唐乾利1,王权胜2, 尚新志1
1.广西中医学院,广西南宁530001
2.广州中医药大学外科学在读博士,广东广州510405
【摘要】体表慢性难愈合创面(俗称溃疡)是由一系列创伤和疾病所致。这类创面具有病程长、对外观影响大以及并发症多等特点,成为外科学中的一大难点问题。研究表明烧伤湿性医疗技术(MEBT/MEBO)对烧(创)伤创面具有改善微循环、祛腐生肌、促进创面再生与修复作用。本文通过综述分析MEBT/MEBO与慢性难愈合创面bFGF、VEGF的关系,明确MEBT/MEBO对慢性难愈合创面促进血管、细胞生长,加速创面愈合的分子生物学机制,阐述其基础研究现状和展望。
【关键词】MEBT/MEBO;bFGF/VEGF;慢性难愈合皮肤创面;基础研究;综述
【标识符】doi:10.3969/j.issn.1001-0726.2009.02.005
Status and Prospect of Basic Research of Treating Cutaneous Chronic Wounds with MEBT/MEBO. TANG Qian-li1, WANG Quan-sheng2, SHANG Xing-zhi3. 1. Guangxi Traditional Chinese Medical College, Nanning City, Guangxi Province, 530001, China. 2. Graduate Student of Doctor Degree of Surgery, Guangdong Traditional Chinese Medical College, Guangzhou City, Guangdong Province, 510405, China.
【Abstract】Cutaneous Chronic Wounds (commonly know as ulcers) is caused by a series of trauma and diseases. The wounds have a long course, bad appearance as well as more complications. It is therefore a major difficult problem of surgery. Research shows that MEBT/MEBO has the effect of improving microcirculation, clearing away the necrotic tissue, promoting wounds regeneration and repair. Base on the analysis of the effect of MEBT/MEBO on bFGF and VEGF in the chronic wounds, the mechanism of molecular biology of effect of MEBT/MEBO on promoting angiogenesis and cell growth, accelerating wound healing were discussed, and the present status and prospect of basic research of cutaneous chronic wounds treatment with MEBT/MEBO were described.
【Keywords】 MEBT/MEBO;bFGF/VEGF;Cutaneous Chronic Wounds; Basic Research; Status and Prospect
随着生物技术的发展,以生理性再生修复为基础,追求无瘢痕的创面愈合方式,已成为创面愈合研究的趋势和主导潮流。既往研究表明MEBT/MEBO能创造一种既利于修复,同时又不破坏正常组织修复进程的生理环境,促进难愈合创面愈合,有效地预防或减少瘢痕形成,提高愈合质量。本文就MEBT/MEBO对烧(创)伤创面促进细胞分裂增殖、改善创面微循环、调节创面修复基质形成、营养创面等调控作用与bFGF、VEGF的关系作一综述。
1.体表慢性难愈合创面概述
