慢性皮肤溃疡动物模型的研究进展❋

徐 凝，吴闽枫，段彦娟

(1.上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院皮肤科，上海 200437；2.上海中医药大学附属第七人民医院皮肤科，上海 200137)

慢性皮肤溃疡是中医外科学的常见病、多发病，治疗较为棘手，为临床亟需攻克的难题。动物模型是进行病因病机和治疗方法研究的重要工具，因此建立操作便捷、可控性强、符合临床病理特征且创面愈合速度较慢的动物模型有助于开展医学实验研究。故对目前主要的慢性皮肤溃疡模型进行分类归纳及综述，以期为研究者选取慢性皮肤溃疡动物模型提供参考。

1 全层皮肤切除模型

由于自发性溃疡在实验动物体表较难形成，且不易定量及标准化，故人为造成皮肤损伤是较为理想的选择。全层皮肤切除是实验研究中常用的造模方法，通常选取SD大鼠麻醉后在其背部脱毛区皮肤制备一处区域并标记，按印记范围剪去全层皮肤及皮下结缔组织，避开较大血管切开皮肤深至浅筋膜，造成缺损创面，之后每天1次用50%冰醋酸溶液涂抹创面，持续1周即可形成缺损性慢性皮肤溃疡模型[1-2]。此外，也有学者在研究中使用Wistar大鼠或家兔，麻醉后在动物背部制备1个或多个皮肤缺损，深达皮下组织，模拟临床无法自愈的皮肤溃疡模型[3-4]。采用全层皮肤切除法虽能形成皮肤溃疡动物模型，但由于实验动物的自愈能力较强，从溃疡形成至创面愈合的自然过程约14 d，因此存在创面愈合延迟现象不明显的弊端，与人体慢性皮肤溃疡差距仍然较大。

2 复合损伤溃疡模型

复合损伤溃疡模型是在全层皮肤切除模型的基础上叠加处理条件，如细菌感染、激素干预、埋置异物等，能更好地体现慢性皮肤溃疡创面发病机制的多因素特征。笔者现将以下几种动物模型为例进行阐述。

2.1 皮肤缺损-细菌感染模型

现代医学研究表明，影响创面愈合的局部因素主要是感染和血液循环，感染对组织的再生妨碍最大，细菌及毒素能引起组织坏死。局部血液循环障碍造成局部缺血缺氧和代谢障碍，导致创面经久不愈。而在实验动物伤口内采用局部接种金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌等造成感染伤口模型可以模拟伤口感染，用于研究生物膜的形成[5]。马忠丽等[6]采用体质量200～250 g的豚鼠背部去毛后切开两条长1 cm的伤口深达皮下，每个伤口内注入10亿个金黄色葡萄球菌，2 d后伤口周围出现红、肿、触痛，伤口表面有脓性分泌物则表明实验性疮疡豚鼠造模成功。韩晓明等[7]用SD种大白鼠于背部划一十字切口(1 cm×1cm)深达皮下，并于伤口注射金黄色葡萄球菌悬液1 ml(10亿/ml)，棉签蘸取少许化脓性链球菌涂布创面，2 d后实验动物见食量减少,俯卧少动,伤口有脓性分泌物,伤口周围出现红、肿、热、痛现象则提示造模成功。

皮肤缺损-细菌感染模型能够模拟感染和局部血液循环障碍为主的一类皮肤溃疡的基本病理状态，但因其研究侧重点局限于影响创面愈合的局部因素，故不能全面反映慢性皮肤溃疡创面多因素发病机制的复杂性及慢性炎症反应的特点。

2.2 皮肤缺损-激素干预模型

现代研究证明，过量应用糖皮质激素可抑制蛋白合成，诱发或加重感染使肌肉萎缩，伤口愈合迟缓[8]。可见糖皮质激素的抗炎抗增殖作用能够造成伤口愈合障碍，这使其成为制作伤口愈合障碍模型的辅助药物[9]。有研究者选取雄性SD大鼠以氯胺酮腹腔注射麻醉，腰椎正中偏上去毛，标记直径为20 mm的圆形造模区域，沿标记线剪去皮肤和皮下组织，剪至筋膜层彻底止血，造模后创面局部多处肌注氢化可的松，造成难愈性创面模型[8、10-12]，模型组创面愈合时间较正常对照组明显延长[11](P<0.01)，实验结果提示创面愈合缓慢可能与TNF-α和IL-6过度高表达有关[12]。

