血清EPO、TGF-β1、细胞间黏附分子-1与Ⅱ度烧伤患者创面愈合及瘢痕程度的关系分析

刘霞 李凯琳

[摘要]目的：探究血清促紅细胞生成素（EPO）、转化生长因子-β1（TGF-β1）、细胞间黏附分子-1（ICAM-1）与Ⅱ度烧伤患者创面愈合及瘢痕程度的关系。方法：选取笔者医院2017年5月-2019年5月收治的Ⅱ度烧伤患者84例作为研究对象，对比不同血清EPO、TGF-β1、ICAM-1水平患者创面愈合时间、创面愈合率及温哥华瘢痕量表（Vancouver scar scale，VSS）评分，Pearson相关性分析血清各指标与创面愈合时间、VSS评分关联性。结果：血清TGF-β1、EPO高表达者创面愈合时间短于低表达者，创面愈合率高于低表达者;ICAM-1高表达者创面愈合时间长于低表达者，创面愈合率低于低表达者，差异均有统计学意义（P<0.05）。血清EPO、TGF-β1与创面愈合时间呈负相关，与创面愈合率呈正相关，ICAM-1与创面愈合时间呈正相关，与创面愈合率呈负相关（P<0.05）。血清EPO高表达者色泽、厚度、血管分布、柔软度评分低于低表达者，TGF-β1高表达者色泽、厚度、血管分布、柔软度评分高于低表达者（P<0.05）;血清EPO与瘢痕色泽、厚度、血管分布、柔软度评分呈负相关，TGF-β1与瘢痕色泽、厚度、血管分布、柔软度评分呈正相关（P<0.05）。不同血清ICAM-1水平患者色泽、厚度、血管分布、柔软度评分无比较差异无统计学意义（P>0.05）。结论：血清EPO、TGF-β1、ICAM-1与Ⅱ度烧伤患者创面愈合时间、创面愈合率显著相关，且血清EPO、TGF-β1与创面瘢痕形成密切相关，调控三者表达可能为烧伤患者创面高质量愈合提供了一个潜在干预思路。

[关键词]促红细胞生成素;转化生长因子-β1;细胞间黏附分子-1;Ⅱ度烧伤;创面愈合;瘢痕

Abstract： Objective  To investigate the relationship between serum erythropoietin （EPO）， transforming growth factor-β1 （TGF-β1）， intercellular adhesion molecule-1 （ICAM-1） and wound healing and degree of scarring in patients with second degree burns. Methods  A total of 84 patients with second degree burns treated in our hospital from May 2017 to May 2019 were selected as the research objects.Compare the wound healing time， wound area healing rate and the Vancouver scar scale （VSS） score of patients with different serum EPO， TGF-β1， and ICAM-1 levels.Pearson correlation analysis was used to analyze the correlation of serum indexes with wound healing time and VSS score. Results  The serum TGF-β1 and EPO high expression patients had shorter wound healing time than those with low expression.The wound healing time of ICAM-1 high expression was longer than that of low expression， and the wound healing rate was lower than that of low expression （P<0.05）. Serum EPO and TGF-β1 were negatively correlated with wound healing time and positively correlated with wound area healing rate， ICAM-1 was positively correlated with wound healing time and negatively correlated with wound area healing rate （P<0.05）. Those with high serum EPO expression had lower color， thickness， blood vessel distribution， and softness scores than those with low expression， and those with high expression of TGF-β1 had higher color， thickness， blood vessel distribution， and softness scores than those with low expression （P<0.05）. Serum EPO was negatively correlated with scar color， thickness， blood vessel distribution， and softness score， and TGF-β1 was positively correlated with scar color， thickness， blood vessel distribution， and softness score （P<0.05）. There was no significant difference in color， thickness， vascular distribution and softness scores among patients with different serum ICAM-1 levels （P>0.05）. Conclusion  Serum EPO， TGF-β1， ICAM-1 are significantly correlated with wound healing time and wound area healing rate in patients with second degree burns.In addition， serum EPO and TGF-β1 are closely related to wound scar formation. Regulation of the three expressions may provide a potential intervention for high-quality wound healing in burn patients.

