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尽管在过去数年间诊疗技术方面取得了突飞猛进的发展,增生性瘢痕(HS)的预防和治疗仍是临床医生亟待解决的难题之一。HS不仅严重影响机体功能和美观,还可因疼痛(或触痛)和感觉异常(瘙痒、烧灼感)导致患者睡眠障碍、焦虑、抑郁,显著降低患者的生活质量。随着社会经济水平和人们对自我形象的注重,HS的防治受到越来越多的关注。研究HS的预防和治疗对提高患者的生活质量具有重要意义。目前关于HS形成的机制主要包括:细胞因素、细胞因子因素、微循环因素、免疫因素、基因表达因素、创面因素等。HS的治疗目标是恢复功能,缓解症状,改善外观和预防复发。目前已有多种方法用于增生性瘢痕的治疗,如外用或局部注射药物、手术治疗、物理治疗(如激光疗法、加压疗法、按摩等)、放射治疗、冷冻疗法、基因治疗等。虽然可选择的方法多样,然而上述各种疗法却存在不同程度的不足之处,如手术的创伤性,脉冲染料激光可引起局部色素改变和对较厚的HS效果不理想。瘢痕内药物注射除可引起疼痛和色素改变外,还可引起注射部位的水疱、溃疡和坏死。加压疗法可因高压力引起的不适感、限制活动和影响外观而使患者依从性下降。而冰冻疗法治疗瘢痕可引起色素缺失,放射疗法则存在放射性皮炎和潜在的致癌可能。因此,寻求一种无创、安全、有效和经济的方法治疗增生性瘢痕具有重要意义。体外冲击波疗法(ESWT)具有无创、安全、操作简便等优势,目前已广泛应用于泌尿系和消化系结石、骨折不愈合或延迟愈合、肩周炎、肱骨外上髁炎慢性软组织疾病。此外,ESWT还广泛用于改善组织缺血、治疗烧伤和糖尿病足、提高皮肤/皮瓣移植成活率等方面。ESWT的作用机制包括:促进创面血管生成,增加组织血流供应,抑制早期的炎症反应,促进间充质干细胞和内皮祖细胞趋至创面,刺激创面细胞增殖、分化和再生,减轻创面细菌定植等。虽然ESWT在急慢性创面的治疗中显示出优越性,然而关于其对瘢痕治疗效果的研究却十分有限。本研究中,首先制备兔耳腹侧面全层组织缺损模型,造模21天后HS形成(经病理切片证实)。将白兔随机分为低能量ESWT组(能流密度0.1mJ/mm2)、高能量ESWT组(能流密度0.2mJ/mm2)和对照组。ESWT组白兔分别于造模成功后第1、4、9、14、21、28天给予不同能流密度ESWT处理,对照组未予任何处置。分别于第一次ESWT处理后1、4、7、10、14、21、28、35天观察并记录瘢痕颜色、质地变化,同时采集组织样本,通过下述分子生物学和病理学手段检测以下指标:1.通过Antera3D成像系统测量瘢痕直径、面积、隆起体积、质地、皱褶、黑色素、血红素的变化;2.病理学染色观察ESWT对HS组织学的影响: HE染色观察瘢痕增生指数(hypertrophic index, HI)、成纤维细胞(Fb)形态和密度、毛细血管数及炎性细胞浸润情况;Masson染色明确胶原纤维分布情况;3.瘢痕增殖和分化的研究:逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)检测增殖细胞核抗原(PCNA)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的基因表达情况;免疫组化染色明确二者在细胞内表达情况;4.对转化生长因子-β1(TGF-β1)/Smad通路影响的研究:RT-CPR分别检测TGF-β1、Smad2、Smad3的基因表达水平;酶联免疫吸附试验检测TGF-β1、Smad2、Smad3、Smad7的蛋白表达水平;实验主要结果:一、大体观察ESWT处理后3周,两ESWT组瘢痕颜色开始并略淡于对照组,并且变得扁平和软化。4周时,对照组瘢痕开始退变软化,但仍可见明显凸起,颜色较治疗组仍发红。