DENBA+对小鼠皮肤伤口愈合效果的影响
2021-05-11张晓霞马家骅谢海霞张琪苓颜川岚杨文雪冉玉婷
张晓霞 马家骅 谢海霞 付 博 张琪苓 颜川岚 杨文雪 冉玉婷
西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳 621010
皮肤由于总暴露在外部环境中,创伤等受伤概率较大[1-2],尤其因人口老龄化,以及肥胖和糖尿病等发病率不断上升,更多的人可能会受皮肤创伤的困扰[3-5],因此,加速皮肤创伤愈合对身体健康至关重要。目前促进创伤愈合的活性物质主要包括生长因子、生物材料、中药等,尽管显示出较好的治疗效果,但起效相对较慢,有些存在安全隐患,长期使用成本较高,为患者带来沉重的负担[6-8],亟需探寻更加安全有效的治疗手段。
目前市面上有一种空间电势发生装置,即DENBA+技术装置,通过产生高压低频交变电场实现保鲜,其主要原理是其产生的电场进入商品的水分子细胞中,发生共振,使水分子保持活性,不流失,由此达到保鲜的效果[9-10]。同理,若DENBA+产生的电场能使伤口处的肉芽组织等活性组织保持活性,则有可能促进细胞生长增殖,达到促进伤口愈合的效果。为此,进行了DENBA+对小鼠皮肤线形伤口愈合程度的影响研究。现报道如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物
小鼠,昆明种,SPF 级,购于成都达硕实验动物有限公司,雌雄各半,体重18 ~22 g,许可证号SCXK(川)2015-030。
1.2 仪器设备与试剂
DENBA +电毯,由四川长虹器件科技有限公司提供;硫化钠九水合物为分析纯(上海易恩化学技术有限公司,批号:C00000055),水为纯净水。
1.3 实验方法
1.3.1 小鼠皮肤线形伤口模型的制备与分组 小鼠30 只,随机分为三组,每组10 只,分别为DENBA+处理8 h 组、DENBA+处理4 h 组和空白组。用医用棉签少量多次沾取8%硫化钠溶液对小鼠背部进行脱毛,10 min 后观察背部毛是否脱干净,若未脱干净,重复上述步骤,观察24 h,确认脱毛未损伤背部肌肤后,进行造模。依据小鼠体重按5 ml/kg 分别腹腔注射10%水合氯醛溶液,待小鼠完全处于麻醉状态后,在背部脱毛区域划一长度为1 cm 的线形伤口[11-12],避免划破筋膜层。对于DENBA+ 8 h 组与DENBA+4 h 组,分别将小鼠笼置于电压为2200 V的DENBA+电毯上处理8 h 和4 h,而空白组不作处理。
1.3.2 指标观察 每天观察并记录小鼠的活跃程度和毛色等体征变化情况,记录摄食量与饮水量,最后一天称重,同时在造模后的第2、7、12 天分别量取小鼠伤口长度,按下式计算愈合率。
愈合率=(第1 天伤口长度-第n 天伤口长度)/第1 天伤口长度×100%
1.3.3 病理组织检测 在造模后的第12 天,将小鼠麻醉,取创面边缘至创面中心宽约1 cm×2 cm 的皮肤组织,将取下的皮肤用4%多聚甲醛固定,常规脱水,石蜡包埋切片,苏木精和伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色,用显微镜观察小鼠皮肤组织病理改变。
1.4 统计学方法
采用SSPS 26.0 统计学软件进行统计学处理,计量资料用()表示。多组资料比较采用单因素方差分析,组间比较用LSD检验,P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 DENBA+对小鼠体重、摄食、饮水及体征的影响
各组小鼠的体重比较,差异无统计学意义(P>0.05),提示DENBA+处理与否对小鼠的体重影响不大。经DENBA+处理后,DENBA+处理8 h 组和4 h 组的摄食量低于空白组,差异有统计学意义(P<0.01),且DENBA+处理8 h 组摄入量低于4 h组,差异有统计学意义(P<0.01),而各组饮水量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。根据每日对小鼠整体状态的观察,发现在整个实验期间,各组小鼠表现活跃,毛色均匀,皮毛顺滑,无明显差异。见表1。
表1 DENBA+对小鼠体重与饮食的影响(±s)
表1 DENBA+对小鼠体重与饮食的影响(±s)
注:与空白组比较**P <0.01;与DENBA+处理4 h 组比较##P <0.01
