白芨在創(chuàng)面修復(fù)中的作用機制研究進展

許東敏，杜娟嬌，楊 瑩

白芨性寒，味苦、甘、澀，歸肺、肝、胃經(jīng)，出自《神農(nóng)本草經(jīng)》，書中記載：“主癰腫、惡瘡、敗疽、傷陰死肌，胃中邪氣，賊風(fēng)痱緩不收?！睂τ诎总敢幻挠蓙?，《本草綱目》記載：“其根白色，連及而生，故名白芨?！睂τ谄涔πё饔?，古籍有諸多敘述，《藥性論》：“治結(jié)熱不消，主陰下痿，治面上瘡，令人肌滑?！薄短票静荨罚骸笆肿惆棽?，嚼以涂之。”《日華子本草》：“止驚邪、血邪，痢疾，赤眼，癥結(jié)，發(fā)背，瘰疬，腸風(fēng)，痔癭，刀箭瘡撲損，溫?zé)岑懠?，血痢，湯火瘡，生肌止痛，風(fēng)痹?！薄侗静輬D經(jīng)》：“治金瘡不瘥，癰疽方中多用之”。由此可見白芨以其“收斂止血，消腫生肌”之功，可用治于內(nèi)外出血諸證及癰腫、燙傷、手足皸裂、肛裂等?，F(xiàn)代藥理研究表明白芨主要含有多糖類（主要為葡萄糖和甘露糖）、聯(lián)芐類、二氮類、聯(lián)菲類成分，及其他二氮菲并吡喃類、酯類和酚類，還有少量揮發(fā)油和黏液質(zhì)等，這些成分使白芨具有促進創(chuàng)面修復(fù)的作用。

皮膚是一個包含了細胞、神經(jīng)、血管及皮膚附屬器官的多層復(fù)雜器官，主要由表皮、真皮及皮下組織組成。位于最外層的表皮主要有角質(zhì)形成細胞構(gòu)成的角質(zhì)層，位于表皮最內(nèi)層的由角質(zhì)母細胞和黑色素母細胞構(gòu)成基底層；表皮之下的真皮層主要由膠原纖維和彈力纖維形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)成該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的細胞外基質(zhì)（ECM）主要包含有I型膠原蛋白、彈性蛋白和糖胺聚糖(GAG)，這些物質(zhì)由成纖維細胞轉(zhuǎn)化生成，且在該層中含有豐富的微血管和神經(jīng)[1]。皮下組織指由脂肪或肌肉構(gòu)成的對皮膚具有支撐作用的結(jié)締組織。皮膚組織各層結(jié)構(gòu)及功能的缺損造成創(chuàng)面。跌撲、利器刺傷、水火化學(xué)物質(zhì)燒燙傷及慢性疾病造成的體表潰瘍等皆可造成創(chuàng)面損傷。而創(chuàng)面的修復(fù)再生主要分為凝血期、炎癥期、增殖期和重塑期[2]。在這幾個時期的修復(fù)過程中涵蓋了細胞因子遷移增殖、生長因子的釋放、細胞外基質(zhì)蛋白的沉淀等。在創(chuàng)面修復(fù)過程中，白芨能夠直接參與到受損組織或細胞的修復(fù)和代謝過程中。本文筆者就白芨的作用以及白芨在修復(fù)創(chuàng)面過程中所涉及的機制進行探討。

1 白芨的作用

1.1 止血 組織損傷、毛細血管破裂出血、毛細血管壁的膠原纖維暴露均能觸發(fā)凝血系統(tǒng)。首先血小板被激活形成血小板血栓；內(nèi)、外源性凝血途徑啟動，凝血酶原激活物的形成激活凝血酶，凝血酶最終使纖維蛋白原形成穩(wěn)定的纖維蛋白血栓。白芨的止血作用在于白芨多糖能夠縮短出血和凝血時間，且能夠增加血小板第Ⅲ因子的活性，抑制纖維蛋白酶，縮短凝血酶生成時間[3]。Xiang等[4]將白芨多糖所制成的水凝膠用于大鼠和小鼠肝出血及小鼠尾巴截肢模型上，大鼠和小鼠的失血量和止血時間均較對照組明顯降低[5]。白芨的非多糖組分（如聯(lián)芐類、菲類、聯(lián)菲類）同樣是能起到良好的止血作用的活性物質(zhì)。所以白芨在臨床上除用治創(chuàng)面出血，還可用于治療多種出血性疾病，例如消化性潰瘍出血、腦出血、陰道出血等。

