中药抗瘢痕增生作用的实验研究进展
2016-01-30高永翔
王 畅 高永翔
成都中医药大学,四川 成都 610075
中药抗瘢痕增生作用的实验研究进展
王畅高永翔
成都中医药大学,四川成都610075
【摘要】动物及离体实验均发现多种单味中药、中药有效提取成分及中药复方制剂具有不同程度的抗瘢痕增生作用,有部分实验还从信号传导通路等层面对其抗瘢痕增生的机理进行了进一步说明,本文对近年来中药抗瘢痕增生作用的实验研究进行综述。
【关键词】抗瘢痕增生;中药;实验研究;研究进展
病理性瘢痕(Pathological scar,PS)主要包括增生性瘢痕(hypertrophic scar,HS)和瘢痕疙瘩(keloid,K),是创伤后最常见的并发症[1]。中医药在防治瘢痕方面历史久远,多认为与气血壅滞、经络瘀阻、痰湿互结或三者相辅有关,治疗上以活血化瘀、软坚散结、祛痰除湿为主。近年来,除有大量中药抗瘢痕增生的临床研究文献[2-3]以外,亦有较多学者开始注重对中药抗瘢痕增生的实验研究。本文对近年来中药抗瘢痕增生作用的实验研究进行综述如下。
1单味中药
红花具有活血通经、散瘀止痛的功效。刘燕等[4-5]对兔耳瘢痕内注射不同浓度的红花注射液6周后,结果发现红花能使瘢痕软化、变薄,并能使Ⅰ型胶原蛋白表达下调,且与浓度呈正相关,从而达到治疗增生性瘢痕的目的。黄芪具有补气固表、利水退肿、托毒排脓、生肌等功效。张艳等[6-7]对兔耳增生性瘢痕内局部注射不同浓度的黄芪注射液,发现瘢痕厚度、硬度与黄芪浓度呈负相关性,且能呈剂量效应地减少TGF-βmRNA的合成及其蛋白的表达 ,从而推断黄芪注射液可能通过减少TGF-βmRNA的合成来抑制增生性瘢痕。丹参具有祛瘀止痛、活血通经等作用,其在创伤修复过程中有一定作用。刘流等[8]对兔耳增生性瘢痕基底部注射不同浓度的丹参注射液28d后,组织形态学显示成纤维细胞数量较少,胶原染色较淡且较为疏松,可见明显的凋亡小体。刘德明等[9]的动物实验亦有相似证明。刘流等[10]进一步用将含不同浓度的丹参注射液DMEM培养液加入人增生性瘢痕成纤维细胞(Human hypertrophic scar fibroblasts,HSFB)中,结果发现丹参可明显抑制细胞的生长及增殖,且与浓度呈正相关效应。冀黎平等[11]用丹参涂膜剂(丹参提取液制成涂膜剂)在裸鼠背部瘢痕用药1周、4周和8周后,微循环观察及计数结果发现丹参涂膜剂可能对瘢痕微循环具有双向调节作用。雷晓红等[12]亦通过离体实验证明丹参可抑制HSFB增殖,并呈剂量依赖性,2.5g/L以上剂量组还可显著降低细胞的活性,同时细胞凋亡数量及培养液上清LDH活性也显著增加,从而得出丹参具有抑制HSFB的增殖及活性的能力。王益民[13]的实验研究则证明丹参具有抑制瘢痕的增殖及TGF-β1的分泌,减少胶原的合成。上述实验从不同角度证明丹参通过抑制HSFB增殖、促进凋亡、抑制TGF-β1的分泌及胶原合成从而发挥抗瘢痕的作用。当归具有活血、补血、化瘀等功效。刘德武等[14]用当归注射液局部注射到兔耳增生性瘢痕组织内,结果发现当归治疗后瘢痕组织内成纤维细胞数量及胶原含量均明显降低,瘢痕纤维化明显减轻。另有学者对雷公藤、姜黄、莪术、五倍子、蜈蚣等单味中药展开了实验研究。
2中药提取物
