bFGF在皮肤慢性溃疡修复中的研究进展

★ 王雨欢 易军 郑向龙 赵燕灵 王万春（.江西中医药大学研究生院 南昌 330004；.江西中医药大学附属医院 南昌 330006）

近几年来，随着高血压、糖尿病等慢性基础疾病发病率的增加及老龄化程度的加剧，我国皮肤慢性溃疡（chronic skin ulcer，CSU）疾病的发生率同样呈现出增长的趋势。根据其病因分类，多为糖尿病性溃疡、动静脉血管性和压力性溃疡等［1］。对于CSU的治疗，临床中通常给予皮肤化腐清创、定期换药、植皮或皮瓣转移修复等方法处理，其目前发病机制尚未清晰，诊疗方案仍未统一，不仅病程较长、且费用昂贵，给患者家庭带来了沉重的负担。因此，CSU成为临床治疗中的一大难题。

在临床观察中可以发现，CSU的发病机制呈现出多样性与复杂性的特点，其中，在某些创伤和疾病的条件下，局部皮肤组织的修复细胞发生过度凋亡［2］，从而导致慢性炎症、血液循环障碍，细胞衰老、严重的细菌定植或蛋白酶水平升高，影响细胞的分化及再生等，会影响慢性溃疡性创面的愈合速度［3］。碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）是已知生长因子中最强的促细胞生成因子［4］，它作为有丝分裂蛋白，参与调节机体正常细胞的增殖、分化和器官生长［5］，可促进细胞聚集、组织修复、表皮细胞增殖以及表皮生长因子的分泌，以加快慢性溃疡性创面的愈合。

1 CSU的发病以及愈合机制

皮肤慢性溃疡，又称难治性溃疡，是指临床上相对于正常生理状态下的组织愈合过程而言，创面的修复时间超过1个月，而无明显愈合倾向的创面［6］，其病因多样复杂，病程较长，且易复发，甚至有癌变的可能。

创面愈合是创面出现之后组织修复的病理过程的总称，是一个缜密而精细的多阶段过程，涉及到机体的多种细胞类型。创面修复的过程包括炎症反应阶段、肉芽组织形成阶段以及瘢痕组织形成阶段，以上病理阶段之间无时间节点，多重叠发生［7］。已有大量研究表明，一些生长因子，如血小板源性生长因子（platelet derived growth factor，PDGF）、成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor，FGF）、表 皮 生 长 因 子（epidermal growth factor，EGF）、转化生长因子（transforming growth factor-β，TGF-β）和粒细胞-巨噬细胞集落刺激 因 子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF）等［8-10］，能够在无法恢复正常功能和解剖的难治性溃疡创面中起到促进愈合的作用。其中来自FGF蛋白家族的bFGF因其广泛的临床研究价值而备受重视。

2 bFGF的基因、生物学特性以及临床意义

bFGF是在一种在牛脑垂体中发现的、等电点为9.6～9.8的碱性多肽。人源性bFGF基因定位于4q27，为单拷贝基因。目前已发现了五种由同一mRNA翻译而来bFGF形式，分别为一种低分子量和4种高分子量形式的bFGF，它含有两个肝素结合结构域，故对肝素和肝素样分子具有较高的亲和力［11］，与肝素结合后不易变性和被降解。bFGF由肿瘤细胞和巨噬细胞产生，广泛分布于中胚层和中性胚层来源的组织中［12］。由于缺少信号肽序列，所以它只能通过自分泌或者旁分泌的形式渗透至细胞外。而外源性bFGF则可以易位至机体细胞内与靶蛋白或基因发生相互作用。

研究发现，bFGF对成纤维细胞和内皮细胞具有高度的血管生成和趋化作用［13］。因其具有较强的有丝分裂特性，故能促进伤口创面中内皮细胞、真皮成纤维细胞和角化细胞的分裂和增殖，其趋化特性可通过影响这些细胞在伤口愈合过程中的迁移、上皮细胞的生长和血管平滑肌细胞的增殖从而形成毛细血管腔。此外，bFGF能够提高机体白细胞的吞噬功能，加强伤口愈合的炎症反应；它还强烈刺激主要的细胞外大分子如胶原蛋白和透明质酸的生成和代谢，通过成纤维细胞，从而形成疤痕组织［14］。在临床治疗中，它有利于促进血管生成，促进骨、软骨的生长，促进创伤愈合和组织损伤修复以及神经再生，是一种多效能的细胞生长因子。