1.2 抗炎抑菌 炎癥是機體對外來刺激的一種防御反應(yīng)，當(dāng)機體受到外來損害，需要適當(dāng)?shù)难装Y反應(yīng)來促使受損組織修復(fù)[2]，然而過度的炎癥反應(yīng)則會引起損害進行性加深。李雨芯等[6]通過實驗驗證白芨多糖可以通過上調(diào)腸黏膜閉合蛋白（occludin）的表達，減輕葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)的潰瘍性結(jié)腸炎小鼠的結(jié)腸炎性反應(yīng)。Zhu等[7]發(fā)現(xiàn)白芨寡糖作為一種比白芨多糖更容易被分解利用的成分，能夠通過滅活炎癥小體NLRP3來抑制細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）和C-Jun N端激酶（JUK）的磷酸化，降低環(huán)氧化酶（COX-2），減少腫瘤壞死因子（TNF）-α對白細胞介素6（IL）-6和IL-1α介導(dǎo)所引發(fā)的促炎反應(yīng)。白芨膠能夠破壞細菌細胞壁、細胞膜以及抑制細菌核酸[8]，鄧孫艷等[9]對所制備的負載白芨多糖的聚氨酯（PU）/丙烯酰胺（PAM）雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進行表征試驗發(fā)現(xiàn)其對大腸桿菌和金黃葡萄球菌有很寬的抑菌帶。針對白芨的抗炎抑菌作用，其可用于治療潰瘍性疾病（消化道潰瘍、潰瘍性結(jié)腸炎、下肢靜脈性潰瘍、糖尿病足性潰瘍、壓瘡）、腸瘺、結(jié)核病等。

1.3 抗氧化 白芨可以減少對皮膚創(chuàng)面的刺激，延緩衰老主要源于其具有抗氧化作用。白芨富含羥基的結(jié)構(gòu)，對1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2, 2-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）、超氧自由基、過氧化氫等具有清除作用[10]。胡長玉等[11]通過對白芨活性成分萃取，發(fā)現(xiàn)白芨總酚含量與抗氧化活性最具相關(guān)性，酚羥基能夠與自由基相互作用，從而形成穩(wěn)定的半醌式自由基結(jié)構(gòu)，且白芨二氯甲烷萃取物的還原能力以及對DPPH、ABTS自由基的清除能力最為顯著。白芨多糖水凝膠治療還可提高傷口組織中氧化物歧化酶（SOD）的產(chǎn)生，SOD可清除氧離子（O2-）并阻斷炎癥[12]。體內(nèi)過多的自由基會損壞正常細胞和組織，特別是對細胞膜有很大毒性，影響組織修復(fù)。Lin等[13]發(fā)現(xiàn)白芨多糖可以有效抑制積累的Aβ原纖維產(chǎn)生活性氧（ROS），具有強大的抗氧化作用。Zhang等[14]研究發(fā)現(xiàn)白芨可通過胰島素和類胰島素生長因子（IGF）信號通路對線蟲起到抗氧化衰老作用。

1.4 免疫調(diào)節(jié) 白芨的免疫作用主要體現(xiàn)在對巨噬細胞的調(diào)控上，白芨多糖誘導(dǎo)抗體合成增加，對巨噬細胞及網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬作用增強，白芨多糖有較強的胞飲能力（胞飲能力是評估巨噬細胞活化的一個重要指標）[15]。機體表皮損傷失去屏障作用，巨噬細胞作為抵御外來異物入侵的免疫防衛(wèi)者，具有M1型和M2型兩個極端動態(tài)表型，創(chuàng)面炎癥免疫反應(yīng)會激發(fā)TNF-α、干擾素γ、脂多糖等物質(zhì)的產(chǎn)生誘導(dǎo)M1型巨噬細胞轉(zhuǎn)化增多，加重炎癥反應(yīng)；而M2型巨噬細胞產(chǎn)生IL-10等抵擋外界感染及促進組織再生的因子[如血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、表皮生長因子（EGF）][16]，白芨可加速M1型巨噬細胞轉(zhuǎn)化為M2型巨噬細胞[17]，促進修復(fù)。其次，白芨多糖作為一種新型甘露聚糖，與巨噬細胞上的甘露糖受體具有高度親和力，調(diào)節(jié)巨噬細胞的活化[18]；白芨多糖作用于巨噬細胞還可刺激誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)和促炎因子的表達，從而參與傷口愈合過程[19]。王建營等[20]發(fā)現(xiàn)白芨多糖可通過對磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）通路的激活，與調(diào)控葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78（GRP78）/蛋白激酶R樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶（PERK）/真核細胞翻譯起始因子2α（elF2α）介導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（ERS）凋亡相關(guān)，減輕組織病理性損傷。ERS是細胞在病理狀態(tài)下為應(yīng)對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)平衡紊亂所產(chǎn)生的一種保護性應(yīng)激反應(yīng)，影響著巨噬細胞M1/M2型極化所涉及的炎性反應(yīng)[21]。

