薰衣草精油治疗小鼠烧伤的实验研究
2019-06-27刘文彬齐一凡曹军吴喜成周黎明
刘文彬 齐一凡 曹军 吴喜成 周黎明
(1. 四川大学华西基础医学与法医学院基础医学2015级;2. 华西基础医学与法医学院药理学教研室,四川 成都 610041)
薰衣草(LavandulaaspicL)是唇形科(Lamiaceae)的一种强烈芳香的灌木植物,传统上用于治疗多种皮肤病,包括烧伤和溃疡等。薰衣草精油对伤口愈合具有一定的保护作用,不仅能促进创面组织修复、缩短愈合时间,而且可以抗炎、止痛,甚至减少瘢痕组织增生[1]。同时在治疗过程中散发着薰衣草的清香,增添了芳香疗法的新理念,可在一定程度上克服传统治疗过程中患者痛苦及情绪烦躁不安的缺点。已有研究证实了薰衣草精油具有抗炎、止痛,减少瘢痕组织增生,促进创面组织修复、缩短愈合时间的作用[2],本实验构建小鼠烧伤模型,拟探究薰衣草精油对小鼠皮肤烧伤的治疗效果,为薰衣草精油临床使用拓展适应症提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1动物
自成都达硕生物科技有限公司购得48只SPF级KM雄性小鼠,体重25±2 g,批号:SCXK(川)2015-030,分笼饲养,每笼5只。饲养条件:室内温度 23±1oC,相对湿度50%±5%,自由饮食水,光暗周期为12/12 h。
1.1.2仪器与试剂
实验室自制小鼠背部暴露固定器与手持式长柄阻燃压板烧伤装置;KD-BM包埋机(北京佳源兴业科技有限公司);奥林巴斯CX23显微镜(北京瑞科中仪);10% 水合氯醛;金万红软膏(天津达仁堂京万红药业有限公司,批号:Z12020440);薰衣草精油(浓度98%,上海三抒生物科技有限公司,批号:QC20170611);6% 硫化钠;95% 乙醇。
1.2 方法
1.2.1随机分组
按随机取样的原则分为5组,其中完全空白组8只,不做任何处理;模型组、甘油组、金万红组和薰衣草精油组各10只,分别制备脱毛并烧伤模型。
1.2.2烧伤模型
实验前一天,用10% 水合氯醛麻醉(5×10-3mL·g-1)麻醉小鼠(下同),用固定器固定,暴露背部4×4 cm区域。剪刀剪短背部鼠毛,用棉签蘸取6%硫化钠均匀涂抹,直到细毛脱落并裸露小鼠背部光滑表皮。一人将烧伤装置压于小鼠背部无毛部位,暴露出1.5×2 cm的烧伤窗口,装置与鼠背间不可留有空隙。助手在窗口内滴加95%乙醇,浸满窗口内皮肤并不漏液。打火机点火,启动秒记时,到20 s[2]时用湿纱布熄火。将小鼠从装置中取出,用吹风机吹干后放回鼠笼。注意保暖与护理,降低死亡率。当天腹腔注射生理盐水0.4 ml,次日口服牛奶 0.2-0.3 ml[3,4]。
图1 装置示意图注:A:自制手持式长柄阻燃压板烧伤装置;B:自制小鼠背部暴露固定器
1.2.3实验动物分组及治疗
模型组不给任何药物,其余各组自烧伤第2天起每日给2次药(除第2天处死取样的小鼠),甘油组每只涂抹60% 甘油水溶液0.2 ml,金万红组每次涂抹金万红软膏覆盖烧伤区域,薰衣草精油组每只涂抹薰衣草精油0.2 ml。共给8天药,每天正常饲养。
1.2.4皮肤病理学检查
于烧伤后第2、4、6、8日各组分别处死1、2、3、3只小鼠,取烧伤部分皮肤做病理学检查。
取样方法:处死小鼠,将烧伤区域连同周边正常皮肤约半厘米剪下,平铺于小片滤纸上,折叠后置于包埋盒中,浸泡于10% 福尔马林固定。完成固定后,切取4 mm×4 mm×5 μm的一块皮肤,制备石蜡切片,HE染色后,用显微镜观察并照相[5,6,7]。
1.3 病理学评分
标准参考A. Eldad,A. einberg[8〗(表2),依此对样本进行病理评分,采取盲评、平行评分原则。评分结果进行统计学分析。
表1 显微镜下病理评分标准
1.4 统计学分析
2 结果
2.1 肉眼观察