组别 n 体重(g) 摄食量[g/(只·d)] 饮水量[g/(只·d)]DENBA+处理8 h 组 10 35.716±1.981 9.613±0.541**## 11.014±0.594 DENBA+处理4 h 组 10 37.072±1.956 12.648±0.486** 10.976±0.630空白组 10 35.734±1.464 14.577±0.616 10.947±0.473 F 值 1.834 123.954 0.021 P 值 0.179 0.000 0.979
2.2 DENBA+对小鼠皮肤伤口愈合程度的影响
DENBA+ 对小鼠皮肤伤口愈合程度的影响见图1、表2。由图1 可见,与第1 天比较,在第3天时,伤口的开合程度较大,表明伤口正在经历炎症期,之后慢慢地随着肉芽组织的生长,伤口的愈合也加速。与空白组比较,DENBA+ 处理8 h 组在第11 天伤口已经表皮愈合完全,只留下一道很细的缝。由表2 可知,DENBA+ 处理的第2 天,与空白组比较,小鼠伤口愈合情况较好,且随着处理时间的加长,愈合率也提高,其中DENBA+处理8 h 组高于空白组,差异有极显著性统计学意义(P<0.01);第7 天与第12 天情况类似,DENBA+ 处理8 h 组与4 h 组的愈合率高于空白组,差异有统计学意义(P<0.01),而DENBA+处理8 h 组与4 h 组的效果比较,差异无统计学意义(P>0.05),提示DENBA+ 产生的电场对线形伤口愈合有促进作用。
图1 DENBA+处理对小鼠伤口的影响
2.3 DENBA+对小鼠皮肤伤口病理组织的影响
DENBA+对小鼠皮肤伤口病理组织的影响见图2。由图2 可知,各组表皮连续,细胞排列整齐,已经明显处于伤口愈合的最后阶段,但DENBA+处理组较空白组细胞排列紧密,表明DENBA+产生的电场对线形伤口的愈合有促进作用,但处理8 h 与4 h 无明显差异。
图2 DENBA+对小鼠皮肤伤口影响的病理切片结果 ( HE, ×100 )
表2 DENBA+对皮肤伤口愈合程度的影响(±s,%)
表2 DENBA+对皮肤伤口愈合程度的影响(±s,%)
注:与空白组比较**P <0.01
组别 动物数(只) 第2 天愈合率 第7 天愈合率 第12 天愈合率DENBA+处理8 h 组 10 33.792±3.265** 48.855±4.783** 89.852±3.713**DENBA+处理4 h 组 10 31.605±2.953 47.073±3.526** 89.018±2.023**空白组 10 29.962±2.617 39.620±2.355 81.555±2.242 F 值 4.223 17.622 27.343 P 值 0.025 0.000 0.000
3 讨论
创伤愈合是一个包括炎症期、增殖期和组织再塑期的有序过程[13],实验中,小鼠的急性线形伤口在第2 ~3 天时开口较大,主要是因为此时正处于炎症期,伤口局部有不同程度的组织坏死和血管断裂出血,会出现炎症反应,表现为充血、浆液渗出及白细胞游出,故局部红肿。虽然皮肤伤口在第2 天开口很大,但长度缩小较快,之后随着细胞浆液的渗出与凝集成块,创口渐渐开始结痂,愈合较前期变慢,在第10 天左右,有的小鼠皮肤痂皮已经脱落,只留下一丝伤口痕迹,该愈合过程与文献报道基本一致[14]。
本研究结果提示,DENBA+处理的伤口愈合情况较空白组好,可能是DENBA+技术装置产生的高压低频交变电场,通过共振效应使人体的水分子活化,激活和修复机体受损细胞,减少炎症渗出,控制炎症,并通过改善创面局部微循环瘀滞状态,加速创面新陈代谢,促进毛细血管再生和胶原沉积,从而促进肉芽组织增生,达到加速伤口愈合的效果[15-16],与韩燕等[17]报道的外源性脉冲电磁场刺激促进糖尿病皮肤创伤愈合的机制类似,但其效应可能与电场强度、处理时间、动物模型等有关[18],还需要后期进一步探讨。同时,DENBA+对皮肤愈合相关的血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、表 皮 生 长 因 子(epidermal growth factor,EGF)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)、转化生长因子(transforming growth factor-β,TGF-β)、炎症释放因 子(inflammatory release factor-1β,IL-1β)、血管增生等的影响也有待研究[19],后期将在此基础上取皮肤组织制片,通过免疫组化来检测上述指标,进一步揭示DENBA+促进伤口愈合的机制。
综上所述,DENBA+产生的电场对皮肤伤口愈合有促进作用,但会使小鼠摄食减小,饮水略有增加,为DENBA+在临床方面的应用提供了理论依据与实验支撑。