体表慢性难愈合创面(俗称溃疡)是由一系列创伤和疾病因素所导致。发生于体表的长期未愈合的创面,主要包括创伤性溃疡、下肢静脉性溃疡、压迫性溃疡以及糖尿病溃疡等。近年来的研究表明,这类创面尽管一般不会危及生命,但是由于它发生在体表,具有病程长、对外观影响大以及并发症多等特点,因而它的存在对患者的生活和工作质量造成了极大的危害,是现代社会影响人们生活和工作质量的一个重要并发症,已引起各国医疗界的高度重视并竞相开展研究[1~2]。
我国3万余例外科住院患者的资料显示,因创面治疗需要住院者占1.5%~3.0%,其中创(烧)伤及感染所致的慢性难愈合创面占67.5 %、压迫性溃疡占9.2%、下肢静脉性溃疡占6.5%、糖尿病溃疡占4.9%、其他因素所致的慢性难愈合创面占11.9%。这种创面病因谱与西方发达国家以糖尿病、老年性疾病导致的慢性溃疡为主的创面有较大差异,但基本上反映了我国的实际情况[1~2]。尽管慢性难愈合创面不会立即威胁生命,却能导致众多并发症,严重影响伤员后期康复和生活质量。创面处理贯穿于整个治疗的始终,是该领域最重要、最基本的问题之一。
近20余年来,由于干细胞、组织工程和基因工程等高新生物技术的发展及其在创(烧)伤救治中的应用,使得创面处理的基础理论研究不断深入,临床治疗也有突破性进展,尤其是手术方法的改进,如皮瓣转移、植皮、截趾、新型敷料、酶类制剂以及负压引流、干细胞治疗等。其中,近年来应用基因工程药物治疗急、慢性创面引起了人们的高度重视并取得了显著疗效。
2.bFGF对创面修复的意义和作用
成纤维细胞生长因子(Basic fibroblast growth factor,bFGF)、转化生长因子(transforming growth factor-betal , TGF)及表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)等可以使烧伤创面的愈合时间缩短2d~4d,使慢性难愈合创面的治愈率由60%上升至90%左右[ 3~5]。随着对创面愈合认识的深化,人们已从被动等待状态转向主动调控,多采用外用生长因子以调控创面愈合,以使难愈合创面获得自然愈合,取得了一定效果,但仍缺乏安全有效地加速创面愈合的积极措施。
创面愈合是机体通过自身的再生能力,为恢复其表面的连续性和完整性、维持内环境稳定所进行的一系列修复活动。创伤愈合的现代概念认为,多种体液介质(如肿瘤坏死因子Tumor Necrosis Factor,TNF等)、细胞因子(EGF,TGF等)影响炎症细胞和修复细胞的行为,从而参与了创面修复的调控过程。创面愈合过程包括炎症反应期、肉芽组织形成期以及瘢痕组织形成期等多个环节,创面愈合的各环节损伤均可导致创面愈合延迟。创面炎症反应的减弱可导致炎性细胞尤其是单核巨噬细胞、血小板的减少或反应性降低,进而导致创面愈合过程中起调控作用的生长因子(如血小板源性生长因子-platelet-derived growth factor -PDGF,TGF等)释放减少,导致成纤维细胞、上皮细胞等的迁移、增殖、合成及分泌功能的抑制,最终引起创面愈合延迟。
创伤修复细胞主要包括成纤维细胞、表皮细胞、血管内皮细胞。在创面修复过程中,3种细胞所起的作用各不相同。成纤维细胞是构成肉芽组织的主要成分之一,可合成和分泌胶原、纤维连接蛋白、透明质酸等细胞外基质,也可通过分泌多种细胞因子参与创伤愈合,它是重要的创伤修复细胞之一,且可通过分泌多种细胞因子参与创伤愈合。临床上各种创面外用药物对创伤修复细胞所起的作用各不相同,而研究创面外用药物对成纤维细胞生物学特性的影响,对于临床合理用药以及提高创面愈合质量尤为重要。
碱性成纤维细胞生长因子由于其对肝素有很强亲和力,所以又称肝素结合生长因子,碱性成纤维细胞生长因子不仅可以促进细胞增殖,还能促进血管生成和成纤维细胞增生,而这些恰是创面愈合的关键所在[3]。bFGF 是存在于生物体内的一组活性多肽,在创面愈合中对肉芽组织形成,毛细血管及神经再生起着重要作用,能趋化成纤维细胞和内皮细胞向创面迁移,促进肉芽组织细胞内的RNA和DNA复制及蛋白质的合成,增强纤维母细胞和上皮细胞的有丝分裂、增殖及分化,使烧伤及促创面愈合药物治疗从传统的控制感染后靠机体自然恢复的被动方式转变为由bFGF来促进创面细胞增生,加速创面愈合的主动过程[6]。
3.VEGF对创面修复的意义和作用
