臭氧气浴治疗对糖尿病足患者Omentin-1及VEGF水平的影响
目的观察臭氧气浴治疗糖尿病足溃疡创面的临床疗效,探讨其可能机制。
方法糖尿病足患者50例随机分为两组,每组25例。常规组给予相关常规处理和治疗;臭氧组在常规组治疗基础上加用臭氧气浴治疗。采用ELISA法检测治疗前和治疗14d后血浆网膜素1(Omentin-1)和创面组织VEGF表达的变化。结果臭氧组的有效率为88%,高于常规组的56%(P<0.05)。治疗后臭氧组血浆Omentin-1水平[(57.8±5.2)pg/mgVs.(26.3±1.9)pg/mg]和局部创面组织VEGF表达[(37.3±6.0)pg/mgVs.(25.7±2.6)pg/mg]均高于常规组(P<0.05)。
结论在常规治疗基础上加用臭氧气浴可提高糖尿病足溃疡的疗效。可能机制与其上调Omentin-1和VEGF表达有关。
关键词:糖尿病足;臭氧;网膜素;血管内皮生长因子
糖尿病足与长期血糖控制不佳、末梢周围神经病变、下肢动脉供血不足及局部感染等多种因素有关,是糖尿病患者主要慢性并发症之一,是糖尿病非外伤性截肢的最主要原因。糖尿病足患者早期若不能得到积极有效的控制,可能会导致溃疡、坏疽甚至截肢,有10%~15%的糖尿病患者会并发糖尿病足。但对于糖尿病足溃疡创面的修复治疗,是长久以来一直困扰临床医师的难题,欧洲部分国家提出了臭氧疗法,临床上首次应用臭氧是在19世纪被德国医师应用于伤兵治疗。研究证明臭氧可作用于机体,影响血流变化,改善供氧,抑制机体炎症反应及氧化应激反应,从而对相关疾病发挥作用,但是针对治疗糖尿病足溃疡创面愈合的机制研究仍然较少。
有研究表明,臭氧可清除病理状态下过量的自由基,抑制TNF-α、NF-κB活化以减少炎症和细胞死亡,增加细胞存活率。而网膜素(Omentin)亦可抑制由TNF-α、c-Jun氨基末端激酶、NF-κB、细胞黏附分子和血管黏附分子等炎性因子诱导的炎性反应,并可诱导蛋白激酶B的磷酸化,进而增强胰岛素敏感性,调节胰岛素抵抗,且有研究表明Omentin能够改善血管内皮功能紊乱,舒张血管,抑制炎症,减轻动脉粥样硬化,在血管性疾病中对血管有保护作用。臭氧已被证明在创伤和溃疡治愈过程中可发挥一定作用,而且VEGF可促使角蛋白细胞及成纤维细胞向溃疡创面迁移,进而促进创面愈合,在难愈性溃疡愈合过程中发挥着重要作用。Omentin分为Omentin-1和Omentin-2,本研究旨在观察臭氧气浴治疗糖尿病足溃疡创面的临床疗效,探讨Omentin-1和VEGF在臭氧治疗糖尿病足创面的过程中的作用。
资料与方法一、一般资料选取年11月-年1月在我院治疗确诊的自愿接受治疗的50例糖尿病足患者,随机分为臭氧组和常规组,每组25例。
纳入标准:
(1)于本院住院治疗的2型糖尿病患者符合年美国糖尿病协会(ADA)诊断标准;
(2)糖尿病足符合ADA的诊断标准;
(3)年龄大于18岁;
(4)Wagner分级(0级,仅有疼痛无破溃;1级,皮肤表面的溃疡;2级,较深的溃疡;3级,深达影响骨组织的溃疡;4级,局部坏疽;5级,全足坏疽)为2-4级的患者,其溃疡位于足踝部及胫前等处;
(5)足溃疡的持续时间大于1周。
排除标准:
(1)对臭氧过敏或不耐受;
(2)1型糖尿病患者;
(3)3个月内做过臭氧治疗;
(4)Hb<90g/L;
(5)HbA1c>10.5%;
(6)严重心功能不全;
(7)ALT及AST大于正常值3倍以上;
(8)Scr>μmol/L;
(9)全足坏疽或糖尿病足溃疡已达到需截肢治疗;