糖皮质激素作为叠加处理条件，能够有效延迟创面愈合时间，造成难愈性创面模型，且操作简单、成模率高，无疑为该病慢性炎症反应的病理研究创造了更为有利的条件。

2.3 皮肤缺损-埋置异物模型

实验动物造成皮肤缺损后加异物埋置，在影响创面血液循环的同时，能够通过持续的机械刺激在创面局部形成炎症状态进而影响创面愈合[13]。蒋凤荣等[14]在SD大鼠背部埋入一个内径1 cm硅胶管，深达肌筋膜深层形成溃疡。也有研究者[15-18]选用健康SD大鼠和家兔，参照沈道修改良塑料肉芽肿定量法，将塑料环埋入剥离至筋膜的背部切口，将切口边缘与塑料环缝合，实验动物肌肉注射青霉素钾盐以防感染，制成慢性皮肤溃疡模型。

皮肤缺损-埋置异物模型能够利用外来的持续性机械刺激，在创面局部形成炎症状态而影响局部血液循环，从而达到创面难愈的目的。但模型制备时需确保异物埋置的稳定性，对固定缝合操作要求较高，且在创面局部造成慢性炎症状态的同时需谨慎防范创面感染，造模难度相对较大。

2.4 皮肤缺损-埋置异物-细菌感染模型

人为埋置异物使得皮肤缺损形成的溃疡因局部微循环障碍和持续的机械性刺激而经久不愈。采用金黄葡萄球菌进行感染模型建立，使得观察创面愈合延迟现象的同时，也能够实现剂量调整模拟理想的慢性炎症病理状态。王乐平等[19-20]多次选用SD大鼠剪除背部全层皮肤后将消毒塑胶环埋入切口边缘，并与皮肤缝合防止脱落，注入金黄色葡萄球菌液0.2 ml导致细菌感染，成功建立细菌感染模型。

该造模方法能够达到创面周围皮肤红、肿、皮温升高，创面有脓性分泌物，或脓性结痂、痂下积脓的溃疡模型标准，且经久难愈。并能针对性地体现慢性皮肤溃疡创面发病机制的多因素特征，但模型制备时需确保异物埋置的稳定性，对固定缝合操作要求较高。

2.5 皮肤缺损-细菌感染-激素干预模型

多位学者[21-23]将SD大鼠用水合氯醛腹腔注射麻醉后，剪去背部造模区域全层皮肤深达筋膜，并在筋膜下伤口处喷洒金黄色葡萄球菌，随后肌注氢化可的松连续3 d，成功制备慢性难愈合创面模型。董建勋[24]等调整干预顺序，将SD大鼠麻醉后肌肉注射氢化可的松，在大鼠背部造成深达皮下的伤口后，随即在伤口周缘注入1 ml金黄色葡萄球菌液。其中采用皮肤缺损叠加细菌感染、激素干预的“复合因素”造模法，使多数大鼠表现出喜静、体寒、创面分泌物清稀、体质虚弱、死亡率高等特征，符合中医学 “阴证”证候特点。该动物模型操作简易、可控性强，能较好地模拟中医学的证型、证候特点，造模后大鼠的症状表现及愈合速度基本符合中医学“阴证”的慢性皮肤溃疡特征[13]。