血管生成是创伤愈合过程中的重要一环,血管病损所致的低氧血症是限制创面修复的关键因素之一;慢性难愈合创面往往都伴有血管的异常[7~8]。新生血管的形成可为创面的修复提供充足的氧分,有利于细胞的增殖;新生血管是肉芽组织的主要成分,肉芽组织是胶原沉积、改建的场所,因此,血管新生是创面修复过程中重要的一环。血管新生一方面由原血管床血管外膜降解,血管内皮细胞迁移、增殖改建而成;另一方面由创面床内皮祖/干细胞增殖、分化形成。促进创面血管新生的细胞因子主要有血管内皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、血小板源性生长因子和转化生长因子。
血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth fator,VEGF)是血管生产的重要介质,它能够刺激内皮细胞的增殖、迁移和体内血管的形成,再生组织局部产生的VEGF可以进入循环系统,因此检测血液中VEGF水平可以监测血管生产情况[9]。血管内皮细胞不仅仅是血液和组织的机械屏障,还具有调节血管通透性、平衡凝血系统、调节血管平滑肌、抑制血管壁细胞增殖等多种功能。内皮细胞受损表现为细胞变形、细胞连接和骨架结构破坏,细胞内外信息传递紊乱等改变。烧(创)伤后内皮细胞受损是引发微循环障碍的主要病因,因此,内皮细胞是受损机体、组织和器官修复的关键因素。研究内皮细胞信号传导以及细胞增殖机制对于创伤后修复有重要意义。
VEGF是一种作用于血管内皮细胞的多功能特异性细胞因子,它能引起血管通透性增加、细胞外基质成分改变,诱导新生血管形成。VEGF的生物效应是通过特异的膜受体Fms like tyrosine kinase (Flt-1)、kinase insert domain-containing receptor (KDR)、flt-4等介导实现的,内皮细胞是VEGF的靶细胞[10]。VEGF既能使血管内皮细胞增殖、迁移,又能增加血管的通透性,使血管中的大分子物质进入细胞外基质中,有利于新生血管和基质的细胞生长。VEGF在血管内皮细胞转录过程中的 RNA的模板中出现在正常多功能状态下血管生长表达较低,但在皮肤溃疡愈合过程中表达比较丰富[11]。因此,VEGF在皮肤溃疡愈合过程中起决定性作用。
4.中医对慢性难愈合创面的认识及MEBT/MEBO的临床应用
慢性难愈合创面属中医学“溃疡”范畴,是中医外科常见病、多发病。如糖尿病、动脉供血不足、静脉回流不畅以及压迫、放射损伤、外伤等引起的溃疡创面。“因其反复发作,长期不愈,形成顽固性难愈性溃疡,愈后又极易复发,少数尚有癌变可能,因此,慢性难愈合创面是临床创面修复的一大难题”[12]。中医学对其治疗有着悠久的历史和良好的疗效,不仅积累了丰富的临床经验,总结了卓有疗效的大量方药和有关剂型,并且上升到理论高度,确定了溃疡形成的病因病机和辨证论治的方法,形成了具有中医特色的皮肤溃疡诊治理论体系。早在晋代《肘后方》就有“烫火灼伤用年久石灰敷之,或加油调”和“猪脂煎柳白皮成膏外敷”的记载。宋《太平圣惠方》记有“以白蜜涂疮上,取竹膜贴之”,还以“狗毛碎剪,烊胶和之”,敷贴于烧伤创面,形成痂盖,开创了我国湿润法、暴露法、制痂法之先河。
烧伤湿性医疗技术(MEBT/MEBO)是当代中医药外治烧伤创疡及慢性难愈合创面的重要方法之一。1988年国家科委将 “烧伤湿润暴露疗法及湿润烧伤膏”列入国家重大科技成果。同年,卫生部将湿润烧伤膏列入国家级新药,1989年卫生部发出向全国推广普及该医疗技术的通知。1991年,卫生部将MEBT/MEBO列入首批十年百项科技成果向全国推广的十项重大医药技术之一。MEBT/MEBO由湿润暴露疗法(MEBT)和湿润烧伤膏(MEBO)组成,经过十余年的发展,已成为一项比较成熟并广泛应用于临床的烧伤治疗技术体系,在临床使用中取得了很好的疗效。MEBT/MEBO已被写入全国本科教材《中西医结合外科学》[13]和《外科学》[14]中,从而得到了学术界较广泛的认可。
MEBO的成分有两大类,一是营养成分,二是药物成分。这两种成份构成了MEBO的独特治疗作用。营养成分由低分子的蛋白质、脂肪和糖组成,可以直接作用在溃疡创面,并在局部被组织吸收,为创面组织的再生修复提供营养原料。药物成份则完成了创面的止痛、抗感染、减轻炎症和减轻瘢痕等治疗作用。MEBO能有效阻止创面水分蒸发,保持创面湿润,有效地保护创面,使其维持在一个低氧张力环境中,有利于毛细血管扩张,增加局部血流量,防止微血栓生成[15],避免了包扎压迫、干燥脱水等影响,保护间生态组织,使间生态组织恢复生机,并能防止细菌入侵。
