RhaFGF/G-CSF/ZnSO4联用对糖尿病皮肤溃疡的治疗作用及其机理研究

来源 :温州医学院 温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:you2245g
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目的: 探讨重组人酸性成纤维细胞生长因子(Recombinanthumanacidicfibroblastgrowthfactor,RhaFGF)、粒细胞集落刺激因子(Granulocytecolony-stimulatingfactor,G-CSF)和微量元素锌单独使用以及联用对糖尿病皮肤溃疡的治疗作用,并对其机理做初步研究。 方法: 取SPF级SD雄性大鼠80只,体重200~230g,饲养于SPF(SpeceficPathogenFree)实验室,饲养条件为温度20℃~27℃,湿度45%~65%。造模前大鼠禁食过夜,不禁水,确保大鼠禁食12h~16h,随后按链脲佐霉素(Streptozotocin,STZ)55mg/kg单次腹腔注射,对照组实验动物腹腔注射等体积0.1mol/L柠檬酸盐缓冲液(pH=4.2)。注射10min后给予饲料。注射STZ后48h,用尿糖试纸测尿糖,当其尿糖浓度在3+及以上时,禁食3h后断尾取血,用血糖测定仪测定血糖浓度。尿糖在3+及以上、血糖值≥16.67mmol/L(300mg/d1)者列入糖尿病模型。糖尿病成模后,表现出多饮、多食、多尿和体重明显减轻,此时以钢丝笼分笼饲养,4只/笼,多饮多食。饲养期间按体重隔日颈背部皮下注射长效胰岛素1U~2U以维持存活。饲养至2个月后,以5%水合氯醛按0.5ml/100g腹腔注射麻醉,固定后以8%硫化钠脱毛剂脱毛,用龙胆紫在其背部标记出2个直径2.4cm的圆形区域(面积4.52cm2),以外科手术剪小心沿标记线剪去拿层皮肤,深至筋膜,止血后以无菌凡士林纱布包扎备用。皮肤造模后单笼饲养。将造模后的存活SD大鼠按随机数字表法分成8组,每组14个伤口,分别给予RhaFGF(20/cm2)、bFGF(20μg/cm2)、胰岛素(1U/300g)、G-CSF(1800·U/cm2)、0.01%ZnSO4(0.1ml/cm2)、生理盐水(0.1ml/cm2)、RhaFGF/G-CSF/ZnSO4,RhaFGF/G-CSF。隔口换药一次。实验以生理盐水组作为对照组。在分组给药后第3天、第6天、第9天、第12天、第15天、第18天、第21天分别拍下皮肤创面的数码照片,根据相应的标尺用Image-ProPlus5.2软件进行面积计算。同时计算糖尿病皮肤溃疡面面积、糖尿病皮肤溃疡面半数愈合时间、糖尿病皮肤溃疡面完全愈合时间。在给药后第7天、第14天、第21天每组取两个伤口,分别取其溃疡愈合中心、愈合边缘以及愈合区的皮肤组织,以4%多聚甲醛固定,石蜡包埋,进行病理学检查、新生微血管计数、胶原纤维染色,并用免疫组化方法检测PCNA、MMP-1、MMP-9、TIMP-1的表达情况。所有数据以X±s表示,统计方法采用One-wayANOVA以及x2检验,数据正态分布用P-P,Q-Q图检验,方差齐性用Levene法检验。正态分布且方差齐性者用LSD进行两两比较。率的分析使用x2检验,率的比较使用x2分割(检验标准校正为0.0038),两变量的相关分析采用Bivariate中的Pearson法。统计软件为SPSS12.0。 结果: 1.糖尿病皮肤溃疡面积比较情况:RhaFGF/G-CSF/ZnSO4三药联用组在第3天、6天、9天、12天、15天、18天、21天的残余溃疡面积分别为(4.29±0.72)cm2、(3.47±0.38)cm2、(2.62±0.72)cm2、(1.45±0.54.)cm2、(0.69±0.2)cm2、(0.4±0.13)cm2、(0.09±0.08)cm2,与各单药使用组相比较具有统计学差异(P<0.05),与RhaFGF/G-CSF两药联用组相比较,RhaFGF/G-CSF/ZnSO4促溃疡愈合效果优于两药联用组,但仅在第6天有统计学差异(P<0.01)。RhaFGF组与bFGF组相比较,RhaFGF的疗效优于bFGF组,但两者未见统计学差异。 2.半数愈合时间及完全愈合时间:RhaFGF/G-CSF/ZnSO4三药联用组的半数愈合及完全愈合时间分别为(10.88±1.85)天,(20.00±1.15)天,半数愈合时间与bFGF组、胰岛素组、ZnSO4组及牛理盐水组相比较P<0.05,其中与生理盐水对照组比较P<0.01。RhaFGF/G-CSF/ZnSO4组完全愈合时间与各组比较,均P<0.05,其巾与RⅠ组、ZnSO4组、生理盐水组比较,P<0.01。 3.