基于“祛瘀生新”理论应用活血化瘀法提高皮瓣成活质量的研究进展*
2022-03-12沈稼轩梁旭东张团庄朱克玉
沈稼轩,宋 渊,梁旭东,张团庄,乔 靖,朱克玉
(1.甘肃中医药大学中医临床学院 兰州 730030;2.甘肃省中医院 兰州 730050)
皮瓣是自带血供包含皮肤的组织块,皮瓣覆盖逐渐成为创面修复、功能重建、美容整形的基本技术[1]。皮瓣移植术后部分或完全坏死是其临床应用中最棘手的问题。皮瓣坏死其原因复杂多样[2-6],除了技术性因素及解剖变异外,仍有微循环障碍、缺血再灌注损伤、皮瓣下血肿与感染等众多原因。尽管各家学说纷纭,得到广泛认可的是皮瓣的血液循环,即营养代谢物质交换,是影响其成活质量的主要因素。
中医学“祛瘀生新”理论,是通过使用具有活血化瘀或兼有补益生血作用的药物或方剂促进机体祛除瘀滞,同时加速新血化生,从而达到治疗疾病,使机体康复的目的。本文通过阐释中医学对皮瓣坏死的认识、祛瘀生新理论渊源、以及皮瓣坏死发病机制的研究,明确运用祛瘀生新理论与提高皮瓣成活质量的关系,以期为运用活血化瘀法提高皮瓣成活质量提供理论依据。
1 中医学对皮瓣坏死的认识
皮瓣坏死在祖国医学文献中没有明确的病名记载,根据其临床表现,应当归属中医学“疮疡病”、“痈肿”范畴。血瘀是其核心病机。《素问·生气通天论》有“营气不从,逆于肉理,乃生痈肿。”的记载。《灵枢·痈疽》有“夫血脉营卫,周流不休……寒邪客于经络之中则血泣,血泣则不通,不通则卫气归之,不得复反,故痈肿。”的记载,均为中医经典对该病的描述。皮瓣术后,局部血运不畅,加之由于前期外伤或手术导致体内宿寄的离经之血,形成瘀血,停留于经脉之间,阻碍气机,影响周身及局部的气血运行,皮瓣失去了正常血液的濡养作用,产生皮瓣肿胀或干瘪,颜色青紫晦暗逐渐变黑,刺痛有定处,舌见瘀斑、瘀点,脉涩等为特征的瘀血症状,发为皮瓣坏死。有的即使成活也会呈瘢痕样、皮革样改变,出现皮瓣僵硬、色素沉着、皮温低,这些症状可归纳为肌肤甲错,亦是血瘀证的典型症状。周文等[7]将89例皮瓣移植术后发生血管危象的患者分为气虚血瘀证、气滞血瘀证、寒凝血瘀证这3个证型进行中医分型辨治,取得满意效果,可见血瘀是该病的共同核心病机。
2 祛瘀生新理论渊源
祛瘀生新理论在疮疡外科多表述为祛腐生肌或祛腐生新。祛瘀生新是由不破不立、革故鼎新和推陈出新这样的基本观念发展而来的,意即通过“祛瘀”或“祛腐”等方法来祛除体内瘀血腐肉等病理性产物,或联用促进新生组织的方法来达到病去而新生治疗目的。有学者研究认为祛瘀生新有召它血代瘀血、消瘀血生新血、生新物代旧物这三层含义[8-9]。《神农本草经》中记载大黄和柴胡两味中药具有推陈致新的功效,可被视为祛瘀生新理论的最早表述。《素问·离合真邪论篇》说:“此攻邪也,疾出以去盛血,而复其真气。”强调通过“和血”的方法来达到祛除“恶血”的目的,并且通过祛除“恶血”又能进一步匡扶正气,所载用于治疗肝肾精血亏损所致血枯证的四乌贼骨一藘茹丸,可被视为开祛瘀生新理论具体应用之先河。张仲景《金匮要略》中“干血不去,则足以留新血而渗灌不周”,“干血去,则邪出正旺”,即是关于祛瘀生新理论的具体阐述。所载大黄蛰虫丸是祛瘀生新之代表方剂,该方以通为补,祛瘀生新,且能缓中补虚治疗虚劳干血症是之名方。李东垣创制的复元活血汤治疗跌打损伤,瘀血阻滞于胁肋之间,痛不可忍者,疗效卓著,亦是祛瘀生新理论的最佳实践。张秉成说此方“去者去,生者生,痛自去而元自复矣”。傅青主善用“化旧生新”之法,认为生新化旧相互为用,创立了专门化旧生新的生化汤。该方具有养血祛瘀、温经止痛、使瘀去新生的功效,故方名为“生化”,主治产后血虚、瘀血阻滞之症。