川芎嗪系中药川芎提取出来的无色针状结晶生物碱。早期有学者通过实验证明[15-16]川芎嗪具有抑制HSFB生长及活性、减少胶原合成的作用。近年,苏毅鹏等[17]通过建立兔耳瘢痕模型,用川芎嗪隔天局部注射瘢痕,用药40d后从瘢痕指数及组织病理均说明川芎嗪可减轻兔耳瘢痕组织。张艳青[18]则用川芎嗪局部注射于瘢痕疙瘩患者局部,取材后发现川芎嗪可显著抑制瘢痕疙瘩中I型胶原基因及TGF-βl的表达,并通过提高Ⅻ型胶原基因表达,从而对胶原纤维骨架的形成产生作用。
汉防己甲素(Tetrandrine,TET)系千金藤属防己科植物粉防己的主要生物活性成分。郑蓥蓥等[19]在兔眼滤过性手术中植入TET缓释系统(DDS),术后7d、14d行活体滤过泡组织的共焦显微镜及组织病理学检查提示,0.3 mg TET组兔眼滤过泡组织中炎性细胞浸润明显轻于0.2 mg TET组和空白DDS组,从而推论TET能有效抑制术后炎症反应,防止滤过泡瘢痕化的作用。曹治东等[20]体外实验显示TET在2~8mg/L之间可明显抑制HSFB的增殖,且具有明显的剂量及时间依赖性(P<0.01);TET可使成纤维细胞G2-M期细胞比例明显增多(P<0.01),S期与G2-M期时相时间明显延长(P<0.01);并呈浓度依赖性和时间依赖性地降低成纤维细胞外胶原蛋白量(P<0.01),从而推论抑制成纤维细胞增殖分裂正是TET抗增生性瘢痕作用机理,但对胶原蛋白的抑制率明显高于细胞增殖活力抑制率的机理不清楚。
氧化苦参碱(Oxymatrine)、苦参碱(matrine,Mat)是中药苦参的提取物,两则均有抗炎、抗肿瘤、抗纤维化、免疫调节的药理作用。姜孟臣等[21]及费燕等[22]通过体外实验证明了Mat能有效地抑制人增生性瘢痕成纤维细胞增殖。姜孟臣等[21]实验还说明了Mat能诱导HSFB凋亡及TGF-β1的细胞内合成。费燕等[22]的体外实验中则证明了Mat可以致HSFB的细胞核内增殖性抗(proliferatingcell nuclearant igen,PCNA)表达逐渐减弱,但DNA相对含量无明显变化,从而推论Mat在体外能明显抑制增生性瘢痕成纤维细胞的增殖而不引起细胞坏死性改变,但对DNA含量无明显影响。吕建华等[23]则外用Mat的改良剂型——Mat微乳作用于兔耳瘢痕组织,不仅证明使用Mat后,瘢痕组织的炎性细胞减少,从而说明Mat对瘢痕的生长有一定的抑制作用,同时还说明Mat剂型的改变,可以提高Mat的透皮吸收率。氧化苦参碱在某些条件下氮氧键裂可转化为Mat,两者可互相转化。范东良[24]的离体实验发现氧化苦参碱可以抑制KFb中I型胶原和III型胶原的合成,并从信号传导角度发现氧化苦参碱可以抑制TGF-β/Smad信号转导通路中Smad3的表达及其磷酸化和向核转移,而对TGF-β1,TβRI,TβRII,Smad4,Smad7的表达无明显影响。
积雪草甙,又称积雪草苷,是从伞形科植物积雪草全草中提取的白色针状结晶。早期的离体实验说明积雪草苷可抑制HSFB增殖、胶原合成及减少TGF-β的表达[25-27],潘姝等[28-30]的实验则进一步说明了积雪草苷抑制HS的机理可能与TGF-β/Smad信号转导通路有关,即通过减少成纤维细胞中磷酸化Smad2的含量和增加smad7蛋白的表达有关。陈明春等[31]通过体外培养KFBs的实验,发现在一定浓度下,积雪草甙和Mat均能抑制KFBs的生长及胶原合成,且积雪草甙的抗瘢痕作用强于Mat。另有学者对甲基莲心碱、三七总甙、血竭素、水蛭素、常山酮、白黎芦醇等中药提取物展开研究。
3中药复方制剂