Key words： erythropoietin（EPO）; transforming growth factor β1（TGF-β1）; intercellular adhesion molecule-1（ICAM-1）; second degree burn; wound healing; scar

Ⅱ度烧伤皮肤仍保留部分再生活力，故常采用非手术治疗，通过机体自身再生能力，进行自身一系列修复，从而实现自行愈合，但易形成瘢痕，如何加速创面愈合、提高愈合质量成为临床研究的重点。促红细胞生成素（Erythropoietin，EPO）可刺激红细胞生成，减轻烧伤动物模型运动神经元凋亡和神经炎症反应，改善神经肌肉功能障碍[1]。转化生长因子-β1（Transforming growth factor β1，TGF-β1）可调节细胞生长、分化、凋亡，根据Oryan A等[2]研究，体外诱导成纤维细胞迁移并调节TGF-β1基因的表达，可加速烧伤愈合。细胞间黏附分子-1（Intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）可介导黏附反应，参与组织纤维化[3]。但目前关于血清EPO、TGF-β1、ICAM-1与Ⅱ度烧伤患者创面愈合及瘢痕程度关系的报道较少，本研究对此进行探讨，报道如下。

1  资料和方法

1.1 临床资料：选取笔者医院2017年5月-2019年5月收治的Ⅱ度烧伤患者84例作为研究对象，其中男43例，女41例;浅Ⅱ度烧伤44例，深Ⅱ度烧伤40例。纳入标准：①均在笔者医院接受诊治的Ⅱ度烧伤患者，判定方法依据三度四分法、中国九分法，治疗方法为保守治疗;②烧伤面积2%～15%;③无局部及全身感染;④无糖尿病、高血压;⑤对本研究知情，自愿签署知情同意书;⑥年龄≥18岁;⑦无急性心脑血管疾病;⑧无血液系统疾病。排除标准：①放射性烧伤者;②合并凝血功能障碍者;③检测配合度较差者;④精神、认知异常者;⑤合并骨折者。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法：采用生理盐水清洁创周皮肤，0.1%苯扎溴铵溶液（上海运佳黄浦制药有限公司，国药准字H31021811）冲洗烧伤创面，去除污染严重、皱缩、卷曲腐皮，剪破水疱引流，未脱落腐皮剪孔。重组牛碱性成纤维细胞生长因子凝胶（桂林华诺威基因药业有限公司，国药准字S20020112）薄层外涂创面，创面覆盖涂有磺胺嘧啶锌软膏（河南全宇制药股份有限公司，国药准字H41022525）的凡士林油砂，无菌纱布适当加压包扎，隔日进行1次换药，深Ⅱ度烧伤患者配合负压封闭引流，75%乙醇清洗创缘5cm内皮肤，修剪聚乙烯醇医用海绵（江苏科宇医疗器械有限公司）敷料，匹配创面面积与形状，覆盖创面，透明透气粘胶贴膜密封，引流管系膜法封闭，启动山东创康生物科技有限公司ZN100型智能创伤负压综合治疗仪，负压值为-16.6kPa，连续治疗7d，注入20ml/200m2生理盐水，冲洗引流管道、敷料，1次/d，防止敷料变硬。

1.2.2 标本采集、检测：于治疗前采集患者肘部5ml静脉血，3 000r/min离心15min，依次通过上海西唐生物科技有限公司、南京森贝伽生物科技有限公司、上海語纯生物科技有限公司酶联免疫吸附法试剂盒检测血清EPO、TGF-β1、ICAM-1水平。参照检测结果，按血清EPO、TGF-β1、ICAM-1含量的中位数倍数（MOM）把患者分为<0.5MOM（低表达）、≥0.5MOM（高表达）。