病理学检查:石蜡切片光镜下观察显示RhaFGF/G-CSF/ZnSO4组溃疡中心区域的成纤维细胞数量、毛细血管芽胚密度均与其他各组有明显差异,近表面出血较多,表皮增生明显,颗粒层细胞肥大,基底层结构较为紧密,真皮层中可见有少:旱:的肌纤维生成。RhaFGF/G-CSF/ZnSO4组溃疡愈合边缘区域的病理切片观察可见角质层基本形成,皮肤附属器官发育较为完全,皮脂腺细胞肥大,毛皮质及毛乳头染色较深,显示为嗜碱性颗粒较多,颗粒层细胞肥大消失,变得较为扁平,基底层结构变得比较疏松,真皮层的成纤维细胞逐渐消失,伊红着色的胶原纤维充满真皮层,同时微血管口径变粗,可见大量血细胞存在于血管中,并有血窦形成。 4.微血管计数:计数10μm~50μm的微血管数量,结果表明RhaFGF/G-CSF/ZnSO4组第7天、14天、21天的血管数量分别为19.50±3.11、16.67±1.15、29.00±3.61。第7天时,三药联用组与单独用药组比较均P<0.05,第14天与其他各组比较均有差异,P<0.05。21天时,三药联用组与RⅠ组、ZnSO4组、NS组比较有统计学差异,P<0.05。 5.胶原染色:胶原染色的结果显示RhaFGF/G-CSF/ZnSO4组的细胞分化较快,溃疡中心区域的标本中可见红色着色的成纤维细胞胞核,与其他用药组比较,真皮层中可见有少量亮绿着色,显示细胞已经开始分化并分泌产生胶原纤维。愈合边缘的染色显示RhaFGF/G-CSF/ZnSO4组胶原纤维亮绿着色较深,结构较为致密。 6.PCNA免疫组化结果:RhaFGF/G-CSF/ZnSO4组在第7天、14天、21天的阳性率(%)分别为80.67±4.16,93.00±4.36,89.00±7.94,免疫组化染色可见有大量棕黑色的阳性细胞核与淡蓝色的胞核,阴性对照片无此现象。与其他组比较,7天时与RhaFGF/G-CSF组、RhaFGF组无统计学差异,与其余组有差异,P<0.0038。14天和21天RhaFGF/Zn/G-CSF组与RhaFGF/G-CSF组比较无差异,与其余各组有差异,P<0.0038(检验标准校正为0.0038)。 7.TIMP-1免疫组化结果:免疫组化染色可见有大量细胞胞浆被染成棕黄色,阴性对照片无此现象。染色部位集中在真皮层与皮下组织交界区域、颗粒层及真皮层中。RhaFGF/G-CSF/ZnSO4组在第7天、14天、21天的阳性表达率(%)分别为15.00±1.53、34.33±9.29、46.67±7.09,与其他组比较,在第7天时与RhaFGF/G-CSF组以及ZnSO4组无差异,在第14天和第21天,与各组均有统计学差异,P<0.0038。各组数据表明,随TIMP-1的表达随创伤的愈合而逐渐表达增加。 8.MMP-1免疫组化结果:免疫组化结果显示有大量细胞胞浆被染成棕黄色,阴性对照片无此现象。RhaFGF/G-CSF/ZnSO4组在第7天、14天、21天的阴性表达率(%)分别为3.67±1.53、5.17±2.08、4.33±3.06,在第7天时与其他用药组比较无统计学差异。在第14天与RhaFGF组、bFGF组、RⅠ组、NS对照组有统计学差异,P<0.0038。在第21天统计结果表明RhaFGF/G-CSF/ZnSO4组与RJ组、G-CSF组、NS对照组有显著差异,P<0.0038。各组数据表明,随着创伤的愈合,在14天左右MMP-1的表达达到高峰,此后逐渐呈现下降趋势。 9.MMP-9:免疫组化结果在镜下观察可见有细胞胞浆被染成棕黄色,阴性对照片无此现象。 RhaFGF/G-CSF/ZnSO4组在第7天、14天、21天的阳性表达率(%)分别为3.33±1.53、7.33±1.15、9.00±3.61。与其他各组比较在第7天未见统计学差异,在第14天与bFGF组、砌组、G-CSF组、NS对照组有统计学差异,P<0.0038,在第21天与RhaFGF组、bFGF组、RⅠ组、G-CSF组、NS对照组均有统计学差异,P<0.0038。各组数据表明,MMP-9在创伤愈合前期表达较少,随着创伤的愈合,其表达逐渐呈现增高趋势。 10.MMP-1/TIMP-1及MMP-9/TIMP-1比值及其与创伤愈合的关系:比较各组MMP-1/TIMP-1及MMP-9/TIMP-1的比较发现联合用药组的比值均低于单药物使用组,且各用药组的比值均低于生理盐水对照组,其比值与伤口愈合的相关分析表明,MMP-1/TIMP-1及MMP-9/TIMP-1与伤口面积成正性相关。 结论: RhaFGF/G-CSF/ZnSO4联用对糖尿病皮肤溃疡的愈合具有良好的治疗作用,疗效优于单药物使用组。其机理可能是通过促进细胞增殖分化,促进微血管的再生,以及通过对MMP-1、MMP-9、TIMP-1的表达和调控来促进溃疡的愈合。
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