黄芪桂枝五物汤(黄芪、桂枝、白芍,生姜,大枣)源自《金匮要略·血痹虚劳病脉证并治》。刘凯英等[32]在上方基础上加入桃仁、红花、当归、秦艽、桑寄生、独活等药物,对SD大鼠行腰1椎板切除术,术后均连续4周灌服中药,术后12周电镜观察其超微结构,结果显示加味黄芪桂枝五物汤组可能通过减少瘢痕中成纤维细胞以及细胞内细胞器的数量,降低细胞外胶原的沉积从而减轻SD大鼠术后硬膜外瘢痕的形成。
黑布药膏 (老黑醋、五倍子、蜈蚣、蜂蜜、冰片)是中医皮肤外科泰斗赵炳南的外用中药经验方。中医认为老黑醋软坚解毒,五倍子收敛解毒,蜈蚣破瘀以毒攻毒,冰片镇痒止痛解毒,蜂蜜调和诸药,诸药合用共奏破瘀软坚之功,在临床亦取得诊治瘢痕的良好效果。曹为等[33]通过瘢痕增生指数、成纤维细胞数密度及胶原纤维面积密度等指标说明黑布药膏可明显减轻兔耳的瘢痕。赵丽等[34-36]的动物实验则说明了黑布药膏可使兔耳瘢痕处的I胶原mRNA表达显著增强,Ⅲ胶原mRNA及基质金属蛋白酶-1mRNA表达显著减弱(P<0.01)、PCNA蛋白表达明显减弱(P<0.05)及细胞凋亡增加(P<0.05),从而推论黑布药膏抗瘢痕增生的作用机制可能与抑制兔耳瘢痕处HSFB的增殖、胶原合成及诱导细胞凋亡有关。
其他中药复方亦多以外用药为主。如陈远征等[37]用自拟复方中药(丹参酮、积雪苷、黄芩苷、甘草酸、苦参碱等)在兔耳模型上用药28d后,对兔耳瘢痕组织微循环血流量及微血管色计数进行监测,结果表明该复方中药对兔耳微循环灌注及增生性瘢痕血管形成有明显的抑制作用。异常瘢痕增生除了影响外貌和功能障碍外,也可导致瘙痒等主观症状。李威等[38]通过右旋糖酐法对小白鼠和组胺所致豚鼠局部皮肤瘙痒两个实验,证明自拟的丹芎瘢痕涂膜剂(苦参、川芎、甘草)外用抗瘢痕增生具有显著的止痒作用。
4小结
中药防治瘢痕具有独特优势,但目前中药抗瘢痕增生机制并不完全清楚,其实验研究主要还存在一些问题。如目前中药抗瘢痕增生的实验主要集中在对单味中药或中药提取物的研究,而对中药复方制剂,特别是内服复方中药的实验研究较少。尽管中药有效成分及机理较为复杂,因考虑复方中药对机体产生的综合作用,故复方中药新剂型的药物研究仍旧是未来挖掘抗PS的发展新方向。笔者认为应运用中医整体及辨证论治等理论,挖掘临床确有疗效的中药复合制剂,特别是中药内服复方药物的研究。如可以结合血清药理学等新方法,从整体出发,探讨复方中药内服制剂在离体实验的抗瘢痕增生作用机理,为临床运用提供有利的科研数据;或对已证明有抗瘢痕作用的单味中药或中药提取物进行药物配伍,研制出具有不同药理作用、多靶点、既能抗PS又能止痒的复方新剂型。
目前动物实验主要以裸鼠、兔耳瘢痕模型为主,但其与人体皮肤在创面愈合与转归方面因种属差异,实验结果很难真正反映药物在人体的真实情况。大部分离体实验主要围绕对HSFB或KFBs的细胞增殖、凋亡及胶原合成等方面的研究,对细胞因子及细胞内信号转导等的影响报道相对较少。笔者认为离体实验还需要更多地采用基因芯片技术、反义技术等药理新技术来对中药抗瘢痕增生的靶点等问题做更深层次的实验研究。
目前,上市的抗瘢痕药物主要以外用药为主,故不少学者已从药物剂型的研究开发着手,最大限度地提高外用药物的透皮吸收生物利用度。因此,以新型的高分子材料为辅料的中药外用制剂将也是以后临床及药学工作者的一项艰巨任务。
参考文献
[1]Hu,DH,Liu.A long way to go in scar research further enhancement of basic and clinical research of the scar[J].Zhonghua Shao Shang Za Zhi,2011,27(6):407-417.