2.6 糖尿病溃疡模型

临床上糖尿病性皮肤溃疡是由于皮肤及血管长期处于高血糖环境，导致创面愈合迟缓。高血糖引起的炎症介质释放和氧化应激能够导致末梢血管病变、神经损害、微循环障碍、局部感染等病理改变，成为溃疡和/或组织深度破坏的基础，且伤口的修复愈合能力差，导致糖尿病足溃疡数量迅速上升，截肢率居高不下[25]。因此糖尿病溃疡模型在创面愈合过程与特征研究中具有重要意义，也可用于各种局部用药对慢性难愈合创面的促修复作用评价[26]。此类模型有2种复制方法，一是选用患有遗传性糖尿病的大小鼠(db/db)人为造成皮肤缺损；二是先建立人工糖尿病动物模型，再造成皮肤缺损创面。张晓义等[27]采用健康大鼠实验前禁食12 h，定量饮水，实验当日按65 mg/kg剂量一次性腹腔注射经稀释的链脲佐菌素。当动物随机血糖升至16.7mmoL/L以上，并出现多尿、多饮、体质量下降，持续1周以上则于第2周使用盐酸戊巴比妥钠(100 mg/kg)腹腔注射麻醉，将大鼠腰背两侧皮肤脱毛消毒，作长1 cm、深达浅筋膜的纵形切口，每日50 %冰醋酸涂抹创面1次，持续1周制备成缺损性皮肤溃疡大鼠模型。李媛等[28]根据大鼠体质量腹腔注射1%链脲佐菌素55 mg/kg，72 h后测量随机非空腹血糖>16.7 mmol/L，即为糖尿病模型成模，未成模者每只补打20 mg/kg，成模2周后大鼠股部肌肉注射氢化可的松20 mg/kg，连续3 d后在麻醉后的大鼠背部标记4 cm×4cm的造模区域，剪去深达筋膜的全层皮肤，埋入直径为2.5 cm的原型塑料环于大鼠溃疡皮下，用手术线将其缝合固定造成所需模型。糖尿病鼠皮肤伤口模型的种类有急性与慢性之分，研究者大多采用急性伤口模拟临床慢性皮肤溃疡，即用手术刀、皮肤活检打孔器在糖尿病鼠皮肤制备切开伤口[29]。

糖尿病溃疡模型可以认为是复合损伤溃疡模型下的一个特殊情况，是糖尿病动物和其他复合损伤模型的叠加效应产物分支。该模型造模操作相对简单、重复性尚佳，且皮肤及血管长期处于高血糖环境的创面愈合过程与特征，在一定程度上实现了与人类糖尿病溃疡的拟合，但其伤口愈合的复杂程度和临床实际相比仍存在较大差距。值得注意的是，严重高血糖甚至伤口应激情况下可能导致实验动物死亡，伤口愈合相关实验仅可在实验动物高血糖稳定状态下进行，因此糖尿病鼠造模成功后应密切观测、控制动物血糖。

3 结语

慢性皮肤溃疡模型为治疗药物开发以及皮肤溃疡创面愈合研究提供了一个可靠的工具，理想的动物模型应当能够复制、还原人类慢性皮肤溃疡的病理及愈合的整个过程。但由于动物和人类在皮肤组织的结构及免疫功能方面都存在巨大差异，降低了其模拟人类慢性皮肤溃疡创面的可靠性。因此在众多类型的慢性皮肤溃疡动物模型中，结合自身的研究目的，选取合适的模型显得尤为关键。全层皮肤切除模型与人类慢性皮肤溃疡存在差距，因此临床研究应用时应适当改进，叠加处理条件，充分体现慢性皮肤溃疡创面多因素发病机制的复杂性及慢性炎症反应的特点。在复合损伤溃疡模型中，皮肤缺损-激素干预模型、皮肤缺损-埋置异物模型、皮肤缺损-埋置异物-细菌感染模型、皮肤缺损-细菌感染-激素干预模型，在实现创面愈合延迟的同时，通过不同处理因素叠加，寻求与人类慢性皮肤溃疡的真实拟合，但造模操作要求较高。随着中医药现代化研究的深入，单纯类型的慢性皮肤溃疡模型已经很难满足需要，而皮肤缺损-细菌感染-激素干预模型在模拟皮损的基础上，更好地模拟了临床患者的整体状态，这无疑更利于中医药辨证论治慢性皮肤溃疡的研究。使得慢性皮肤溃疡的动物实验研究不拘泥于西医以“病”来建立模型，真正实现了中医学理论体系指导治疗中的药证统一。但由于慢性皮肤溃疡创面多因素发病机制的复杂性以及创面本身存在感染的病理状态与慢性炎症反应等特点，本文列出的模型种类远不能满足需要，尚需探索建立更为丰富、贴近人体病理状态的实验动物模型，从而为慢性皮肤溃疡基础研究提供更多的选择。