唐容川在《血证论》中进一步论述了祛瘀生新的辨证关系,“盖瘀血去新血已生,新血生瘀血自去……则知以去瘀为生新之法,并知以生新为去瘀之法。”,可见“祛瘀”与“生新”是相辅相成和互相促进的关系,二者并非独立存在,也无确定的先后顺序,生新是祛瘀的基础,祛瘀是生新的前提。祛瘀和生新之间存在“祛瘀生新-新生瘀祛-祛瘀新生”这一动态过程,即祛瘀是生新的必要条件,生新是祛瘀的最终结果。这种理论蕴含着相互对立且相互关联事物对立统一,相互转化、互根互用的辩证法思想,符合哲学上事物发展的基本内在规律,也符合生物学中新陈代谢的自然规律。
3 皮瓣坏死发病机制的现代研究
3.1 缺血再灌注损伤
皮瓣缺血再灌注损伤(Ischemia/reperfusion,I/R)是指皮瓣在较长时间缺血的情况下重获血液灌流或氧供后反而损伤加重的现象[5]。I/R分为缺血期和再灌注期,在缺血期如果缺血持续时间超过耐受临界点,细胞坏死是不可避免的。再灌注成了减少缺血性坏死的唯一选择。然而再灌注后,损伤会进一步加重。皮瓣经历缺血-损伤-再灌注-损伤加重的过程。目前I/R损伤的发病机制尚不十分清楚,有氧化应激、钙超载、细胞凋亡、炎症反应等学说,研究显示以线粒体为中心的I/R多机制相交互的协同作用在I/R中扮演着举足轻重的角色。
3.1.1 氧化应激
活性氧(Reactive oxygen species,ROS)是能够独立存在的分子,包含至少一个氧原子和一个或多个未配对电子[10]。这类自由基有很强的氧化性包括氧自由基,如超氧阴离子自由基、羟基自由基、氢过氧自由基、单态氧以及游离氮自由基。ROS主要是在线粒体呼吸链中合成的,是酶类电子传递的副产物,在呼吸链中,近2%的分子氧转化为超氧阴离子自由基。在受损或老化的线粒体中,自由基产生率升高[11]。自由基的过度形成导致氧化应激,在分子和细胞水平上造成损伤。当组织发生I/R时,ROS的产出过剩和抗氧化物质大量消耗,使得生理状态下自由基的产生和清除之间存在的平衡被打破,无法被及时清除的ROS会引起化学修饰以及对蛋白质(聚集、变性)、细胞膜脂质(过氧化)、碳水化合物和核苷酸(DNA结构改变)的破坏作用,从而导致细胞结构破坏、胞膜完整性损伤、线粒体功能障碍、细胞溶解、细胞代谢紊乱等一系列氧化应激损伤,最终导致细胞调亡或坏死。与此同时,被释放到细胞质中的ROS可触发相邻线粒体的ROS释放,这一作用被称为ROS介导的ROS释放作用[12],这将使得ROS的释放呈现爆炸式增长,会产生更加严重的线粒体功能障碍和细胞死亡,进一步加剧I/R损伤。
3.1.2 钙超载
在缺血期间,细胞依靠糖酵解来供应ATP[13]。这会导致乳酸堆积,使得胞液pH值下降。在试图重建正常pH的过程中,细胞通过Na+-H+交换,排出H+以换取Na+,同时通过Na+-Ca2+交换使得Ca2+内流。细胞内Ca2+的这种增加在再灌注时会大大加剧,最终导致细胞死亡。细胞处理钙超载的方法之一是通过线粒体钙离子单转运蛋白使其摄取到线粒体,然而,如果线粒体钙离子浓度升高变得过快,就会导致线粒体功能障碍。此外,胞浆Ca2+浓度升高还可导致钙调蛋白激酶的病理性激活,这也是缺血后细胞死亡的重要原因。钙蛋白酶也可由Ca2+浓度升高激活,并降解细胞内一整套蛋白。此外,钙蛋白酶抑素在此期间也会被降解,将进一步激活钙蛋白酶,从而加剧I/R损伤。同时,Ca2+的升高能够加快黄嘌呤脱氢酶向黄嘌呤氧化酶的转换速率,这将促进ROS的生成[14],而ROS会通过对细胞膜结构的损伤,增加其通透性,进而加速Ca2+内流,形成恶性循环。
3.1.3 经线粒体途径的细胞凋亡