[2]吴宝玉,殷子斐,苏永华.中药促进瘢痕修复研究进展[J].湖北民族学院学报·医学版, 2013,30(2):75-77.
[3]陈明岭.中医药防治瘢痕疙瘩的现状及展望[J].中国医学文摘皮肤科学,2015,32(1):24-30.
[4]刘燕,傅跃先,邱林,等.红花注射治疗对兔耳增生性瘢痕中TGF-β1的表达变化[J].重庆医学,2011,40(13):1294-1296.
[5]刘燕,傅跃先,邱林,等.红花对兔耳增生性瘢痕成纤维细胞及Ⅰ、Ⅲ型胶原的影响[J].中国组织工程研究与临床康复,2009,13(37):7296-7300.
[6]张艳,邱林,吴清华,等.黄芪对兔耳增生性瘢痕作用的实验研究[J].重庆医科大学学报,2010,35(6):864-868.
[7]张艳,邱林,吴清华,等.黄芪对家兔增生性瘢痕转化生长因子D1表达及其Smad3信号途径的影响[J].中华烧伤杂志,2010,26(5):366-370.
[8]刘流,赵德萍,余梅,等.丹参对兔耳瘢痕模型作用的实验研究[J].华西口腔医学杂志, 2006,24(5):476-477.
[9]刘德明,刘德伍.丹参对实验性兔瘢痕组织作用的体视学分析[J].中药药理与临床,1999,15:22-23.
[10]刘流,赵德萍,余梅,等.丹参对瘢痕成纤维细胞生物学行为的影响[J].昆明医学院学报,2006,27(3):41-45.
[11]冀黎平,张建华,余安胜.丹参涂膜剂对肥厚性瘢痕裸鼠模型血液流变学及细胞因子TGF-β1、bFGF的影响[J].中华中医药杂志,2011,26(1):135-137.
[12]雷晓红,曹志明,黄恩.丹参对增生性瘢痕成纤维细胞生长的影响[J].中国临床康复, 2004,8(29):6440-6441.
[13]王益民.丹参抑制瘢痕形成的机制研究[J].山西医科大学学报,2001,8(4):301.
[14]刘德武,苏子毅.当归对兔耳增生性瘢痕的治疗作用实验[J].中药药理与临床,1998,14(6):30-31.
[15]商庆新,张涤生,关文祥,等.丹参和川芎嗪对瘢痕成纤维细胞生长的体外抑制实脸[J].中国修复重建外科杂志,1998,12(6):321-324.
[16]兰海,王臻,张琳西,等.川芎嗪抑制瘢痕成纤维细胞增殖及胶原的合成[J].第四军医大学学报,1999,20(11):964-965.
[17]苏毅鹏,匡瑞霞,鲍国春,等.川芎嗪等多种中药制剂对兔耳增生性瘢痕作用的对比研究[J]. 齐鲁医学杂志,2004,19(4):322-324.
[18]张艳青.瘢痕疙瘩经川芎嗪治疗后I、Ⅻ型胶原及TGF-βl的表达变化[D].青岛:青岛大学,2004.
[19]郑蓥蓥,成洪波,应方微,等.汉防己甲素缓释系统对兔眼滤过术后瘢痕化的抑制作用[J].中华试验眼科杂志,2011,29(4):328-331.
