一、在体研究:低氧对小鼠创面愈合的作用

采用的聚偏二氯乙烯(polyvinylidene chloride)膜对氧气的通透率为 40~90ml/m2×24h×1atm(1atm=101.325kPa),聚甲基戊烯(polymethylpentene)膜对氧气的通透率为60 000~65 000ml/m2×24h×1atm,是聚偏二氯乙烯膜的约700~1 500倍,两者对二氧化碳和水蒸气的通透率相似。氧气可自由通过聚甲基戊烯,但聚偏二氯乙烯(低氧膜)对氧气基本不通透,故认为二者覆盖在创面上时,可分别营造常氧和低氧环境。建立小鼠创面低氧模型(图5-14),结果表明:低氧处理后创面愈合速度加快。将低氧处理1小时1次、1小时2次、3小时、6小时各组中低氧创面愈合情况进行统计比较,可见低氧1小时1次、1小时2次、3小时的愈合速度相似,均快于低氧6小时,比较各组中常氧创面愈合情况,可见相似的趋势(图5-15)。

低氧处理对创面愈合影响的组织学观察结果如下,HE染色:伤后第5天,低氧处理6小时组表皮厚度较常氧组明显增加(考虑与角质细胞的增殖有关),另外通过血管腔中的红细胞判断微血管的分布及数量,可知低氧组皮下微血管密度较高(图5-16)。增殖细胞核抗原(PCNA)免疫组织化学染色:通过PCNA的免疫组织化学染色检测创面细胞增殖的情况,伤后第5天,低氧处理6小时组创面处于增殖期的细胞数目明显增多(图5-17)。通过Masson染色,观察胶原分布情况,无论低氧组还是常氧组,创面处的胶原纤维均较多,粗细不等,排列致密紊乱,周围被均质化的基质包围,两组之间胶原数目及排列均无明显差异(图5-18)。

图5-14 小鼠创面低氧模型

图5-15 不同时间低氧处理后创面愈合速度比较

A.低氧处理1小时后创面愈合速度;B.低氧处理1小时2次后创面愈合速度;C.低氧处理3小时后创面愈合速度;D.低氧处理6小时后创面愈合速度。

图5-16 创面组织HE染色(伤后第5天)

图5-17 创面组织PCNA免疫组织化学染色(伤后第5天)

图5-18 创面组织Masson染色(伤后第5天)

综上所述,创面经1小时、3小时、6小时低氧处理后,剩余创面面积较常氧组小,愈合速度较快。在发现单次低氧处理对创面修复具有促进作用的基础上,进一步应用多次重复低氧,观察其对创面修复的影响,发现伤后低氧处理1小时之后的次日再低氧处理1小时,其结果与低氧1小时相似。再上皮化过程的完成速度与创面的深度、有无损伤肌肉层、血管等密切相关。低氧可能影响创面修复的多种过程。低氧处理后创面表皮层厚度明显增加,可能与低氧调节了角质细胞的增殖、迁移相关。PCNA的免疫组织化学染色结果发现,低氧组处于活跃的增殖期的细胞数目更多,表皮层厚度增加。此外,本实验HE染色、Masson染色可见低氧创面中含有较多血管,表明低氧可以促进血管生成。低氧处理6小时整体愈合速度小于低氧1小时、3小时处理组,提示低氧处理时间较长时,加速创面愈合的作用会减弱甚至可能减慢愈合速度。