《Veterinary Microbiology》:The Effect of Intradermal Botulinum Toxin Type A Injection on Healing of Porcine Full-Thickness Wounds
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肉毒桿菌毒素A(BTX-A)內(nèi)窺注射通過調(diào)節(jié)炎癥、血管生成、成纖維細(xì)胞活性及膠原沉積改善豬全層皮膚傷口愈合質(zhì)量,但不加速傷口閉合。
帕納達(dá)·達(dá)拉蓬(Panadda Darapong)、蘇米特·杜隆蓬通(Sumit Durongpongtorn)、帕薩克恩·布里克沙瓦納(Pasakorn Brikshavana)、提拉尤特·考瓦馬塔翁(Theerayuth Kaewamatawong)
泰國曼谷朱拉隆功大學(xué)(Chulalongkorn University)獸醫(yī)科學(xué)學(xué)院獸醫(yī)外科系
摘要
肉毒桿菌毒素A型(BTX-A)除了具有神經(jīng)肌肉作用外,還被認(rèn)為能改善傷口愈合質(zhì)量;然而,來自轉(zhuǎn)化皮膚模型的組織病理學(xué)證據(jù)仍然有限。本研究使用豬全層傷口模型評估了BTX-A對皮膚傷口愈合的影響。創(chuàng)建了10個標(biāo)準(zhǔn)圓形傷口,并分別用BTX-A和生理鹽水進(jìn)行處理作為對照。在術(shù)后第3天、第7天、第14天、第21天和第28天,測量了傷口面積和組織病理學(xué)參數(shù),包括炎癥細(xì)胞浸潤、炎癥細(xì)胞分類計數(shù)、血管密度、成纖維細(xì)胞增殖、膠原蛋白密度和膠原纖維排列情況。兩組傷口的面積均逐漸減小,但傷口閉合動力學(xué)沒有顯著差異。相比之下,BTX-A處理組的傷口在術(shù)后早期炎癥細(xì)胞浸潤明顯減少,中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的計數(shù)在某些時間點顯著降低(p < 0.05)。BTX-A處理組的血管密度和成纖維細(xì)胞計數(shù)在早期增殖期顯著增加(p < 0.05)。所有時間點上,BTX-A處理組的膠原蛋白密度始終較高,且在重塑期膠原纖維排列明顯改善。這些結(jié)果表明,BTX-A通過調(diào)節(jié)炎癥、血管生成、成纖維細(xì)胞增殖和膠原蛋白成熟來提高傷口愈合質(zhì)量,而不會加速傷口閉合。
引言
肉毒桿菌毒素A型(BTX-A)是一種強效神經(jīng)毒素,通過抑制神經(jīng)肌肉接頭處的突觸前乙酰膽堿釋放而引起可逆的化學(xué)去神經(jīng)作用(Simpson,1986年)。盡管其神經(jīng)調(diào)節(jié)作用最初是在實驗神經(jīng)生物學(xué)中發(fā)現(xiàn)的,但BTX-A現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床,用于眼科、神經(jīng)科、骨科、泌尿科和皮膚科等多種疾病的治療(Alderson等,1991年;Lang,2004年;Rohrich等,2003年;Thomas等,2003年)。在皮膚科和重建醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,BTX-A的皮內(nèi)和皮下注射越來越多地被研究用于改善疤痕質(zhì)量和調(diào)節(jié)傷口愈合反應(yīng)(Bansal等,2006年;Zhibo等,2011年)。皮膚傷口愈合是一個高度協(xié)調(diào)的生物過程,包括炎癥期、增殖期和重塑期(Singer和Clark,1999年;Robson等,2001年)。組織損傷后,早期炎癥表現(xiàn)為中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的浸潤,這些細(xì)胞負(fù)責(zé)清除碎片并調(diào)節(jié)細(xì)胞因子信號傳導(dǎo)。隨后是血管生成、成纖維細(xì)胞增殖和肉芽組織形成過程中的細(xì)胞外基質(zhì)沉積,最終在重塑期膠原蛋白成熟和重組。這些過程中的任何紊亂都可能導(dǎo)致愈合延遲或過度瘢痕形成。
成纖維細(xì)胞和膠原蛋白代謝在決定傷口強度和疤痕結(jié)構(gòu)中起著核心作用。膠原蛋白沉積、纖維排列和重塑是決定傷口抗張強度和可塑性的關(guān)鍵因素(Singer & Clark,1999年)。越來越多的證據(jù)表明,神經(jīng)調(diào)節(jié)途徑(包括皮膚膽堿能信號傳導(dǎo))影響炎癥細(xì)胞募集、血管生成和成纖維細(xì)胞活性(Kurzen & Schallreuter,2004年)。BTX-A通過誘導(dǎo)暫時性的化學(xué)去神經(jīng)作用并減少局部機械張力,可能間接改變傷口微環(huán)境,從而改善愈合質(zhì)量,而不是加速傷口閉合(Bansal等,2006年)。