低能量ESWT组和高能量ESWT组瘢痕变平,硬度与色泽较对照组减轻。两ESWT组间相比无明显差别。二、 Antera3D检测结果1.瘢痕皱褶:与对照组相比,低能量ESWT组处理14天、高能量ESWT组处理21天后瘢痕皱褶开始显著减少(t=-2.195, P=0.042;t=-2.267, P=0.037),并可持续至第四周。2.瘢痕质地:与对照组相比,低能量ESWT组处理4周后瘢痕质地出现明显改善(t=-2.788, P=0.014)。高能量ESWT组处理后瘢痕质地未见明显改善。3.瘢痕直径、面积、隆起体积和黑色素:与对照组相比,低能量ESWT组和高能量ESWT组对瘢痕上述参数均未见有明显影响。4.瘢痕血色素:与对照组相比,低能量ESWT组处理两周后瘢痕血色素开始明显下降(t=-2.361, P=0.040);处理3周后,低能量ESWT组和高能量ESWT组与对照组瘢痕血色素相比均存在显著差异(t=-2.474, P=0.043;t=-2.838, P=0.025),这一差异在第四周仍可见到。三、兔耳瘢痕组织的组织病理学检测1. HE染色1周:各组间炎细胞浸润、微血管增生、HI无显著差异。低能量ESWT组与高能量ESWT组、对照组相比Fb密度均显著降低,高能量ESWT组与对照组相比Fb密度也显著降低。2周-5周:与对照组相比,ESWT处理组HS真皮层较对照组变薄,炎细胞浸润减轻,微血管和胶原纤维较对照组数量减少,HI和Fb密度均显著降低, ESWT组间相比无显著性差异。2. Masson染色1周:各组间无明显差别。2周-5周:对照组胶原纤维数量多,排列不整齐,可见漩涡状结构和胶原结节;ESWT组胶原束较细,排列较对照组疏松和规则,大致呈平行于表皮的水平方向。两ESWT组间未见明显差别。四、 ESWT对HS增殖和分化的影响1.对PCNA和α-SMA组织病理学检测低能量ESWT早期即可显著抑制HS组织中PCNA的表达;高能量ESWT在后期(4周)也可降低细胞内PCNA的表达水平,两组间相比无明显差别。无论是低能量ESWT还是高能量ESWT均可显著降低细胞内α-SMA的表达水平,并且在低能量ESWT组更明显。2.对PCNA和α-SMA mRNA表达的影响与对照组相比,低能量ESWT和高能量ESWT组对HS中PCNA mRNA的表达均未见明显影响。低能量ESWT可显著降低HS中α-SMA mRNA的表达水平,高能量ESWT与对照组相比无明显差别。五、 ESWT对TGF-β/Smad信号通路的影响1.对TGF-β/Smad信号通路mRNA表达的影响低能量ESWT和高能量ESWT对TGF-β1mRNA的表达均未见显著影响。此外,低能量ESWT对Smad2mRNA的表达亦未见明显影响,但可显著抑制Smad3mRNA的表达。高能量ESWT则可显著上调Smad2和Smad3mRNA的表达水平。2.对TGF-β/Smad信号通路蛋白表达的影响低能量ESWT可显著抑制Smad3的表达,对TGF-β1、Smad2和Smad7蛋白含量未见显著影响。高能量ESWT对TGF-β1、Smad2、Smad3和Smad7蛋白含量均未见显著影响。结论:1. ESWT无创、安全、操作方便且耐受性良好。不同能量ESWT均可软化HS,改善其色泽,减少瘢痕皱褶,但对瘢痕直径、面积和黑色素水平均未见明显影响。此外,低能量ESWT还可显著改善瘢痕粗糙度。病理学检查显示,不同能流密度ESWT均可减轻炎细胞浸润程度,减少Fb数目和密度,降低瘢痕厚度,改善胶原纤维排列。2.低能量ESWT可早期抑制HS组织细胞中Smad3信号转导因子和α-SMA mRNA和蛋白表达水平。高能量ESWT在后期虽可显著抑制α-SMA和PCNA mRNA和蛋白的表达水平,然而也可显著升高具有促进瘢痕形成作用的Smad2和Smad3mRNA和蛋白的表达水平,高能量ESWT对瘢痕的影响有待于进一步研究。