生理電場(chǎng)在糖尿病創(chuàng)面愈合中的作用研究.pdf

1、慢性難愈性創(chuàng)面的發(fā)生是糖尿病患者主要的并發(fā)癥之一，不僅對(duì)患者的生理和心理均造成了嚴(yán)重影響，也給全社會(huì)帶來(lái)了巨大的公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān)。糖尿病難愈性創(chuàng)面的愈合過(guò)程中受到多種復(fù)雜因素的調(diào)控，其致病機(jī)理至今仍未闡明，導(dǎo)致在臨床上治療手段的多樣化，缺乏針對(duì)性的治療方案。當(dāng)前臨床上，已將電刺激技術(shù)作為一種治療糖尿病難愈性創(chuàng)面的輔助治療手段，但無(wú)統(tǒng)一的臨床使用指南，其對(duì)于糖尿病慢性創(chuàng)面的療效尚待求證。究其原因可能與人類對(duì)糖尿病所致的慢性難愈性創(chuàng)面認(rèn)識(shí)不足有

2、關(guān)。因此，以促進(jìn)創(chuàng)面愈合的目的，首要任務(wù)是明確對(duì)于難愈性創(chuàng)面本身電場(chǎng)的分布情況，是否存在異常的電信號(hào)與創(chuàng)面難愈的發(fā)生相關(guān)。內(nèi)生電場(chǎng)普遍存在于機(jī)體內(nèi)，在胚胎發(fā)育、組織再生、創(chuàng)傷愈合等方面具有重要的生理意義。在角膜組織中，內(nèi)生電場(chǎng)主要是由于高電阻的組織中不對(duì)稱的離子通道的分布及凈電荷的移動(dòng)而產(chǎn)生內(nèi)正外負(fù)的跨上皮電位。當(dāng)創(chuàng)面發(fā)生時(shí)，內(nèi)生電場(chǎng)立即在損傷的位置形成創(chuàng)面電流，上皮創(chuàng)面的中心呈負(fù)電，形成由創(chuàng)面向創(chuàng)面中心的側(cè)向電流，該電流指導(dǎo)細(xì)胞朝創(chuàng)面

3、中心遷移，促進(jìn)創(chuàng)面愈合。為明確內(nèi)生電場(chǎng)在糖尿病創(chuàng)面中的作用，本論文從正常角膜創(chuàng)面的電流為切入點(diǎn)，驗(yàn)證了所測(cè)創(chuàng)面電流強(qiáng)度的電場(chǎng)對(duì)細(xì)胞遷移能力的指導(dǎo)作用。并基于體內(nèi)外糖尿病模型分析了角膜創(chuàng)面電信號(hào)對(duì)難愈性創(chuàng)面愈合的影響，為深入認(rèn)識(shí)糖尿病創(chuàng)面難愈的機(jī)制，推進(jìn)電刺激技術(shù)在臨床上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　為了闡明生物電在創(chuàng)面愈合中的重要作用，本論文首先開展了第一部分的實(shí)驗(yàn)，觀察了正常角膜創(chuàng)面的電場(chǎng)分布及其對(duì)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的作用。采用獨(dú)特的振動(dòng)探頭

4、技術(shù)檢測(cè)到正常的角膜創(chuàng)面可立即形成并一定時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定的電信號(hào);以該生理強(qiáng)度的外源直流電場(chǎng)刺激細(xì)胞，可指導(dǎo)細(xì)胞呈強(qiáng)度和時(shí)間依賴的趨電遷移，其趨電遷移方向與細(xì)胞類別相關(guān)，但不依賴細(xì)胞的生長(zhǎng)方式（單個(gè)生長(zhǎng)和克隆樣生長(zhǎng)的成片細(xì)胞）;不同刺激模式的電場(chǎng)同樣能發(fā)揮其定向遷移的作用。上述結(jié)果為臨床電刺激不同參數(shù)的合理應(yīng)用提供了參考依據(jù)。
　　創(chuàng)面的愈合過(guò)程中，細(xì)胞需通過(guò)感知?jiǎng)?chuàng)面的理化信號(hào)，這些信號(hào)能指導(dǎo)細(xì)胞定向運(yùn)動(dòng)以達(dá)到修復(fù)創(chuàng)面的目的。第一部分實(shí)

5、驗(yàn)已明確指出生理強(qiáng)度的電場(chǎng)能發(fā)揮指導(dǎo)細(xì)胞定向遷移的作用。那么，生物電場(chǎng)作為一種強(qiáng)有力的方向性信號(hào)在糖尿病患者并發(fā)創(chuàng)面難愈時(shí)是否在創(chuàng)面本身存在異常仍屬于未知。為驗(yàn)證此假設(shè)，第二部分的實(shí)驗(yàn)中，主要圍繞糖尿病創(chuàng)面電信號(hào)的時(shí)空分布，以三種不同類型的糖尿病小鼠角膜為模型開展了一系列的研究。同樣采用獨(dú)特的振動(dòng)探頭技術(shù)分別檢測(cè)了STZ誘導(dǎo)的糖尿病小鼠、高脂飲食誘導(dǎo)的糖尿病小鼠和db/db基因改造的糖尿病小鼠的角膜創(chuàng)面電流，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三種類型的糖尿病小鼠

6、角膜創(chuàng)面邊緣處的電信號(hào)顯著性降低，在創(chuàng)面中心處無(wú)顯著性變化;糖尿病小鼠角膜創(chuàng)面電信號(hào)持久性弱于相對(duì)應(yīng)的對(duì)照組。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，糖尿病小鼠角膜創(chuàng)面愈合能力受損與創(chuàng)面電流降低呈顯著正相關(guān)，創(chuàng)面電流愈低，創(chuàng)面愈合程度愈差。創(chuàng)面電流的降低可能與糖尿病小鼠角膜創(chuàng)面的氯離子通道CLC2和CFTR的表達(dá)下調(diào)相關(guān);體外模擬高糖環(huán)境培養(yǎng)的細(xì)胞趨電實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)高糖損害了人角膜上皮細(xì)胞的定向遷移能力，可能導(dǎo)致進(jìn)一步的創(chuàng)面愈合遲緩。
　　綜上所述，本論文從正常