1.3 观察指标：①比较不同血清EPO、TGF-β1、ICAM-1水平患者创面愈合时间、创面愈合率：创面愈合时间即创面完全上皮化所需的时间;治疗14d后测量创面愈合率，创面愈合率=（原始创面面积-未愈合创面面积）/原始创面面积×100%;②分析血清EPO、TGF-β1、ICAM-1与创面愈合的关系;③比较不同血清EPO、TGF-β1、ICAM-1水平患者温哥华瘢痕量表（Vancouver scar scale，VSS）评分：包括色泽（0～3分）、血管分布（0～3分）、柔软程度（0～5分）、厚度（0～4分），0分为正常，分值越高，对应的项目异常程度越高;④分析血清EPO、TGF-β1与瘢痕程度的关系。

1.4 统计学分析：采用SPSS 22.0统计学软件处理数据，计量资料以（x?±s）表示、t检验，计数资料用例（%）表示、χ2检验，采用Pearson进行相关性分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1 患者一般资料：不同血清EPO、TGF-β1、ICAM-1水平患者性别、年龄、烧伤病情、烧伤总面积比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.2 不同血清EPO、TGF-β1、ICAM-1水平患者创面愈合情况：血清TGF-β1、EPO高表达者创面愈合时间短于低表达者，14d创面愈合率高于低表达者;ICAM-1高表达者创面愈合时间长于低表达者，14d创面愈合率低于低表达者，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.3 血清EPO、TGF-β1、ICAM-1与创面愈合的关系：Pearson相关性分析，血清EPO、TGF-β1与创面愈合时间呈负相关，与创面愈合率呈正相关，ICAM-1与创面愈合时间呈正相关，与创面愈合率呈负相关（P<0.05）。见表3，图1～3。

2.4 不同血清EPO、TGF-β1、ICAM-1水平患者瘢痕VSS评分比较：血清EPO高表达者色泽、厚度、血管分布、柔软度评分低于低表达者，TGF-β1高表达者色泽、厚度、血管分布、柔软度评分高于低表达者，差异有统计学意义（P<0.05）;不同血清ICAM-1水平患者色泽、厚度、血管分布、柔软度评分无比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表4。

2.5 血清EPO、TGF-β1与瘢痕程度的关系：Pearson相关性分析，血清EPO与瘢痕色泽、厚度、血管分布、柔软度评分呈负相关，TGF-β1与瘢痕色泽、厚度、血管分布、柔软度评分呈正相关（P<0.05），见表5，图4～5。

3  讨论

炎症和渗出是烧伤皮肤修复过程中经历的首个阶段。ICAM-1是一种炎症因子，可刺激创面炎症细胞浸润，损伤瘢痕新生细胞，影响伤口恢复速度[4]。汪涟等[5]报道显示，与正常皮肤比较，烧伤创面ICAM-1的mRNA表达水平明显升高。本研究发现，ICAM-1高表达者创面愈合时间长于低表达者，14d创面愈合率低于低表达者，与创面愈合时间呈正相关，与创面面积愈合率呈负相关，提示ICAM-1可影响创面的愈合，抑制其表达可能有助于烧伤患者皮肤创面的愈合，其机制可能是，低表达的ICAM-1对新生肉芽组织的损伤、创面血液循环影响较小。Wang Y等[6]研究显示，ICAM-1在雄性比格犬烧伤模型中呈高表达，采用丙泊酚持续镇静抑制ICAM-1表达，可改善烧伤皮肤的炎症反应与免疫功能，论证了本研究观点。本研究后续的相关性分析发现，不同血清ICAM-1水平患者色泽、厚度、血管分布、柔软度评分相似，表明ICAM-1与瘢痕的形成无明显关系。