1.5 促進組織生長 白芨素有“生肌”之功，《藥性論》云：“治面上瘡，令人肌滑”?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》：“主癰腫、惡瘡，敗疽、傷陰死肌，胃中邪氣?！爆F(xiàn)代藥理也表明白芨膠黏性大，可在潰瘍局部創(chuàng)面形成保護膜，減少感染機率，利于愈合[22]。仇樹林等[23]利用白芨膠載重組人表皮生長因子作用兔背部創(chuàng)面發(fā)現(xiàn)其能促進創(chuàng)面表皮細胞DNA的合成，顯著提高細胞的增殖能力。雷霆等[24]使用明膠/白芨膠-微米三七海綿材料的動物實驗發(fā)現(xiàn)，材料治療組中創(chuàng)面肉芽組織的VEGF陽性表達明顯上調(diào)。由于白芨能夠促進創(chuàng)面生長作用，現(xiàn)代越來越多的研究以白芨成分提取物制作傷口促愈敷料、護膚產(chǎn)品等。

2 白芨在創(chuàng)面修復(fù)各個時期的作用

2.1 凝血期 出血是創(chuàng)面形成的第一反應(yīng)。新鮮創(chuàng)面的早期，面積較小，深度較淺，可以依靠自身凝血系統(tǒng)而止血；對于較大較深的創(chuàng)面，則需要有效止血方法及止血藥物、敷料的輔助。白芨作為止血類中藥，白芨膠水溶液的黏度隨著其濃度變化，在濃度較低而黏度較小時，可以通過加快血小板在創(chuàng)面聚集而促進止血；濃度較高黏度較大時，防止大出血的方式則是以其黏性封堵血管[25]。有研究表明白芨非多糖組分即白芨苷、裸子苷Ⅰ(gymnosideⅠ)、裸子苷Ⅸ(gymnosideⅨ)和白藜蘆苷(blestroside)等可活化血小板，從而促進血小板凝集及使肝素化小鼠凝血時間縮短[3]。其止血機制可能涉及激活P2Y1、P2Y12（G蛋白偶聯(lián)的跨膜受體）和二磷酸腺苷（ADP）受體信號通路中的蛋白激酶C（PKC）受體，從而加速血小板的聚集[26]。P2Y1、P2Y12可充當(dāng)血小板活化的激動劑，加速分泌和聚集血小板[26]。所以在創(chuàng)面修復(fù)止血期白芨可促進機體凝血系統(tǒng)，加速止血。

2.2 炎癥期 在炎癥時期，皮膚破損可改變內(nèi)皮細胞中的肌動蛋白重組和收縮，導(dǎo)致內(nèi)皮細胞的應(yīng)力纖維的形成及內(nèi)皮屏障完整性的破壞，而損傷后的的炎癥反應(yīng)會造成內(nèi)皮細胞連接脫節(jié)，細胞膜屏障功能被破壞，并且能誘導(dǎo)血管通透性過高，從而導(dǎo)致血管擴張及水腫[27]。所以減輕炎癥反應(yīng)也可以從一定程度上減輕水腫。白芨可通過其免疫調(diào)節(jié)作用調(diào)控巨噬細胞所帶來的免疫炎癥反應(yīng)，縮短創(chuàng)面修復(fù)的炎癥期，盡快進入增殖期[17]。皮膚屏障破壞時，細菌會在傷口區(qū)域內(nèi)生長，造成皮膚及軟組織的感染炎癥反應(yīng)加重。劉燕婷等[28]使用白芨散外敷治療脂溢性皮炎，發(fā)現(xiàn)白芨散可明顯降低IL-4和IL-6水平。鞏子漢等[29]通過實驗驗證白芨可下調(diào)絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路中JUK及P38（MAPK家族中的一種蛋白激酶）的表達，進而下調(diào)IL-1β、IL-6及TNF-α mRNA含量。Kao等[30]發(fā)現(xiàn)從白芨中提取出來的天然聯(lián)芐基可以通過抑制SRC-家族蛋白酶(SFK)/布魯頓酪氨酸激酶（Btk）/鳥嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)化因子（Vav）信號通路減輕中性粒細胞炎癥反應(yīng)，SFK是負責(zé)中性粒細胞中炎癥環(huán)境的產(chǎn)生的非受體酪氨酸激酶，天然聯(lián)芐基可以抑制SFK的活性。