評估BTX-A對傷口愈合影響的實驗研究表明,在嚙齒動物和體外模型中,炎癥細(xì)胞浸潤減少、血管生成增強和膠原蛋白沉積改變(Lee等,2009年;Deniz等,2014年;Oh等,2012年)。然而,大多數(shù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)來自小型動物模型,這些模型在厚度、結(jié)構(gòu)和愈合動力學(xué)方面與人類皮膚不同。豬皮膚模型在表皮厚度、真皮成分和傷口愈合特性方面與人類皮膚非常相似,因此特別適合用于轉(zhuǎn)化傷口愈合研究。
本研究的目的是評估BTX-A對豬全層皮膚傷口愈合的影響。在多個術(shù)后時間點,測量了組織病理學(xué)和組織化學(xué)參數(shù),包括炎癥細(xì)胞浸潤、血管生成、成纖維細(xì)胞增殖、膠原蛋白密度和膠原纖維排列,以了解BTX-A對傷口愈合質(zhì)量的影響。
動物
本研究中使用的實驗動物未明確品種。具體來說,這是一只健康的混種母豬,來源于蘭德拉斯(Landrace)、大白(Large White)和杜洛克(Duroc)品種,體重約為30公斤。實驗前動物已適應(yīng)環(huán)境48小時。手術(shù)前進(jìn)行了體檢、全血細(xì)胞計數(shù)(CBC)和血清生化分析以確認(rèn)健康狀況。豬可以自由進(jìn)食商業(yè)豬飼料。
傷口大小的宏觀評估
所有傷口在術(shù)后第7天都已形成痂皮。從第14天到第28天,對照組和BTX-A處理組的痂皮大小均逐漸減小。在任何時間點,兩組之間的痂皮形成、持續(xù)時間和消失情況均無顯著差異(圖3A-H)。
術(shù)后期間傷口面積的測量結(jié)果總結(jié)在圖4中;時(術(shù)后第0天),對照組和BTX-A處理組的傷口面積相同(3.14 ± 0.00平方厘米)。
討論
本研究表明,BTX-A的皮內(nèi)注射顯著調(diào)節(jié)了豬全層傷口愈合的多個組織病理學(xué)成分,但沒有改變傷口的整體閉合速度。這些結(jié)果表明,BTX-A主要影響傷口質(zhì)量,而不是傷口收縮或上皮閉合。
與傷口面積測量結(jié)果一致,兩組之間的傷口大小沒有顯著差異。
結(jié)論
總之,BTX-A的皮內(nèi)注射通過減弱早期炎癥反應(yīng)、促進(jìn)早期血管生成、增強增殖期的成纖維細(xì)胞活性以及顯著增加膠原蛋白沉積和成熟來調(diào)節(jié)皮膚傷口愈合,而不影響整體傷口閉合。這些結(jié)果表明,BTX-A改善了傷口愈合質(zhì)量,而不是加速傷口收縮,這支持了其作為輔助治療的潛力。
未引用的參考文獻(xiàn)
(肖強(Xiao, Qu,2012年)
資助
作者未接受任何與本研究、作者身份和/或文章發(fā)表相關(guān)的財務(wù)支持。
倫理聲明
所有程序均按照朱拉隆功大學(xué)動物護(hù)理和使用委員會(IACUC)批準(zhǔn)的方案進(jìn)行(方案編號1673018)。
作者貢獻(xiàn)聲明
帕納達(dá)·達(dá)拉蓬(Panadda Darapong):撰寫初稿、數(shù)據(jù)可視化、驗證、方法設(shè)計、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理。提拉尤特·考瓦馬塔翁(Kaewamatawong Theerayuth):審稿與編輯、撰寫初稿、數(shù)據(jù)可視化、驗證、監(jiān)督、方法設(shè)計、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析、概念構(gòu)思。帕薩克恩·布里克沙瓦納(Pasakorn Brikshavana):審稿與編輯、數(shù)據(jù)可視化、驗證、監(jiān)督、方法設(shè)計、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析。蘇米特(Sumit):關(guān)于寫作過程中使用生成式AI和AI輔助技術(shù)的聲明
作者聲明在撰寫或準(zhǔn)備本手稿時未使用任何生成式人工智能(AI)或AI輔助技術(shù)。所有內(nèi)容均由作者獨立完成,作者對作品的原創(chuàng)性和準(zhǔn)確性負(fù)全責(zé)。利益沖突聲明
作者聲明在研究、作者身份和/或文章發(fā)表方面不存在任何潛在的利益沖突。
致謝
本研究得到了朱拉隆功大學(xué)研究生院論文資助計劃(2016年)和伴侶動物癌癥研究中心(CE-CAC)的支持。我們感謝Wissanu Prasertsom博士的支持。
利益沖突聲明
作者聲明在研究、作者身份和/或文章發(fā)表方面不存在任何潛在的利益沖突。