新生血管的生成、创面的血管化是新生组织产生的基础条件。EPO可促进红细胞分化、增殖，维持外周血中红细胞数量，并能抑制缺氧条件下细胞的凋亡，保护组织免受缺氧缺血损伤[7]。Fatemi MJ等[8]报道发现，EPO可刺激大鼠全层皮肤移植物血运重建，有利于伤口的愈合。Rocha J等[9]报道指出，EPO可减轻烧伤引起的中性粒细胞趋化性/浸润，具有抗炎、抗凋亡作用，是细胞保护性因子。提示EPO具有促进血管形成等多种作用。本研究发现，血清EPO高表达者创面愈合时间短于低表达者，14d创面愈合率高于低表达者，与创面愈合时间、VSS各评分呈负相关，与创面愈合率呈正相关，表明EPO高表达可促进创面愈合。在实验诱导的糖尿病猪皮肤烧伤模型中，皮肤上局部应用EPO，可刺激血管生成、再上皮化、胶原蛋白沉积及抑制炎症反应和凋亡，加速创面的愈合，从侧面论证了本研究结论[10]。EPO促进烧伤创面愈合的机制可能有：①能改善创伤组织细胞的流动，增加角质细胞、成纤维细胞的迁移，从而有利于创面的愈合;②具有抗炎作用，可抑制创面的炎症反应，促进肉芽组织进行再吸收;③可介导新生血管形成，改善创伤面血流微循环，为组织提供丰富的氧和营养物质，故能加快创伤的恢复[11]。此外根据Lyu DL等[12]研究，EPO可通过促进TGF-β1信号传导通路表达，加快大鼠急性伤口愈合。

TGF-β1可刺激间质细胞增殖产生细胞外基质，介导多种组织纤维化反应。本研究发现，血清TGF-β1高表达者创面愈合时间短于低表达者，14d创面愈合率高于低表达者，与创面愈合时间呈负相关，与创面愈合率呈正相关，提示TGF-β1高表达可促进烧伤创面的愈合。在皮肤创伤修复实验中，在皮肤受创后1h就能够观察到TGF-β1被激活并表达，进而促进成纤维细胞的增殖和细胞外基质的沉积，加速创面愈合，与本研究结论相似[13]。但本研究随后的相关性分析显示，TGF-β1与瘢痕色泽、厚度、血管分布、柔软度评分呈正相关，说明TGF-β1高表达可加重瘢痕的形成。体外研究表明，上调TGF-β1表达，可引起瘢痕增生[14]。Fang X等[15]报道显示，采用Smad相互作用蛋白1抑制TGF-β1信号通路，发现肥厚性瘢痕兔模型总体瘢痕形成得到改善。均佐证了本研究结果。分析原因发现，在创伤早期，TGF-β1能作用于皮肤损伤处的成纤维细胞，介导Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白、整合素、弹性蛋白、纤维连接蛋白等多种细胞外基质成分大量合成，并抑制细胞外基质降解酶的产生，加强基质与细胞的结合，促进皮肤伤口张力增加和创面局部纤维化，从而促进烧伤皮肤创伤愈合[16]。但在创面修复后期，TGF-β1的过度表达可刺激下游效应因子结缔组织生长因子的大量合成，而结缔组织生长因子已被证实可导致增生性瘢痕和瘢痕疙瘩，因此修复期过表达的TGF-β1可导致瘢痕形成[17]。本研究不足之处在于，纳入样本量较小，有待后续扩大样本量进行验证、完善。

综上所述，血清EPO、TGF-β1、ICAM-1与Ⅱ度烧伤患者创面愈合时间、创面愈合率显著相关，且血清EPO、TGF-β1与创面瘢痕形成密切相关，调控三者表达可能为烧伤患者创面高质量愈合提供了一个潜在干预思路。

[参考文献]

[1]Wu SH，Lu IC，Lee SS，et al.Erythropoietin attenuates motor neuron programmed cell death in a burn animal model[J].PLoS One，2018，13（1）：e0190039.