2.3 增殖期 增殖期是含有新生毛細血管和增生纖維的肉芽組織填補損傷創(chuàng)面的過程，以修復(fù)細胞（表皮細胞、成纖維細胞和血管內(nèi)皮細胞）遷移、增生、分化及ECM的合成沉淀為主[31]。成纖維細胞（FB）是具有合成和分泌大量膠原纖維和基質(zhì)成分的活力旺盛的細胞，增殖期通過大量有絲分裂增殖迅速收縮創(chuàng)面[32]，與新生毛細血管等共同形成肉芽組織填補皮膚缺損，白芨提取物可促進糖尿病潰瘍創(chuàng)面FB增長，也能上調(diào)大鼠皮膚中FB/VEGF mRNA的含量[33]。有研究表明白芨多糖可增強L929細胞（小鼠成纖維細胞）的增殖和遷移；另外白芨多糖可通過激活轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）/Smad（信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白）信號通路促進創(chuàng)面愈合[34]。TGF-β是一類能夠與特異的、高親和細胞膜受體結(jié)合的多肽物質(zhì)，具有直達細胞核、修復(fù)基因、調(diào)節(jié)細胞生長的作用。TGF-β1是生長因子中最早表明能加速修復(fù)創(chuàng)面愈合的因子，Smad （一類信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的蛋白家族）具有將TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)至成纖維細胞核從而產(chǎn)生膠原蛋白的能力。在Zhang等[34]的實驗中，白芨多糖水凝膠組在第6天和第12天TGF-β1和Smad2水平顯著升高。此階段，白芨還可利用其免疫調(diào)節(jié)功能促進來自M2型巨噬細胞的VEGF和EGF等使血管再生在李笑眉[35]的實驗中，第21天CCHG/BSP組（白芨凝膠材料組）皮膚切片已觀察到有血管出現(xiàn)。

2.4 重塑期 創(chuàng)面形成肉芽組織后，通過基質(zhì)降解酶（間質(zhì)膠原酶、明膠酶、基質(zhì)溶解素）對ECM中各種膠原的溶解，對膠原類型進行調(diào)控，使重塑過程中形成結(jié)構(gòu)和強度更具優(yōu)勢的瘢痕組織[36]。膠原蛋白是皮膚真皮層中ECM的主要成分，白芨能夠提高組織中蛋白質(zhì)和脯氨酸的含量[37]。膠原蛋白的彈性可以減少創(chuàng)面修復(fù)后期的收縮，在重塑過程中減少瘢痕增生。白芨膠載外源性重組人表皮生長因子作用于創(chuàng)面能夠使膠原中的固定成分羥脯氨酸（HYP）合成增加，進而發(fā)揮促修復(fù)作用[38]。白芨能夠激活TGF-β/Smad信號通路，上調(diào)TGF-β1的表達以此調(diào)控膠原合成[34]。李笑眉[35]研究發(fā)現(xiàn)，與鹽水對照組比較，白芨凝膠材料組皮膚切片在14天時膠原分布更均勻且更完整，在第21天時膠原排列有序，沒有過度沉積現(xiàn)象，而鹽水對照組則出現(xiàn)膠原粗大、無序、過度沉積情況。組織修復(fù)后期膠原纖維束排列越整齊，膠原纖維越細，彈性越好，瘢痕越輕。

3 小結(jié)

綜上，白芨作為創(chuàng)面修復(fù)的常用中藥，以其現(xiàn)代研究中所具有的止血、抗炎抑菌、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、促進組織生長等作用對創(chuàng)面修復(fù)過程中的各個階段發(fā)揮其促進細胞增殖、微血管新生、抑制瘢痕增生等能力。白芨的作用貫穿創(chuàng)面修復(fù)整個過程的始終，凝血期可以避免失血過多，加速止血凝血，如急性創(chuàng)傷出血創(chuàng)面需要立即止血，防治進一步大出血造成休克等危象。在炎癥期，抗炎消腫，加速炎癥期向增殖期轉(zhuǎn)化；反復(fù)膿腐為患，是慢性難愈創(chuàng)面（如下肢靜脈性潰瘍、糖尿病性潰瘍、壓瘡）難以愈合的根源所在。在增殖期，促使細胞增殖，血管再生，收縮創(chuàng)面，填補缺失的皮膚組織。在重塑期，可以通過對膠原蛋白的調(diào)控，使創(chuàng)面修復(fù)后期瘢痕增生的機率減小。一些重大創(chuàng)傷（如深Ⅱ度以上燒燙傷），雖然創(chuàng)面組織得以修復(fù)，但是后期的瘢痕增生、攣縮是繼創(chuàng)傷本身和治療帶來的痛苦之后遺留下來的遺憾和痛苦，可造成功能障礙、精神心理傷害及外形缺乏美觀等，所以瘢痕淡化亦是完善創(chuàng)面后期修復(fù)的重中之重。

白芨在治療創(chuàng)面過程中具有多途徑、多靶點、多層次綜合調(diào)控的作用特點，這也是中藥治病的優(yōu)勢，然而其成分的復(fù)雜性涉及臨床用藥的安全性及不良反應(yīng)，這仍需學(xué)者借用現(xiàn)代技術(shù)對白芨的藥效及藥動學(xué)進行進一步探究，以完善白芨對創(chuàng)面修復(fù)及愈合機制剖析，為臨床采用白芨治療創(chuàng)面提供更完善的理論支撐。