魏彬彬 駱丹妮 秦松瑩 查 夢 張小飛 史亞軍 鄒俊波
陜西省中藥基礎(chǔ)與新藥研究重點實驗室/陜西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,陜西 咸陽 712046
增生性瘢痕(hypertrophic scar,HS)是創(chuàng)傷修復(fù)的一種必然產(chǎn)物,嚴重地影響了機體的正常功能及美觀,給患者的身體和心理都帶來了極大的疼痛。由于它們確切的發(fā)病原因和機制還不清楚,所以目前醫(yī)學(xué)研究中并無一種具有特殊性的根治途徑[1]。故從天然藥物中篩選出更為安全、有效的藥物治療顯得尤為迫切。
瘢痕被前人稱為“黃瓜癰”“肉龜”等。從中醫(yī)學(xué)角度出發(fā),認為疤痕和外邪、正虛有極大關(guān)系,其發(fā)生的原因在于“氣滯血瘀、余毒未清”,還有諸多表現(xiàn)如濕熱內(nèi)盛、氣虛、血虛及陰虛等;其治療方法通常是活血、散瘀、清熱、解毒[2]。美洲大蠊是傳統(tǒng)動物類藥材中“蜚蠊”的重要基源和藥材之一,傳統(tǒng)的功效主要包括通利血脈、斂瘡生肌等[3],多用于癥瘕積聚、瘡癰腫毒。由于其療效確切,以其為主要原料的中成藥在臨床上廣泛使用,尤其在各種創(chuàng)面的修復(fù)上,療效顯著。紫草的藥理作用主要包括清熱、涼血、解毒以及解肌透疹等。其常用于治療瘡毒潰瘍、斑疹以及表皮顏色紫黑、水火及急性燒燙傷等[4]。由此可見,美洲大蠊和紫草治療增生性瘢痕具有中醫(yī)理論依據(jù)及臨床應(yīng)用支撐。另外,本次實驗制作兔耳增生性瘢痕模型[5],探討紫蠊乳膏對增生性瘢痕的治療效果,為祛瘢痕藥的進一步研究提供新的思路。
1.1 藥品及主要試劑 紫草(亳州市眾益堂中藥材銷售有限公司,批號: 20201108);美洲大蠊干品(彌渡縣云峰美蠊養(yǎng)殖基地,批號:20201128);硬脂酸(山東中旺油脂有限公司,批號:SA-1801);三乙醇胺(山東鑫隆輝化工進出口有限公司,批號:20200806);羊毛脂(宏尚生物科技有限公司,批號:20200514);液體石蠟(中淼石油化工有限公司,批號:20181231);吐溫-80(邢臺鑫藍科技有限公司,批號:20191008);重組牛堿性成纖維細胞生長因子凝膠(recombinant bovine basic fibroblast growth factor gel,RBBFGFG,珠海億勝生物制藥有限公司,批號:20201024);磷酸氫二鈉[福晨(天津)化學(xué)試劑有限公司,批號: 20200507];中性樹膠(Biosharp生物公司,批號: 70120150);Annexin V-FITC雙染試劑盒(四川川柏生物科技有限公司,批號:P-CA-202);(ALT/GPT)ELISA試劑盒(四川川柏生物科技有限公司,批號: CR20170604)。
1.2 主要儀器 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(河南華豐儀器有限公司);RS36型全自動染色機(常州派斯杰醫(yī)療設(shè)備有限公司);PHY-Ⅲ型病理組織漂烘儀(常州市中威電子儀器有限公司);數(shù)字切片掃描儀[Pannoramic 250,3DHISTECH(Hungary)]等。
2.1 紫草和美洲大蠊的提取
2.1.1 紫草的提取 由于所需的活性成分紫草素在高溫下會被破壞,因此在該實驗中,通過冷浸法制備紫草油。制備方法如下:將紫草切碎并浸入菜籽油中,9 d后,將藥渣濾掉,剩余的紫草油可供后續(xù)實驗使用。
2.1.2 美洲大蠊的提取 取200 g美洲大蠊,加10倍量90%的乙醇,回流2 h,過濾,藥渣加8倍量水,提取兩次,每次提取1 h,收集水提液,使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至稠浸膏后備用。
2.2 制備 本品屬于O/W型乳膏劑,處方中的硬脂酸、液狀石蠟和羊毛脂均可作為乳化物的油相;紫草和美洲大蠊提取物、蒸餾水、三乙醇胺等均可以用作水相;羊毛脂作為保濕劑;尼泊金乙酯作為抗蝕性的防腐劑。如圖1所示。
