深層海水對小鼠創(chuàng)面愈合的促進作用＊

李為明，崔 進△，徐鵬遠，代佑果

（1.昆明醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院干療外科，昆明650101；2.昆明醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院普外科，昆明650118）

創(chuàng)面修復是一個復雜而有序的過程，不僅涉及細胞自身的運動、黏附、通訊和分化等，也包含細胞內、外物質代謝和基因的啟動、調控等一系列生化和分子生物學反應，影響上述過程的因素繁多，目前公認的兩個重要因素是感染程度和營養(yǎng)狀況。微量元素作為維持機體生命活動和組織細胞新陳代謝的重要物質，與其他營養(yǎng)成分一樣，直接或間接參與到創(chuàng)傷修復過程中的細胞免疫、傷口愈合及抗氧化反應等多個環(huán)節(jié)，過多或不足都會影響創(chuàng)面的愈合［1］。深層海水是海平面200m以下的海水，其水質穩(wěn)定而潔凈，富含人體細胞所需礦物質及營養(yǎng)成分，病原菌也極少。本研究旨在利用深層海水富含平衡易吸收微量元素的特點，探討其是否能夠促進創(chuàng)面愈合，為創(chuàng)面修復提供新的方法，為進一步開發(fā)深層海水在臨床上的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 深層海水的提取、處理及主要元素含量 在我國南海海域獲取海平面200m以下的深層海水，避光運至昆明，室溫避光儲存，經超微過濾后，用銅鋅合金（KDF）除去海水中的重金屬，反復凍融方法濃縮并去除海水中多余的鹽分濃縮海水，制備成生理性深層海水（physiological deep sea water，PDSW）常規(guī)檢測主要元素的含量（表1），再稀釋成45、90mg／mL的深層海水，供后述實驗用。深層海水的硬度以如下公式計算［2］：硬度＝Mg（mg／L）×4.1＋Ca（mg／L）×2.5。

表1 PDSW中主要元素成分含量＊（mg／L）

1.2 實驗動物及分組 昆明種雄性小鼠24只購自昆明醫(yī)科大學實驗動物中心，4周齡，體質量（18.0±2.0）g，選取同一窩次兄弟配對，避免遺傳基因差別，組間差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。混合飼料單籠飼養(yǎng)，分為A組（深層海水）和B組（自來水），每組12只，實驗前兩組分別以深層海水和自來水給小鼠自由飲用14d，計算兩組小鼠每日飲水、飲食量，術前1d背部脫毛。

1.3 方法

1.3.1 小鼠創(chuàng)傷模型建立 以戊巴比妥鈉（40mg／kg）腹腔注射麻醉，在小鼠背部以1.0cm×1.0cm方格預定創(chuàng)傷面積，用眼科剪沿預定線修剪皮膚至肌肉筋膜表面，徹底止血、消毒，形成大小為1.0cm×1.0cm的創(chuàng)面。創(chuàng)面形成后A組以深層海水，B組以自來水自由飲用，混合飼料單籠飼養(yǎng)。

1.3.2 創(chuàng)面形態(tài)及愈合的觀察 創(chuàng)傷手術后當天開始，每隔1天檢測1次創(chuàng)傷恢復情況，直到創(chuàng)傷完全愈合為止。檢測方法是用透明方格紙描繪創(chuàng)口，掃描入電腦后以專用軟件Adobe Photoshop CS2測量創(chuàng)口面積，并根據創(chuàng)口面積變化來計算創(chuàng)口的愈合程度。計算公式：創(chuàng)面愈合率＝（創(chuàng)面面積－各時相點創(chuàng)面面積）÷創(chuàng)面面積×100%。

1.3.3 標本取材及處理 術后第3、5、7天分別取創(chuàng)緣組織，固定于4%多聚甲醛中，常規(guī)石蠟包埋切片，行常規(guī)HE染色，100倍光鏡下觀察染色切片。

1.4 統(tǒng)計學處理 采用Adobe Photoshop CS2及SPSS 17.0軟件進行分析，計量資料以s表示，組間比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 兩組小鼠飲水、飲食量比較 在相同的飼養(yǎng)條件下喂養(yǎng)14d，兩組小鼠飲食、飲水量差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 小鼠14d飲食、飲水量（n＝12，x±s）