(10)肿瘤晚期或HIV阳性,或伴有其他影响组织修复的系统疾病;
(11)其他臭氧禁忌证:月经期、妊娠或哺乳期妇女,蚕豆病及血友病的患者;
(12)酗酒或滥用药物者。
二、方法
1.试剂和方法
医用臭氧治疗仪;酶标测试仪;全自动液基细胞沉降式制片染色系统;BX51光学显微镜。取患者清晨空腹血样,采用ELISA法测定Omentin-1浓度;取创面边缘大小约0.2cm×0.2cm×0.1cm组织,采用ELISA法测定VEGF含量。
2.治疗方案
常规组:对患者进行每天7次检测血糖,通过胰岛素强化治疗使其血糖达标,合理控制饮食,对其溃疡创面处予以常规换药,同时给予患者调节血脂、降低血压、营养神经、改善血液循环以及对症支持等综合治疗。臭氧组:在常规组治疗方案的基础上增加臭氧气浴治疗方法。患者取舒适体位,使用一次性贴膜包裹,将无菌导管固定于创面边缘,取止血带固定于病变部位周缘,防止气体泄漏,使之形成一个密闭腔,先将密闭腔内的气体排出,后使用德国臭氧发生器,经导管鞘注入浓度55μg/mL的臭氧20-50mL,待30min后将臭氧抽净治疗结束,每日2次,14次为1个疗程。
3.疗效评估
治愈,溃疡创面完全愈合,感染得到控制;显效,创面面积小于治疗前的1/2,局部分泌物明显减少,坏死组织大部分脱落或产生少量肉芽组织;有效,创面缩小,但是大面积大于等于治疗前创面的1/2;无效,创面以及分泌物均无明显变化,或病情更加恶化需截肢者。
4.观察指标
比较两组患者治疗前后溃疡创面的临床疗效、血浆中Omentin-1水平变化、局部创面组织VEGF表达变化以及局部组织的病理变化情况(采用HE染色)。
三、统计学处理
采用SPSS25.0软件进行统计学分析。计量数据用均数±标准差(x±s)表示,同组治疗前后的比较采用配对t检验,两组间的比较采用独立样本t检验;计数资料用百分比表示,采用x2检验;P<0.05为差异有统计学意义。
结果一、两组的临床资料
两组性别构成比、年龄、2型糖尿病病程时间、糖尿病足溃疡病程时间、HbA1c、Hb、Scr、CRP、ALT、AST、LDL-C和Wagner分级差异均无统计学意义(P>0.05)(表1)。
二、两组患者治疗前后溃疡创面的临床疗效
臭氧组患者的治愈例数为5例,显效例数为12例,有效例数为5例,总有效率88%;常规组的治愈例数为2例,显效例数为5例,有效例数为7例,总有效率56%。两组患者治疗后的临床疗效差异有统计学意义(P<0.05)。
三、两组患者治疗前后血浆Omentin-1水平和局部创面组织中的VEGF表达变化
从常规组和臭氧组中各选取符合条件的20例患者进行评估比较,两组患者治疗前血浆中的Omentin-1、局部创面组织中的VEGF表达差异均无统计学意义(P>0.05);治疗后局部组织中的VEGF和血浆Omentin-1表达均较治疗前升高(P<0.05),臭氧组高于常规组(P<0.05)(表2)。
四、两组患者治疗前后局部组织的病理变化
常规组治疗前病理表现:鳞状上皮下小血管增生伴大量炎症细胞浸润,可见炎性渗出并有溃疡形成。常规组治疗后病理表现:少许新增生的纤维母细胞散在分布于毛细血管网络之间,伴少许炎症细胞浸润于肉芽组织之中。臭氧组治疗前病理表现:表皮下真皮浅层带状坏死至溃疡形成,伴表皮下脓疱,炎症累及真皮深部及皮下脂肪并形成多灶脓肿及脂膜炎;真皮内小血管增生,伴内皮细胞增生,血管壁增厚,腔变窄,可见血栓形成;宽带融合性坏死延伸至脂肪小叶间隔。臭氧组治疗后病理表现:表皮增生,上皮脚下延,真皮浅层炎性肉芽组织增生,可见纤维结缔组织,伴大量成纤维细胞。臭氧组与常规组患者经治疗后均比治疗前病理情况有所改善,且臭氧组较常规组改善更明显。(见图1)