线粒体是细胞所有生命活动的控制中心。经线粒体途径的细胞凋亡是细胞凋亡的最主要途径[15],其在再灌注损伤中起重要作用。在生理条件下,线粒体通透性转换孔(Mitochondrial permeability transition pore,MPTP)关闭,以维持膜电位和质子梯度,通过氧化磷酸化驱动ATP合成。然而,在再灌注早期高Ca2+、ROS爆发等这些诱导因素导致MPTP开放或破坏。MPTP打开导致膜电位的去极化,基质肿胀,线粒体膜外膜破裂,并将细胞色素C、凋亡诱导因子等促凋亡分子释放到胞浆室,从而激活半胱天冬酶依赖性和非依赖性细胞凋亡途径[16-17]。此外,膜电位的去极化也可能导致ATP的耗竭,导致细胞死亡,此机制目前研究尚不明确。
3.1.4 无菌性炎症
在修复受伤组织的过程中无菌性炎症反应是至关重要的一环。I/R诱导的炎症同菌源性炎症一样,都是以产生细胞因子等促炎刺激为特征[18]。再灌注早期ROS的爆发促进促炎刺激的形成,改变白细胞和内皮细胞表面黏附分子(ICAM-1)的表达,降低强力抗黏附剂一氧化氮的水平[19],从而放大I/R引起的炎症反应。同时,巨噬细胞、肥大细胞等细胞被激活,释放血小板激活因子(PAF)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白三烯4(LTB4)和白细胞介素-1(IL-1)等趋化因子和炎症介质。此时,白细胞与毛细血管内皮细胞形成粘附,血小板会加强这种粘附,同时被激活的白细胞将释放氧化剂和水解酶,导致微血管屏障功能障碍[20]。此外,白细胞还导致缺血后营养性灌注衰竭,即毛细血管无复流、小动脉内皮依赖性血管调节功能障碍和实质细胞功能障碍[21]。再灌注还会触发补体级联反应,在质膜上形成膜攻击复合体,通过中性粒细胞募集和巨噬细胞激活,直接导致细胞溶解[22]。I/R过程中的炎症反应需要消耗大量ATP,同时产生大量ROS,加重组织的氧化应激损伤,进而加重组织细胞的损伤、凋亡和坏死。
3.2 血管新生与微循环障碍
众所周知,只有皮瓣与周围组织间建立新的稳定血液循环,皮瓣才能成活。皮瓣带有自身血供,其动脉供血往往能够得到保障,而回流则需要更多新生静脉来完成。临床皮瓣失败或质量不佳的原因,大多数是静脉回流问题,即多数皮瓣是静脉回流不畅“胀”坏的,而不是动脉血供不足而“饿”坏的。静脉回流常常比动脉血供更重要。在皮瓣移植早期由于新的循环没有建立,血流不畅,形成血栓,阻塞血管,使其失去功能,从而形成恶性循环。陈红波等[23]通过动物实验研究认为皮瓣静脉淤血导致微循环血流灌注、细胞聚集度和血流速度显著降低,微血管自律运动受损可能是皮瓣淤血的关键环节。一些中药具有活血化瘀,祛瘀生新的功效,恰好解决了这一问题。
4 应用祛瘀生新理论防治皮瓣坏死
复元活血汤,为李东垣所创制,具有活血祛瘀、疏肝通络之功效,为祛瘀生新治法的代表方剂。主治跌打损伤,瘀血阻滞胸胁之证。李刚[24]通过动物实验研究认为复元活血汤在大鼠显微外科血管吻合术后各级组织新生方面均有正向干预作用。血府逐瘀汤为王清任所创制的治疗瘀血证的代表方,具有活血化瘀、行气止痛之功效。刘焕兴等[25]通过动物实验证明血府逐瘀汤可促进大鼠随意皮瓣的存活,其机制可能是通过抑制组织的缺血再灌注损伤,同时促进缺血组织内的VEGF表达,从而增加组织内的新生血管密度,促进微循环重建。王琳等[26]研究发现将具有益气温阳、和营行痹之效黄芪桂枝五物汤用于皮瓣治疗患者术后,在皮瓣外形、质地及感觉功能恢复方面疗效显著。桃红四物汤为临床中常用的祛瘀养血、行气止痛的代表方,王茜[27]通过观察桃红四物汤联合常规治疗用于皮瓣移植术后患者,发现该疗法对减轻皮瓣移植术后皮瓣肿胀的疗效明显。官龙洲等[28]通过临床观察认为,皮瓣移植术后使用桃红四物汤,可改善皮瓣静脉回流,明显减轻皮瓣肿胀,预防皮瓣发生严重挛缩,提高皮瓣成活质量。说明一些具有活血化瘀功效的中药方剂不仅可以促进皮瓣成活,而且在皮瓣成活质量提升方面也有令人满意的疗效。