圖1 紫蠊乳膏制備工藝流程圖
2.3 處方優(yōu)化
2.3.1 處方設(shè)計 紫蠊乳膏:紫草、美洲大蠊提取物適量、硬脂酸3.0、羊毛脂0.5g、 液體石蠟3.0 mL、吐溫-80 1.0mL、尼泊金乙酯0.5g、三乙醇胺適量、蒸餾水適量。
2.3.2 紫蠊乳膏最佳處方篩選 預(yù)實驗[6]發(fā)現(xiàn)處方優(yōu)化中的關(guān)鍵是三乙醇胺的用量,所以本實驗主要通過調(diào)整三乙醇胺的用量來選出紫蠊乳膏的最優(yōu)處方。見表1。
表1 紫蠊乳膏處方用量
表1(續(xù))
2.3.3 處方穩(wěn)定性評價 乳膏劑的測評方法可以參考2020年版《中國藥典》(四部)[7]。其評價指標主要包括:乳膏劑的外觀、性狀、離心穩(wěn)定性、耐寒性和耐熱性、pH 值等。各項考核指標的評分詳見表2(滿分:100分)。由3人以上對各個指標的平均得分進行疊加,作為最終的評分。
表2 各項考察指標評分表
2.3.4 處方穩(wěn)定性評價結(jié)果 通過比較,可以看出,方中主要藥物(紫草提取物、美洲大蠊提取物)的用量與三乙醇胺的用量在一定程度上有相關(guān)性。如表3所示,在改變兩者的比例的情況下,發(fā)現(xiàn)在各項內(nèi)容的測定結(jié)果中,處方4明顯優(yōu)于其他處方。因此,篩選得到的最佳處方是處方4。
表3 紫蠊乳膏穩(wěn)定性試驗評分
本次實驗以以上五項內(nèi)容為評價指標,優(yōu)化了紫蠊乳膏的處方。確定其最優(yōu)處方為處方4。即:紫草提取物2.5 mL(10%),美洲大蠊提取物2.5 mL(10%),硬脂酸3.0 g(12%),三乙醇胺3.0 mL(12%),羊毛脂0.5 g(2%),液體石蠟3.0 mL(12%),蒸餾水9.0 mL(36%),吐溫-80 1.0 mL(4%),尼泊金乙酯0.5 g(2%)。采用該處方及相應(yīng)的制備工藝可制備質(zhì)地均勻細膩、性狀和含量均穩(wěn)定的乳膏。
3.1 兔耳增生性瘢痕模型制備 依據(jù)文獻復(fù)制兔耳增生性瘢痕模型[8]。在該實驗中,取4只新西蘭大白兔,體重介于2.0~2.5 kg之間,其中3只被固定在固定板上,并用75%的酒精對兔耳進行消毒。使用濃度為40 mg/kg的1%戊巴比妥鈉溶液,從兔耳緣靜脈注入,再將麻醉后的大白兔于兔耳腹側(cè)避開血管,制作直徑約為 0.8 cm的圓形創(chuàng)面,每只兔左右耳腹側(cè)分別制備3個創(chuàng)面,各個創(chuàng)面的間距約1.0 cm,完整地切除各創(chuàng)面全層皮膚,然后將其剝離并完全刮去軟骨膜,保留軟骨。手術(shù)工作完畢后把兔放在籠中喂養(yǎng),自由進食、飲水。
3.2 分組與給藥 將新西蘭大白兔隨機分為4組。分別為空白組 、模型組 、紫蠊乳膏組、重組牛堿性成纖維細胞生長因子凝膠組(簡稱:RBBFGFG組)。除了空白組外,其余的各組處理方法為:模型組涂抹生理鹽水,紫蠊乳膏組涂抹紫蠊乳膏,RBBFGFG組涂抹陽性藥。連續(xù)用藥21 d后對各組瘢痕進行大體觀察。
表4 兔耳增生性瘢痕治療方案
3.4 給藥期間瘢痕面積變化 說明與模型組相比,紫蠊乳膏組和RBBFGFG組創(chuàng)面修復(fù)較快,瘢痕面積明顯減小,說明兩組數(shù)據(jù)差異有顯著性意義。
3.5 兔耳瘢痕對比圖 由表5、表6得:紫蠊乳膏組、RBBFGFG組這兩組與模型組比較,瘢痕體積明顯縮小,且據(jù)圖2觀察其質(zhì)地變軟,顏色變淺,有向空白組轉(zhuǎn)化的趨勢,證明紫蠊乳膏能有效改善瘢痕組織內(nèi)纖維過度沉積的現(xiàn)象。
表5 給藥21 d后兔耳增生性瘢痕厚度
表6 兔耳創(chuàng)面瘢痕面積
A:空白組;B:模型組;C:紫蠊乳膏組;D:RBBFGFG組
3.6 兔耳瘢痕病理切片
3.6.1 標本 將需檢測兔耳組織共4例,用10%中性甲醛固定,固定狀態(tài)良好。于2021-04-15送到成都里來生物科技有限公司進行檢測,于2021-04-26得到檢測結(jié)果。
3.6.2 方法 固定組織經(jīng)全自動脫水機脫水[9],包埋,切片后如圖3所示。