[20]曹治东,石崇荣,黄崇本,等.汉防己甲素对增生性瘢痕成纤维细胞增殖的影响[J].重庆医科大学学报,2005,30(2):203-205.
[21]姜孟臣,陈虹,刘洪琪,等.苦参碱对人增生性瘢痕成纤维细胞增殖的体外抑制作用[J].中草药,2005,36(1):89-91.
[22]费燕,潘俊.苦参碱对人增生性瘢痕成纤维细胞增殖的影响[J].中国美容医学,2013,22(12):1291-1293.
[23]吕建华,魏红,张振,等.苦参碱微乳经皮给药在小鼠体内分布及对兔耳增生性瘢痕预防作用的研究[J].时珍国医国药,2011,22(3):572-575.
[24]范东良.氧化苦参碱对人瘢痕疙瘩成纤维细胞胶原合成及TGF-β-Smad信号通路的影响[D].沈阳:中国医科大学,2011.
[25]谢举临,利天增,祁少海,等.积雪草甙对体外培养的成纤维细胞的作用[J].中山医科大学学报,2001,22(1):41.
[26]祁少海,谢举临,利天增,等.积雪草甙对烧伤增生性瘢痕作用的实验研究[J].中华烧伤杂志,2000,16(1):53.
[27]祁少海,利天增,黎志明,等.积雪草甙对烧伤增生性瘢痕T细胞、巨噬细胞和TGF-β的影响[J].中国现代医学杂志,1999,9(增刊):105.
[28]潘姝,利天增,李叶扬,等.积雪草苷对增生性瘢痕成纤维细胞增殖与Smad信号通路的影响[J].中国修复重建外科杂志,20O4,18(4):29l-294.
[29]潘姝,利天增,李叶扬,等.积雪草甙对增生性瘢痕成纤维细胞增殖与Smad7蛋白的影响[J].第三军医大学学报,2005,27(1):49-52.
[30]潘姝,利天增,李叶扬,等.积雪草苷对瘢痕成纤维细胞增殖与磷酸化Smad2和Smad7表达的影响[J].中国临床康复,2005,9(10):230-231.
[31]陈明春,黄茂芳.积雪草甙和苦参碱对皮肤瘢痕成纤维细胞生长及胶原合成影响的研究[J].中国中西医结合皮肤性病学杂志,2006,5(1):11-14.
[32]刘凯英,黄异飞,李建江,等.加昧黄芪桂枝五物汤对大鼠硬膜外瘢痕中羟脯氨酸含量及其超微结构的影响[J].新疆中医药,2012,30(1):13-16.
[33]曹为,王萍.黑布药膏对兔耳瘢痕疙瘩模型瘢痕增生指数及成纤维细胞数密度和胶原纤维面密度的影响[J].中国中医基础医学杂志,2010,16(12):1133-1135.
[34]赵丽,周晓宏,关洪全.黑布药膏对兔耳增生性瘢痕胶原合成与降解的影响[J]. 中国实验方剂学杂志,2011,17(14):215-218.
[35]赵丽,王莹,关洪全.黑布药膏对兔耳增生性瘢痕成纤维细胞增殖与凋亡的影响[J].中国实验方剂学杂志.2011,17(9):213-215.
[36] 赵丽,王莹,关洪全.黑布药膏对兔耳增生性瘢痕Bax和Bcl-2 mRNA表达的影响[J].中国美容医学,2011,20(5):764-766.
[37]陈远征,刘达恩,王润秀,等.防治瘢痕外用复方中药对兔耳增生性瘢痕微血管及血流的影响[J].中国临床康复,2006,10(7):43-45.
[38]李威,丁宝财,袁昌鲁,等.丹芎瘢痕涂膜止痒药效学实验研究[J].辽宁中医学院学报,2006,(8)3:123-124.
(收稿日期:2015.11.04)
【中图分类号】R28,R275
【文献标志码】A
【文章编号】1007-8517(2016)01-0031-02