消肿止痛合剂为甘肃省中医院院内制剂,是李盛华主任医师的经验方。药物组成为当归、桃仁、红花、水蛭等,具有活血化瘀、消肿止痛之功效。李金鹏等[29]将皮瓣修复软组织缺损的63例患者随机分为两组,对照组31例行常规治疗,治疗组32例在对照组治疗的基础上口服消肿止痛合剂,7天为1个疗程。观察两组皮瓣成活率,凝血功能、肿胀消退时间和疼痛评分。结果:两组皮瓣成活率及术后各时点两组患者凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间比较差异无统计学意义(P〉0.05);术后第7天对照组纤维蛋白原低于治疗组(P〈0.05);术后肿胀消退时间和疼痛评分对照组低于治疗组(P〈0.05)。认为消肿止痛合剂在局部带蒂转位皮瓣治疗软组织缺损中能促进肿胀消退、有效预防血管危象、缓解疼痛。王海刚[30]通过构建大鼠背部随意型皮瓣缺血再灌注损伤模型实验研究认为,消肿止痛合剂可能抑制p38MAPK-PPARγ/NF-κB信号通路来减少炎性细胞的浸润,并抑制凋亡细胞,进而减轻I/R,提高皮瓣成活质量。刘涛等[31]通过动物实验进一步验证了消肿止痛合剂能够促进皮瓣术后血管的再生,从而增强了随意型皮瓣的成活率,可能与影响VEGF-Dll4/Notch信号转导通路有关。以上多方面研究结果显示消肿止痛合剂在促进皮瓣成活,提高皮瓣成活质量方面具有祛瘀生新理论所蕴含的思想,并且有多方面入手、多机制、多靶点的优势。
应用具有活血化瘀功效的药物和方剂在提高皮瓣成活质量方面临床疗效确切,其机制是通过减轻炎症反应、抑制细胞凋亡、多方面减少缺血再灌注损伤,并且促进血管新生,形成跨区血供,从而提高皮瓣成活质量。这与祛瘀生新理论中“祛瘀”、“生新”两个方面的治疗疾病的机制相呼应。因此,在祛瘀生新理论指导下,运用活血化瘀法提高皮瓣成活质量,预防皮瓣坏死理论充分,临床可行。
5 讨论
皮瓣移植技术被广泛应用于皮肤大面积缺损。但术后会发生皮瓣坏死及低质量成活会影响治疗效果。皮瓣坏死是制约皮瓣移植技术发展的重要原因。因此早期预防皮瓣坏死,提高皮瓣成活质量意义重大。尽管许多学者试图通过分子生物学、细胞实验学等方面的研究,来阐释皮瓣坏死的机制,也有学者通过缩短缺血时间、增加血管吻合数量、抗凝药物提前应用、皮瓣高压氧预处理等手段来提高皮瓣成活率及成活质量,这些都取得了相应的成就。但皮瓣坏死及成活质量不高并没有从临床上彻底杜绝,而这对患者来说几乎是灾难性的。因此,预防皮瓣坏死、提高皮瓣成活率、提升皮瓣成活质量尤为重要。近年来,中医药在提高皮瓣成活率和成活质量方面的作用日益凸显,尤其在“祛瘀生新”思想的指导下,皮瓣术后坏死的防治得到了一定的发展,其机制是应用具有活血化瘀功效的中药方剂通过减轻炎症反应、细胞凋亡、缺血再灌注损伤等以“祛瘀”,同时改善血液流变、促进血管新生、加速营养代谢物质交换形成跨区血供以“生新”,进而提高皮瓣成活质量。众多实验研究显示中医药在预防皮瓣坏死方面具有多机制、多靶点的优势。大量临床案例证明,中医药疗法在预防皮瓣坏死,提高皮瓣成活质量方面具有确切疗效。因此,临床上皮瓣移植患者早期应用中医药疗法是必要的,能起到增效减负的作用。任何治疗方法都有其适应症,中医药疗法亦是如此,如皮瓣术后发生吻合血管栓塞、动静脉危象等应予以手术探查,故在临床中应辨证论治,审慎判断,以达到诊治技术的完善和诊疗思路的优化。