自第2日起,模型组创面结一层深棕色干痂;第6天,创面形成一层厚厚的深茶色干痂,难以揭除,痂下有积液;第8天,创面明显缩小,周围有上皮向内生长,但厚焦痂仍不易揭除,痂为肉芽创面。而治疗后各组(甘油组,京万红组和薰衣草精油组)自第2日起创面结痂,颜色浅,周围可见液体渗出;第6天,液体逐渐减少,干痂可部分揭除,尤其在第8天,创面明显缩小,周围上皮增生明显,几乎覆盖创面,干痂可以大部分或全部揭除。
2.2 显微镜下观察
以第八天病理标本为例,可得镜下结果图2示。可以看出:相较于模型组,经过8天的治疗,金万红组和薰衣草精油组均有不错的治疗效果,表皮明显再生,白细胞轻度浸润,真皮表皮连接明显修复,镜下几乎看不到水泡。
2.3 病理评分结果
表2 病理评分结果
注:与模型组相比,*p<0.05 ;与薰衣草精油组相比,#p<0.05。
图2 第8天各组小鼠背部烧伤上皮组织HE染色(400×)注:A:空白对照组图(星号:上皮完整;箭头:真皮-表皮连接完整);B:模型组(星号:上皮全部损坏/缺失;箭头:<25%的真皮-表皮连接,有微水疱);C:甘油组(星号:上皮部分坏死/溃疡;箭头:25%-50%真皮-表皮连接,有微水疱);D:京万红组(星号:上皮轻度坏死;箭头:25%-50%真皮-表皮连接,有微水疱);E:薰衣草精油组(星号:轻度部分坏死;箭头:50%-75%真皮-表皮连接,无微水疱)
整体观察,从起效时间来看,与模型组相比,三个给药组起效顺序为薰衣草精油组、甘油组和金万红组,分别在烧伤后第4天、第6天、第8天起作用,差异具有统计学意义(P<0.05);从效果来看,烧伤后第6天薰衣草精油对烧伤的治疗作用要优于甘油(P<0.05);第8天薰衣草精油对烧伤的治疗作用要优于甘油组和京万红组(P<0.05)。
综上所述,本实验通过大体标本和镜下标本的观察及对标本的病理评分,可以得出:薰衣草精油和金万红对烧伤均有良好的治愈效果,且薰衣草精油比京万红起效更快。
3 讨论
本次实验在复制烧伤小鼠模型的前期过程中,我们参考了已有文献中[2]的造模方法,发现效果并不理想,由此进行了改进。实验中采用小电推子脱毛、硬纸片固定烧伤面积、使用酒精点燃的方法进行造模,但由于皮肤毛根的残留导致火势不均,难以达到理想的烧伤效果。我们再的改进办法是使用6%的硫化钠溶液脱毛,以保证毛根也能清除干净,使火焰能够完全烧灼皮肤。此外,较长时间的麻醉、脱水,导致小鼠脑部血液循环不畅,眼睛干涸造模完成后老鼠失明,给后续实验造成了不稳定的因素。我们的解决办法是事先在眼球上涂抹眼膏,以保持小鼠眼球湿润防止失明。
烧伤破损面的愈合是自然生理过程,是对受损皮肤组织的功能和完整性的恢复。该过程分为四个重叠阶段:即凝血、炎症、新组织形成和组织重塑,特别是新的组织形成和组织重塑。不同细胞和细胞因子、炎症介质参与了创面愈合的各个过程,参与的细胞主要有角化细胞、纤维母细胞、内皮细胞、巨噬细胞及血小板等。细胞因子包括:生长因子、肿瘤坏死因子、干扰素、集落刺激因子、趋化因子、白细胞介素。凝血阶段主要由血小板、纤维蛋白完成;炎症反应阶段主要有中性粒细胞、单核巨噬细胞、淋巴细胞等参与;增殖期主要由成纤维细胞、内皮细胞、上皮细胞及胶原完成,重塑期主要是胶原纤维的收缩及瘢痕形成[9,10]。
薰衣草精油的主要成分为芳樟醇和乙酸芳樟酯,次要成分为包括β-罗勒烯在内的12种成分。已有研究表明薰衣草精油能够治疗烧伤可能与其具有抗炎和抗氧化应激作用相关[11]。本次试验中,进行治疗第4,6,8天时薰衣草精油的疗效优于京万红,可能是由于用薰衣草精油在烧伤愈合过程中提高了相关细胞和细胞因子的表达,促进了成纤维细胞的胶原成熟和合成,并在伤口损伤中诱导I型和III型胶原的表达。
目前临床上较多使用的治疗烧伤的药物是磺胺嘧啶银和京万红软膏,但也有其缺点:部分病人会发生磺胺过敏反应。结合我们的实验结论,薰衣草精油治疗烧伤的效果同样显著,有望作为已有阳性药的替代药物使用。相关的研究将在后续试验中进行。