2.1 形態(tài)學觀察 （1）A組：創(chuàng)傷后第3天，創(chuàng)面基底部可見較薄一層鮮紅色的肉芽組織，觸之易出血，創(chuàng)緣未見上皮生長，部分創(chuàng)面仍有少許淡黃色滲出，創(chuàng)面縮小不明顯；創(chuàng)傷后第5天，創(chuàng)面被肉芽組織填充，表面呈顆粒狀，肉芽組織較堅實，創(chuàng)面較前明顯縮小，表面有痂皮覆蓋（圖1），可見白色新生上皮由四周向創(chuàng)面中心生長，創(chuàng)面基本無滲出物；創(chuàng)傷后第7天，創(chuàng)面迅速縮小，大部分痂皮剝落，表面由新生上皮覆蓋；創(chuàng)傷后第10天，大部分創(chuàng)面完全愈合，張力稍大于周圍皮膚。（2）B組：創(chuàng)傷后第3天，創(chuàng)面水腫，炎性滲液多，創(chuàng)面基底部有少量不完整的肉芽組織，顏色淡紅，創(chuàng)緣無上皮生長，創(chuàng)面未見縮小；創(chuàng)傷后第5天，創(chuàng)面水腫減輕明顯，滲出減少，由肉芽組織填充，創(chuàng)面較前縮小，表面有痂皮覆蓋，部分小鼠創(chuàng)面有少量新生上皮由四周向創(chuàng)面中心生長（圖2）；創(chuàng)傷后第7天，創(chuàng)面縮小較前明顯，大部分創(chuàng)面仍有痂皮覆蓋，小部分創(chuàng)面痂皮下按壓有少許分泌物，痂皮周圍創(chuàng)面由新生上皮覆蓋；創(chuàng)傷后第12～13 d，創(chuàng)面完全愈合，張力大于周圍皮膚明顯。

2.2 創(chuàng)面愈合率 創(chuàng)面形成后第3天開始，A組小鼠的創(chuàng)面愈合率35.3%±1.3%高于B組34.4%±1.7%，但差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；創(chuàng)面形成后第5天開始，A組小鼠的創(chuàng)面愈合率55.1%±1.8%明顯高于B組51.8%±1.2%，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；創(chuàng)面形成后第7天，A組小鼠創(chuàng)面愈合率達87.1%±1.6%，B組愈合率為A組78.2%±2.2%，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），見圖3。

圖1 A組第5天

圖2 B組第5天

圖3

2.3 光鏡觀察 （1）A組：創(chuàng)傷后第3天新生的肉芽組織中血管內皮細胞增生，新生毛細血管生成，伴炎細胞浸潤，成纖維細胞增生明顯，核呈圓形或橢圓形，染色較深；創(chuàng)傷后第5天，炎癥細胞浸潤減少，成纖維細胞數量多，染色較深，毛細血管成分多（圖4）；創(chuàng)傷后第7天，新生毛細血管及炎癥細胞數量減少，成熟的成纖維細胞數量增多，細胞排列成束狀，較為整齊，紅染的基質成分均勻（圖5）。（2）B組：創(chuàng)傷后3d炎癥細胞浸潤明顯，少量內皮細胞，成纖維細胞數量較其他組少，排列紊亂；創(chuàng)傷后5d，肉芽組織中有少量毛細血管形成，細胞以炎癥細胞為主，成纖維細胞雖較前增多，但比A組少，毛細血管少見（圖6）；創(chuàng)傷后7d，炎癥細胞逐漸減少，成纖維細胞明顯增多，排列呈漩渦狀，較為紊亂，見圖7。

圖4 A組第5天（HE×100）；

圖5 A組第7天（HE×100）；

圖6 B組第5天（HE×100）；

圖7 B組第7天（HE×100）

3 討 論

深層海水一般是指海平面200m以下的海水，水質穩(wěn)定而潔凈、富含人體細胞所需、成分比例組合與人體體液相似、人體極易吸收的礦物質成分，病原菌也極少。1996年日本學者Yoshiyuki［3］檢測發(fā)現(xiàn)，深層海水含有82種元素，同時測出了各元素的含量。當前，深層海水已經應用在食品、農業(yè)、化妝品、醫(yī)學等各領域，也有利用深層海水改善微量元素失衡來治療特應性皮炎的報道［4］，而深層海水應用于創(chuàng)面的修復，目前國內外尚未見相關研究報道。