圖3 兔耳瘢痕HE切片檢測流程圖
3.6.3 圖像采集 采用3DHISTECH(Hungary)生產(chǎn)的Pannoramic 250數(shù)字切片掃描儀對HE切片進行圖像采集[10],每張切片先于40倍下觀察大體病變,而后選擇要觀察的具體區(qū)域,分別采集100倍和400倍的圖片,觀察具體的病變情況[11],如圖4所示。
圖4 兔耳瘢痕HE切片檢查圖
3.6.4 結(jié)果 病理檢查顯示,空白組耳組織形態(tài)結(jié)構(gòu)清晰完整,耳廓外覆有皮膚組織,內(nèi)部由彈性軟骨作為支撐;皮膚組織表皮較薄,表面被覆角質(zhì)層,鱗狀上皮層內(nèi)細胞排列較為整齊,未見明顯變性壞死;真皮內(nèi)致密膠原交錯排列,紅染,膠原內(nèi)可見血管、皮脂腺和毛囊等皮膚附屬器,未見明顯變性壞死;皮下可見疏松結(jié)締組織、脂肪組織和肌肉組織、血管和神經(jīng)等;未見明顯病理變化。模型組耳表面皮膚組織受損,表皮內(nèi)鱗狀上皮細胞變性壞死,見細胞胞核固縮,胞質(zhì)溶解,真皮內(nèi)膠原排列紊亂,少量膠原溶解壞死,壞死區(qū)域內(nèi)可見皮脂腺、毛囊等皮膚附屬器基本不見;表皮、真皮及皮下可見大量嗜酸性細胞及少量淋巴細胞聚集;未見其他明顯病理變化。RBBFGFG組耳表面皮膚組織受損,表皮及真皮溶解壞死,部分區(qū)域表皮壞死后缺失,表面可見痂皮形成,內(nèi)含大量壞死細胞碎皮、白細胞及粉染漿液;真皮及皮下大量膠原纖維溶解壞死,形態(tài)結(jié)構(gòu)模糊,壞死區(qū)域內(nèi)可見嗜酸性粒細胞及淋巴細胞浸潤;未見其他明顯病理變化。紫蠊乳膏組耳組織形態(tài)結(jié)構(gòu)清晰完整,耳廓外覆有皮膚組織,表皮較薄,表面被覆角質(zhì)層,鱗狀上皮層內(nèi)細胞排列較為整齊,真皮內(nèi)致密膠原交錯排列,紅染,膠原內(nèi)可見血管、皮脂腺和毛囊等皮膚附屬器,未見明顯變性壞死;皮下可見疏松結(jié)締組織、脂肪組織和肌肉組織、血管和神經(jīng)等;未見明顯病理變化。
增生性瘢痕(HS)多發(fā)生于皮膚創(chuàng)傷的愈合過程[12]。迄今為止,尚無理想藥物治療。我國傳統(tǒng)中藥在治療瘢痕方面有著悠久歷史,如積雪草苷、苦參堿、丹參酮ⅡA、血竭素 B、地龍等均在治療瘢痕方面取得良好效果[13]。紫草和美洲大蠊是我國常見的一種中藥,紫草素是紫草中提取的主要活性成分,西醫(yī)學(xué)研究[14]發(fā)現(xiàn):紫草素可以抗菌消炎,緩解創(chuàng)面造成的不適感,促進傷口快速愈合等作用。美洲大蠊始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,有活血化瘀、解毒消積、生肌之功效,多用于癥瘕積聚、瘡癰腫毒,外用可消腫生肌[15]。另外,美洲大蠊治療增生性瘢痕具有中醫(yī)理論依據(jù)及臨床應(yīng)用支撐。因此紫蠊乳膏在抑制增生性瘢痕中具有潛在的應(yīng)用前景,有望成為治療HS的藥物之一。
由處方的優(yōu)化和實驗結(jié)果可知,紫蠊乳膏最佳處方為紫草提取物2.5 mL;美洲大蠊提取物2.5 mL;硬脂酸3.0 g;三乙醇胺3.0 mL;羊毛脂0.5 g;液體石蠟3.0 mL;蒸餾水9.0 mL;吐溫-80 1.0 mL;尼泊金乙酯0.5 g。在本實驗中,成功建立了兔耳瘢痕模型,每組獲得6個瘢痕創(chuàng)面,具有統(tǒng)計學(xué)意義。實驗結(jié)果表明: 紫蠊乳膏對兔耳瘢痕有明顯抑制作用,在藥物治療組中瘢痕體積均減小,差異有顯著性意義(P< 0.05),且質(zhì)地變軟,顏色變淺,具有向正常皮膚(空白組)轉(zhuǎn)化的趨勢。藥物治療后HE切片顯示,與空白相比,模型動物耳表面皮膚組織壞死及炎細胞浸潤較為明顯,病變程度較重[16];與模型組相比,RBBFGFG組未見明顯減輕,紫乳膏組耳表面皮膚組織結(jié)構(gòu)較為完整清晰,未見明顯病理變化。所以紫蠊乳膏抑制增生性瘢痕有一定療效。
本研究建立了紫蠊乳膏的最優(yōu)處方,并通過藥理實驗為祛瘢痕藥物的進一步研發(fā)提供參考。