3 bFGF在CSU愈合中的作用

3.1 bFGF在治疗糖尿病溃疡创面中的运用

研究表明，因糖尿病相关性溃疡的创面中生长因子的减少，减缓了CSU的愈合以及组织修复进度，因此，局部应用bFGF可诱导溃疡创面中成纤维细胞的增殖，是糖尿病患者伤口修复的一种合理手段，对创面愈合具有潜在的促进作用［15］。

但由于bFGF半衰期短，且无法控制其在创面中的释放速度，临床中运用bFGF的自由形态时很难达到治疗慢性溃疡创面的满意效果。Richard J L等［16］对17名糖尿病足患者进行了试验性、随机、双盲的研究，比较了bFGF和安慰剂的局部应用效果。结果表明局部应用bFGF治疗足部慢性神经性糖尿病溃疡与安慰剂相比没有优势，推测使用单一生长因子可能不足以加速糖尿病溃疡的伤口愈合。

基于慢性溃疡性创面发病机制的多样性和复杂性，以及bFGF在临床上运用的局限性，随即衍生出诸多给药模式以及多种生长因子联合使用以产生“鸡尾酒”效应来促进创面的愈合。Choi S M等［17］制作了一种将ST-EGF和ST-bFGF浸润到透明质酸胶原敷料基质上的敷料，使得更高纯度和更持续的ST-bFGF得以释放，观察糖尿病小鼠在此敷料的治疗下创面愈合程度。实验证实，通过此种给药模式，ST-bFGF能够加速创面愈合、刺激再上皮化、新生血管化和胶原沉积，且该敷料可以在室温下长期保存。Losi P等［18］研究发现，使用含有血管内皮细胞生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和bFGF纳米颗粒的纤维蛋白支架，可以刺激肉芽组织的形成、胶原蛋白的沉积以及再上皮化，显著提高了糖尿病小鼠开放性伤口的愈合速度。

3.2 bFGF治疗下肢静脉性慢性溃疡的效用

下肢静脉性溃疡为慢性静脉性疾病的常见并发症。在美国，有一半以上的静脉性溃疡患者需治疗12个月以上［19］，为难愈性溃疡，溃烂处多为小腿中下段前内侧面。其复发率高，严重时深及筋膜，易并发湿疹样皮炎，经久不愈［20］。原发性静脉疾病的病因多为遗传因素和环境因素，患者下肢局部组织因静脉血液反流与梗阻，导致静脉淤滞、静脉高压，同时伴有血管壁通透性增高和炎症因子的变化［21］。

有研究表明，下肢静脉溃疡患者的静脉溃疡成纤维细胞表现出与衰老细胞类似的细胞周期蛋白表达［22-24］，而这种衰老细胞的表达，与磷细胞周期蛋白依赖的激酶抑制蛋白p21过高分泌和磷酸化的视网膜母细胞瘤蛋白下调有关［25］。Seidman C等［26］通过实验发现，bFGF可促进静脉溃疡成纤维细胞衰老表型的逆转：磷酸化的视网膜母细胞瘤蛋白上调，同时激酶抑制蛋白p21显著下调。并且它能够克服在成纤维细胞内的细胞增殖障碍，促进慢性溃疡创面的愈合。

林裕华等［27］通过贝复剂溶液和维斯克溶液湿敷，比较下肢静脉性溃疡患者的愈合速度，发现贝复剂溶液治疗组的慢性溃疡性创面的愈合速度要显著高于维斯克溶液治疗组，说明了bFGF能够通过刺激上皮细胞增殖、血管内皮增长以及濡养神经等作用加速慢性溃疡性创面的愈合。

3.3 bFGF治疗结核性皮肤溃疡慢性创面的最新进展

结核性创面为结核分枝杆菌侵犯机体除肺部外的其他脏器、组织，造成周围淋巴结核、胸壁结核和骨、关节结核等，导致皮肤或局部软组织的溃破［28-29］，发病率约为全部结核病患者的十分之一［30］，多发为慢性难愈性溃疡，表现为局部创面肉芽苍白水肿，伴有脓水稀薄，或夹有败絮样组织，呈干酪样坏死，病情缠绵难愈，多伴有窦道。其病因多为患者内源性的结核病蔓延、外源性的结核分枝杆菌感染以及卡介苗疫苗接种感染［31］。