从祖国医学的角度来说,慢性难愈合创面病机演变的特点为:因虚感邪,邪气致瘀,瘀阻伤正,化腐致损,形成了虚、邪、瘀、腐相互作用,互为因果的变化。其中虚是受邪条件及血瘀伤正的结果;邪以热邪、毒邪为主,既可以是外因,又可以是血瘀后的病理产物,为发病的重要条件;瘀为邪毒的病理产物及生腐之源,为发病的关键。 MEBO能清热解毒祛邪,直接祛除病因,用药于病灶处,易于取效。MEBO中活血祛瘀药物可直达病所,加上其中含有祛腐生肌的成分,能祛除局部的腐肉和邪毒,达到腐去新生之效;而MEBO药物中的补益之品、营养成分则扶正补虚,为创面组织的再生修复提供营养原料。总之,MEBO组方符合中医理法原则,从而能起到加速创面愈合的作用。
唐乾利等[16]总结了1990年~2003年广西多家医院应用烧伤湿性医疗技术治疗的各类烧伤2031例,完成了MEBT/MEBO治疗烧伤的大样本研究。近年来,王权胜等[17]在临床上应用该技术治疗多种慢性难愈合皮肤创面,取得了较好的疗效,治愈了大量难治性体表溃疡,较之西医传统的植皮愈合和中医传统上使用含汞、砒的腐蚀丹药“腐”而后“收”的应用,体现出更好的实用价值。MEBO形成的生理湿润环境,原位培植再生组织(肉芽),并使残存的皮肤组织和汗腺皮肤信息组织在原位培植转化为干细胞进而形成上皮细胞修复创面,达到使溃疡创面生理性愈合,并产生减少瘢痕甚至无瘢痕的治疗效果,并减少了并发症[16~17]。
前期研究表明,MEBT/MEBO促进慢性溃疡伤口愈合的可能机制为[18]:①间接抗感染作用:MEBO的主要有效成分为天然β-谷甾醇、黄芩甙和小蘖碱等, 虽没有直接抗菌作用,但它可诱发细菌变异,降低致病菌的外毒素作用;②改善血循环,祛腐生肌,促进创面再生与修复: MEBO可使基底淤滞闭塞的微循环恢复血流,重新建立微循环, 在溃疡面形成立体生理湿润环境,并可以无损伤性地液化排出坏死组织,同时能促进上皮细胞再生,逐渐修复创面;③提供创面愈合所需的基质成分:在改善血液循环的基础上,MEBO为创面提供生命必需营养物质,调动休眠的组织细胞分裂增殖,以再生方式重新建立向心移行生长,覆盖于溃疡创面。基于前期的研究和临床应用,我们推测MEBT/MEBO的改善微循环、祛腐生肌、促进创面再生与修复作用的分子生物学机制,可能与创面新生肉芽组织bFGFmRNA、VEGFmRNA表达有关。
5.展望
徐荣祥教授发明的烧伤湿性医疗技术经过多年的研究和临床应用,其理论体系已经由原来单纯的烧伤湿润暴露疗法发展成为烧伤皮肤再生医疗技术,并且逐步向其他学科渗透发展成一门新兴学科——再生医学。该技术已经在许多国家和地区得到推广,并申请获得了多国专利。不容置疑,烧伤湿性医疗技术的理论和技术在世界烧伤学术和临床治疗领域处于领先地位,其理论体系和医疗技术大体上已经规范化[19]。但以往的相关研究以烧伤创面为多,中医药对慢性难愈合皮肤创面在分子生物学层面研究的较少,尤其是MEBT/MEBO应用于皮肤溃疡的机理研究几乎是空白。MEBT/MEBO可能通过调控生长因子bFGFmRNA、VEGFmRNA的表达,促进细胞分裂增殖,改善创面的血液循环,调控胶原的合成及代谢,调节创面修复基质形成,营养创面等而发挥多途径、多靶点、多环节、多层次的综合调控作用,从而提高机体本身修复能力,并创造一种既利于修复,同时又不破坏正常组织修复进程的生理环境,促进难愈合创面愈合,有效地预防或减少瘢痕形成,提高愈合质量的治疗方法。我们应当在发扬中医药优势的同时,借助于现代的高科技及生物学成果,建立符合中医特点的病证结合的慢性难愈性创面实验模型,对中医药促进创面生理性修复及组织再生的机制进行深入系统研究,开发符合国际标准和要求的应用于创面修复愈合的外治疗法,发展中医外治法[20],为传统中医药对该病的防治提供可靠的理论依据、新的技术方法和研究思路。
参 考 文 献
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【作者简介】
唐乾利(1961~),男(汉族),广西桂林市人,广西中医学院毕业,研究生,外科教授、主任医师,硕士研究生导师.
王权胜(1975~),男(汉族),广西博白县人,广西中医学院2003级中西医结合烧伤外科学硕士研究生,研究方向为烧伤湿性医疗技术,主治医师,现为广州中医药大学外科学在读博士.
尚新志(1976~),男(汉族),河南省遂平县人,广西中医学院2005级中西医结合烧伤外科学硕士研究生,研究方向为烧伤湿性医疗技术,主治医师.
(收稿日期:2008-07-20)