[2]Oryan A，Alemzadeh E，Eskandari MH.Kefir Accelerates burn wound healing through inducing fibroblast cell migration in vitro and modulating the expression of IL-1β， TGF-β1， and bFGF genes in vivo[J].Probiotics Antimicrob Proteins，2019，11（3）：874-886.

[3]Kong DH，Kim YK，Kim MR，et al.Emerging roles of vascular cell adhesion molecule-1 （VCAM-1） in immunological disorders and cancer[J].Int J Mol Sci，2018，19（4）：E1057.

[4]胡燦，唐其柱，张宁，等.苦参碱对脂多糖诱导的人脐静脉内皮细胞炎性反应及氧化应激的影响[J].中华生物医学工程杂志，2018，24（5）：305-310.

[5]汪涟，郭菲，闵定宏，等.炎症与修复相关细胞因子基因在临床慢性难愈性创面中差异表达的分析[J].中华烧伤杂志，2019，35（1）：18-24.

[6]Wang Y，Yang H，Hu Q，et al.Effects of continuous sedation with propofol on peripheral blood mononuclear cell and intercellular adhesion molecule in beagles with combined burn-blast injuries[J].Natl Med J China，2014，94（20）：1573-1576.

[7]呂大伦，徐姝娟，陈雷，等.人促红细胞生成素对大鼠急性创面转化生长因子β1/Smad3信号转导通路的影响[J].中华烧伤杂志，2018，34（10）：719-726.

[8]Fatemi MJ，Emami AH，Ghiasi S，et al.Effects of recombinant human erythropoietin on revascularization of full thickness skin grafts in rat[J].Iran Red Crescent Med J，2014，16（5）：e8867.

[9]Rocha J，Eduardo-Figueira M，Barateiro A，et al.Erythropoietin reduces acute lung injury and multiple organ failure/dysfunction associated to a scald-burn inflammatory injury in the rat[J].Inflammation，2015，38（1）：312-326.

[10]Hamed S，Ullmann Y，Egozi D，et al.Topical Erythropoietin treatment accelerates the healing of cutaneous burn wounds in diabetic pigs through an aquaporin-3-dependent mechanism[J].Diabetes，2017，66（8）：2254-2265.

[11]Hamed S，Bennett CL，Demiot C，et al.Erythropoietin， a novel repurposed drug： an innovative treatment for wound healing in patients with diabetes mellitus[J].Wound Repair Regen，2014，22（1）：23-33.

[12]Lyu DL，Xu SJ，Chen L，et al.Effects of human erythropoietin on transforming growth factor β1/Smad3 signal transduction pathway in acute wounds of rats[J].Chin J Burns，2018，34（10）：719-726.

[13]刘昌玲，张志，刘志河，等.Smurf2对增生性瘢痕TGF-β1信号通路负向调节因子Smad7的影响及调控机制[J].中华整形外科杂志，2018，34（12）：1059-1069.

[14]Zahir-Jouzdani F，Soleimani M，Mahbod M，et al.Corneal chemical burn treatment through a delivery system consisting of TGF-β1 siRNA： in vitro and in vivo[J].Drug Deliv Transl Res，2018，8（5）：1127-1138.

[15]Fang X，Hu X，Zheng Z，et al.Smad interacting protein 1 influences transforming growth factor-β1/Smad signaling in extracellular matrix protein production and hypertrophic scar formation[J].J Mol Histol，2019，50（6）：503-514.

[16]Yuan B，Broadbent JA，Huan J，et al.The effects of adipose stem cell-conditioned media on fibrogenesis of dermal fibroblasts stimulated by transforming growth factor-β1[J].J Burn Care Res，2018，39（1）：129-140.

[17]Gültekin ND，Benzer M，Tekin-Neijmann ?，et al.Is there any relation between connective tissue growth factor and scar tissue in vesicoureteral reflux[J].Turk J Pediatr，2019，61（1）：71-78.