手術(shù)切除,但術(shù)后創(chuàng)面局部濕熱未盡,加之手術(shù)使肛周血脈、經(jīng)絡(luò)受損,從而導(dǎo)致創(chuàng)面氣血虧虛,后期愈合不良[7-10]。因此,肛瘺術(shù)后治療應(yīng)堅(jiān)持清熱燥濕、補(bǔ)氣活血化瘀的治療原則。肛門洗劑由五倍子、苦參、白芨、桑寄生、明礬、芒硝、黃柏、荊芥等中藥組成,具有燥濕止癢止血、清熱解毒消腫的功效,在臨床治療肛瘺、痔等肛周疾病廣泛使用,可以有效改善患者臨床癥狀、促進(jìn)創(chuàng)面愈合[11]。
炎癥與創(chuàng)面血液運(yùn)行是影響肛瘺創(chuàng)面愈合的重要因素[12-13],所以減輕創(chuàng)面早期炎癥反應(yīng),促進(jìn)局部血液循環(huán),對(duì)于提高肛瘺術(shù)后創(chuàng)口的愈合至關(guān)重要[14]。VEGF 是主要的血管生長(zhǎng)因子,血管生成可謂創(chuàng)面愈合中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),研究[15]表明慢性傷中VEGF 濃度下調(diào)導(dǎo)致的血管生成減少是傷口難愈合的主要原因;Ang?Ⅰ、Ang?Ⅱ已被公認(rèn)在創(chuàng)傷后病理性血管生成、修復(fù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用[16-17]。PGE2 是重要的炎性介質(zhì),在局部發(fā)生傷害性刺激時(shí)迅速產(chǎn)生,可以激活周圍感覺神經(jīng)末梢的疼痛受體,強(qiáng)化痛感[18];IL?2 可以促進(jìn)細(xì)胞因子的產(chǎn)生,促進(jìn)抗體分泌和B 細(xì)胞增殖,激活巨噬細(xì)胞[19];IL?lβ 在急性炎癥中起重要作用,可激活巨噬細(xì)胞,啟動(dòng)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)[20]。本研究發(fā)現(xiàn),在肛瘺模型大鼠中,肉芽組織Ang?Ⅰ、Ang?Ⅱ、VEGF表達(dá)降低,說明大鼠血運(yùn)不暢,血管生成受損;PGE2、IL?1β、IL?2 表達(dá)升高,說明大鼠具有明顯的炎癥反應(yīng);在經(jīng)過肛門洗劑治療后,Ang?Ⅰ、Ang?Ⅱ、VEGF 表達(dá)升高,PGE2、IL?1β、IL?2 表達(dá)降低,說明肛門洗劑可以降低肛瘺大鼠創(chuàng)面炎癥反應(yīng),促進(jìn)創(chuàng)面新生血管的形成,從而達(dá)到加速創(chuàng)口愈合,并可能通過降低PGE2 表達(dá)發(fā)揮一定的鎮(zhèn)痛作用。
AMPK 是調(diào)節(jié)能量代謝的關(guān)鍵分子,近年來的研究顯示AMPK 對(duì)炎癥反應(yīng)有一定的抑制作用[21],活化的AMPK 對(duì)多種細(xì)胞中促炎因子(IL?6、IL?1β)的合成及分泌具有抑制作用[22];哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一種進(jìn)化保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,也是維持細(xì)胞生長(zhǎng)、新陳代謝以及血管發(fā)生的重要調(diào)控元件。在創(chuàng)傷愈合過程中可分泌VEGF、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)等多種生長(zhǎng)因子,促進(jìn)創(chuàng)傷愈合[23]。Akt 是PI3K/Akt 信號(hào)通路下游重要的靶因子,具有促進(jìn)細(xì)胞生存、抗氧化、抗凋亡等細(xì)胞保護(hù)功能。研究顯示,增加Akt的表達(dá)量,可促進(jìn)神經(jīng)元存活。本研究對(duì)創(chuàng)口新生肉芽組中AMPK、mTOR、Akt 蛋白表達(dá)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示模型組大鼠創(chuàng)面AMPK、p?mTOR、p?Akt 蛋白表達(dá)明顯降低;而經(jīng)肛門洗劑治療后,AMPK、mTOR、Akt 蛋白表達(dá)明顯升高。說明肛門洗劑可通過激活A(yù)MPK 蛋白表達(dá)抑制創(chuàng)口炎癥反應(yīng),并可通過增加mTOR、Akt 蛋白的表達(dá)促進(jìn)創(chuàng)口處細(xì)胞的生長(zhǎng)及增殖,加速傷口的愈合。
綜上所述,肛門洗劑可抑制肛瘺大鼠創(chuàng)口炎癥反應(yīng),促進(jìn)血管新生及傷口愈合,其可能是通過調(diào)控AMPK/mTOR/Akt 信號(hào)通路來實(shí)現(xiàn)的。