讨论糖尿病足是由神经异常和血管病变共同作用引起的糖尿病并发症,常伴有持续性机会性感染和/或难愈性溃疡。因周围神经病变、血管病变和感染的共同作用,引起足部溃疡进一步发展,从而导致坏疽和截肢。Wainstien等的研究表明除常规治疗外,增加臭氧治疗能够更好地促进糖尿病足溃疡创面的愈合。动物实验亦表明,臭氧在合适浓度下作用于机体,可阻止动脉粥样硬化进展,增强抗氧化系统。本研究结果提示,臭氧在治疗糖尿病足溃疡创面愈合过程中效果明显,臭氧组与常规组治疗前后的创面愈合疗效对比:臭氧组患者的总有效率88%,常规组患者的总有效率56%,两组差异有统计学意义,表明臭氧组的疗效优于常规组。
Omentin-1是新近发现的具有胰岛素敏化作用的脂肪组织衍生细胞因子,是一种与血管性疾病相关并具有抑制炎症反应功能的脂肪因子。本研究结果显示,臭氧组患者经治疗后的血浆Omentin-1水平高于常规组,差异有统计学意义,提示臭氧治疗能够提高血浆Omentin-1水平。Omentin-1有调节代谢和抗炎活性的能力,能够改善葡萄糖代谢以降低高糖环境对血管的*性作用;同时,Omentin-1可以通过介导内皮衍生的一氧化氮以达到舒张血管的作用,促进血流量恢复并增加毛细血管密度,表明Omentin-1可能是参与炎症反应、血管生成及损伤的重要因子。臭氧可通过激活抗氧化酶,进而中和病理状态下过量的活性氧以减少对细胞功能的损害,进一步抑制NF-κB活化,降低炎症因子如IL-1β、IL-6、TNF-α和环氧化酶2水平,减少细胞凋亡及死亡,增加细胞存活率。故臭氧可能通过共同机制上调Omentin水平进而促进创面愈合,起到保护作用。
糖尿病足的特点是创面愈合困难,愈合时间延长,胶原沉积降低,这与创面的内源性生长因子如VEGF、转化生长因子、血小板源性生长因子等表达减少有关,增加生长因子的浓度及表达已被证明可以有效促进糖尿病足创面的愈合。本研究结果提示,臭氧组和常规组患者经治疗后局部组织的VEGF表达均较治疗前升高,说明臭氧组与常规组的治疗均能促进糖尿病足创面愈合,且两组治疗后的VEGF值有统计学差异,提示臭氧组较常规组更能促进VEGF的表达。创面愈合过程中的一个关键性环节就是血管的再生,VEGF可通过提高血管通透性为血管新生提供环境,调控血管再生,也为成纤维细胞合成胶原提供物质基础;而且VEGF在皮肤溃疡愈合的过程中表达较多,利于肉芽组织和瘢痕组织的形成,与伤口愈合有密切关系,能够明显缩短难愈性溃疡创面的愈合时间。本研究HE染色结果提示臭氧组与常规组治疗后均比治疗前病理情况有所改善,成纤维细胞明显增多,臭氧组治疗后逐渐趋于正常皮肤组织,表明臭氧治疗可以更好地改善创面病理情况并加快创面愈合。研究表明,臭氧与机体作用能够提高ATP和2,3-磷酸甘油水平,通过降低氧合血红蛋白结合力进而释放氧气,增加血液携带氧量,改善糖尿病足创面的供氧状态,从而改变VEGF的水平,促进创面愈合。
综上所述,Omentin-1能通过调节血管内皮功能紊乱、抑制炎症等作用进一步保护血管,VEGF可以加速创面的愈合或慢性溃疡的愈合。在臭氧治疗糖尿病足溃疡创面的过程中,可能上调了Omentin-1和VEGF的表达。本研究为临床治疗糖尿病足提供了一定的理论依据。
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