相较于其他CSU，结核性创面的发病率低，易误诊、漏诊，人们对结核分枝杆菌的传染性也有一定的畏惧心理［32］。国内对其治疗以全身抗结核治疗为主，但长期服用抗结核药不仅具有一定的肝毒性，且到达局部溃疡创面时，药物浓度已无法有效地促进结核性创面的愈合。

张同威等［33］通过建立新西兰兔的结核性创面模型，观察bFGF单独或联合抗结核药（6 mL异烟肼注射液和0.15 g利福平粉针剂）使用后创面的大体情况。研究发现，与空白对照组相比，两组新西兰兔上皮细胞增殖速度都显著提高，纤维细胞排列较为稠密规则且微血管数明显增加，证明了bFGF单独或联合抗结核药物使用治疗结核性创面溃疡，能够明显促进CSU的愈合，缩短病程。

3.4 bFGF治疗压力性溃疡的作用机制

压力性溃疡的产生多是由于长期卧床、行动不便的病人局部皮肤的长期受压，而使局部组织的血液循环产生障碍、缺血缺氧而引起。Ⅲ度压疮在临床中多属于难愈性创面［34］。随着局部组织的缺血缺氧的程度增加，受损创面的相关生长因子如VEGF和bFGF等分泌也呈正相关减少，从而导致压力性溃疡的继续发展继而难以愈合［35］。

王莹等［36］通过苏木精-伊红染色法观察不同创面组织的形态学特征，发现压力性溃疡面的中心部位bFGF的表达明显低于溃疡面的边缘部位，说明从压力性溃疡面的中心部位至溃疡面的边缘部位，其创面修复能力逐渐递增，但值得注意的是，无论是中心部位还是边缘组织，bFGF的表达都明显低于急性创面，这证明了bFGF的减少是导致CSU创面难愈的重要原因之一，这与上文中糖尿病相关性创面的难愈性相关研究吻合。

Shi H X等［37］通过测试大鼠DTI模型发现，与生理盐水相比，使用bFGF进行创面修复治疗，提高了肌源性标记蛋白MyHC和肌生成素的表达并提高了肌生成相关蛋白p-Akt和p-mTOR的水平，表明bFGF可以通过激活PI3K/Akt/mTOR信号通路来促进受伤的骨骼肌再生，可以认为临床上给予使用bFGF是治疗压力性溃疡骨骼肌损伤的潜在途径。

3.5 bFGF对病理性瘢痕的预防及治疗作用

瘢痕组织生成时期是CSU愈合过程的一个重要阶段。在瘢痕组织中，成纤维细胞与内皮细胞相互作用：成纤维细胞刺激分泌bFGF，从而刺激血管内皮细胞增生，促使毛细血管增长；反之，增生的血管内皮细胞同样可以提高bFGF的表达，进而促进胶原蛋白的分泌［38］。胶原蛋白是瘢痕生成阶段中重要的一环，在瘢痕组织和增生性瘢痕的发生发展中起到了至关重要的作用［39-41］。

另外，bFGF通过各种机制调控细胞外基质的合成和降解，防止胶原在真皮过度沉积，有助于预防病理性瘢痕形成。研究表明，bFGF可以加速伤口愈合和上皮化，与对照创面组相比，在切除皮肤肿瘤后立即冲洗创口或注射bFGF到缝合切口处可显著降低愈合后瘢痕增生或瘢痕增宽的可能性［42］，因此Abdelhakim M等［7］认为bFGF的局部应用可以防止创伤和烧伤的病理性瘢痕的形成。

4 展望

bFGF应用于CSU的治疗，已显示出较好的效果。其刺激成纤维细胞的增殖、微血管的生长和促进再上皮化等功能，对难愈性创面的治疗和预后具有较好的研究前景。但由于bFGF有半衰期短、无法控制在创面中的释放速度等局限性，其给药方式也随着生物科技的发展而产生变化。如Notodihardjo S C等［43］开发了一种新型人造真皮PelnacGplus，其能够维持bFGF10 d的生物稳定性，并根据慢性溃疡性创面的生物降解情况对创面持续释放bFGF；Hihara M等［44］通过使用浸渍bFGF的明胶水凝胶片，发现其可以有效促进小鼠皮瓣的血管生成并改善皮瓣的存活率。有关bFGF的临床实验和药物创新不断出现，可以证明bFGF在治疗CSU方面有良好的临床疗效和广阔的研究前景，它还有许多未知的领域等待着人们的探索。