微量元素作為人體內重要代謝介質，參與人體數量眾多的酶類和激素的合成與活化，除對機體的代謝、免疫、細胞分裂增殖等具有調控作用外，還可影響體內氧化還原反應，并參與細胞外基質合成與分解、成纖維細胞的形成與增生及細胞因子的生成與釋放，其含量的變化一定程度上影響著機體的新陳代謝和創(chuàng)面的愈合。近年來國內學者發(fā)現(xiàn)，嚴重燒傷后血、尿液和局部組織中微量元素的含量均發(fā)生一些異常變化，這些變化可能對創(chuàng)面的修復過程帶來許多不利影響，并認為諸多微量元素的變化，可能與創(chuàng)面修復期需求量增加、持續(xù)丟失與攝入不足等因素有關，及時補充微量元素，有利于恢復其正常濃度，促進創(chuàng)面愈合［5－8］。

創(chuàng)傷后血液和創(chuàng)面局部組織均可發(fā)生微量元素的異常，這一觀點在醫(yī)學界已基本得到認可。現(xiàn)市場出現(xiàn)各種補充微量元素的人工合成品（如：微量元素片），含量只有幾種或幾十種元素，人體內所有的微量元素都存在有直接或間接的關系，彼此相互影響，其相互作用錯綜復雜，因此，補充部分微量元素必然達不到預期效果，有時反而適得其反。深層海水含有人體所需、易吸收、平衡的所有元素，通過口服深層海水可以達到改善機體微量元素平衡。本研究中，首先給予小鼠口服深層海水14d，恢復機體的微量元素平衡后，在15d建立創(chuàng)傷創(chuàng)面模型，繼續(xù)給予口服深層海水，改善因創(chuàng)傷導致的微量元素失衡，實驗設計目的就是要充分利用深層海水來調節(jié)小鼠機體微量元素平衡。實驗結果顯示，在創(chuàng)傷后第3天就出現(xiàn)深層海水的促創(chuàng)傷愈合的優(yōu)勢，但此時差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），考慮原因為微量元素是逐步調整的過程。在5d以后，深層海水組的創(chuàng)面愈合率較自來水組有明顯提高。行組織學觀察同時也發(fā)現(xiàn)深層海水組成熟的成纖維細胞數量增多，細胞排列成束狀，較為整齊。

綜上所述，深層海水可以促進創(chuàng)面的愈合，深層海水發(fā)揮作用的原因目前考慮為其豐富、易吸收、平衡的微量元素，下一步本研究將設計檢測實驗組和對照組創(chuàng)傷前后血液和局部微量元素的變化，以驗證其理論。

［1］顏世銘，洪昭毅，李增禧.實用元素醫(yī)學［M］.鄭州：河南醫(yī)科大學出版社，1999：25.

［2］Veríssimo MIS，Oliveira JA，Gomes MTS.Determination of thetotal hardness in tap water using acoustic wave sensors［J］.Sensors and Actuators B：Chemical，2007，127（1）：102－106.

［3］Yoshiyuki N.Table of the elements in seawater and its remarks［J］.Bullsoc Sea Water Sci Jpn，1997，51：4－6

［4］Hataguchi Y，Tai H，Nakajima H，et al.Drinking deepseawater restores mineral imbalance in atopic eczema／dermatitis syndrome［J］.Eur J Clin Nutr，2005，59（9）：1093－1096.

［5］Berger MM，Shenkin A.Trace element requiremenis in critically ill burned patients［J］.J Trace Elem Med Biol，2007，21（Suppl 1）：44－48.

［6］李利根，郭振榮，趙霖，等.缺鋅和補鋅對燙傷大鼠血清和組織鋅含量，含鋅酶、激素、蛋白質的影響［J］.中國臨床營養(yǎng)雜志，2006，14（1）：29－32.

［7］韓兆峰，王甲漢.重度燒傷患者中后期肉芽創(chuàng)面多種微量元素的動態(tài)變化［J］.南方醫(yī)科大學學報，2008，28（3）：505－506.

［8］何麗，張雪，府偉靈，等.重度燒傷病人血清及24小時尿中7種微量元素的動態(tài)變化［J］.重慶醫(yī)學，2006，35（23）：2142－2145.