蘇譯旻 王 焱 林 彤

透明質(zhì)酸是一種常見的多聚糖，它廣泛存在于人體的各個(gè)組織內(nèi)，包括真皮組織和結(jié)締組織。自1934年Meyer等首先從牛眼玻璃體中分離出HA以來，HA的各種作用不斷被發(fā)現(xiàn)。HA由于其親水性、黏彈性、生物相容性及無免疫耐受性的特性，使它在外用藥基質(zhì)、傷口的愈合、疾病的屏障療法、炎癥性疾病等治療方面發(fā)揮了作用。

1 理化性質(zhì)

HA是由D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺組成直鏈多聚糖大分子聚合物，分子式為(C14H21NO11)n，根據(jù)其分子量大小，HA可被分為大、中、小分子，HA的大多數(shù)特性，都和其分子量大小相關(guān)。大分子HA(HMW-HA)分子量范圍103～104kDa，中分子HA為200～103kDa，小分子HA(LMW-HA)為10～200kDa。通過HA酶、機(jī)械力、氧化應(yīng)激等一系列HA分解代謝的調(diào)控，大分子HA可被降解為不同大小的HA聚合物(或片段)，小分子HA還可以在炎癥過程中，通過HA合酶從頭合成而來[1]。在人體中，HA通常以大分子形式存在，大小約為104kDa，可以通過氫鍵與自身重量1000倍的水結(jié)合[2]并通過減少水分蒸發(fā)及誘導(dǎo)角質(zhì)層水化的方式達(dá)到保濕效果。

2 生物學(xué)特性

2.1 生物相容性 不同于高致敏性的膠原蛋白，HA沒有抗原表位[3]，作為外用藥物基質(zhì)上有著更高的安全性。HA的另一優(yōu)勢是，當(dāng)出現(xiàn)不良事件時(shí)，它可以迅速被透明質(zhì)酸酶降解[4]。不同分子量大小對于HA的生物性質(zhì)也有一定影響。大分子HA有較高的黏性、更長的停留時(shí)間及較好的生物耐受性；小分子HA與之相反[5]。

2.2 組織修復(fù)作用 當(dāng)炎癥發(fā)生或創(chuàng)傷形成時(shí)，外用大分子HA和它的受體CD44結(jié)合成HA-CD44復(fù)合體，可能會觸發(fā)成纖維細(xì)胞內(nèi)的一系列反應(yīng)，如細(xì)胞骨架的變化，調(diào)節(jié)組織的愈合過程[6]。在創(chuàng)傷發(fā)生時(shí)，通過成纖維細(xì)胞上表達(dá)的CD44，HA使成纖維細(xì)胞遷移到傷口附近，促進(jìn)組織愈合，而小分子HA的受體與大分子HA不同，故未顯示此效應(yīng)。

小分子HA可以促進(jìn)酪氨酸磷酸化并激活磷脂酶 PLCγ1，由此激活蛋白激酶 C(PKC)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPKs)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，促使血管內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂，促進(jìn)血管生成，促進(jìn)組織修復(fù)[6]。

Komorowicz等[7]研究表明，500 kDa及1500 kDa的HA使得纖維蛋白橫向聯(lián)結(jié)，而不是形成分支，從而改變了纖維蛋白的聚合模式，達(dá)到抑制纖溶的效果；并且， 在纖維蛋白凝塊的表面上，500 kDa及1500 kDa的HA顯著抑制了組織纖溶酶原激活劑(tPA)催化的纖溶酶原激活；因此，在組織損傷和炎癥中，HA可以通過對纖維蛋白結(jié)構(gòu)和溶解性的改變，穩(wěn)定纖維蛋白。

2.3 對炎癥的調(diào)節(jié)作用 在大多數(shù)研究中，大分子HA在外用時(shí)更多地表現(xiàn)出抗炎性，而分子量較小的片段則表現(xiàn)出促炎性，這主要是由于不同分子量的HA在細(xì)胞表面有不同受體，大分子HA主要為CD44，小分子HA則主要為toll樣受體(toll-like receptor,TLR)[5]。

大分子HA與CD44結(jié)合形成HA-CD44復(fù)合體，由CD44觸發(fā)的信號級聯(lián)反應(yīng)包括PI3K、PDK1、AKT以及涉及RAF1、MEK和ERK1/2的Ras磷酸化級聯(lián)反應(yīng)，由此炎癥反應(yīng)減少、活性氧(reactive oxygen species, ROS)生成等被抑制。當(dāng)炎癥等發(fā)生時(shí)，HA合酶的產(chǎn)生將會增多，使得小分子透明質(zhì)酸從頭合成增加，同時(shí)，在ROS或酶促作用如HA酶等作用下，更多的大分子HA降解為小分子HA；但與此同時(shí)，CD44通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，下調(diào)了TLR-4的表達(dá)。在此過程中，隨著大分子HA的降解，ROS也被清除，起到抗氧化作用。此外，透明質(zhì)酸還通過CD44調(diào)控炎癥發(fā)生部位的白細(xì)胞及抗原遞呈細(xì)胞、樹突細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等表現(xiàn)出抗炎性[8-11]。

小分子HA與TLR的作用中，TLR-2、TLR-4通過骨髓分化因子88(myeloid differentiation factor, MyD88)依賴性途徑和不依賴MyD88的途徑激活NF-κB蛋白，表現(xiàn)出促炎性，在不依賴MyD88的途徑中，HA通過I型干擾素增加干擾素誘導(dǎo)型促炎癥基因的表達(dá)起作用[9]。

3 臨床應(yīng)用

3.1 外用藥的基質(zhì) 在皮膚病的外用藥基質(zhì)方面，在皮膚表面存在HA的載體脂質(zhì)體，HA可以在藥物起效或吸收時(shí)起到黏膜黏附劑的作用，另外，作為一種外用藥的基質(zhì)，HA可以提高藥物的停留時(shí)間[12]。

Friedrich等[13]在調(diào)節(jié)與急性損傷相關(guān)的炎癥反應(yīng)方面的實(shí)驗(yàn)中，大分子HA凝膠與拮抗TNF-α的單克隆抗體的結(jié)合，影響了單克隆抗體的生物分布，使得炎癥部位的藥物作用時(shí)間延長，增加了藥物停留時(shí)間，更好地促進(jìn)了傷口的愈合。在此，它不僅起到了黏膜黏附劑的作用，幫助藥物吸收，還改變了藥物的停留時(shí)間。在更多的藥物中，HA的此類作用或許能得到更多的體現(xiàn)。

2.5%大分子HA為基質(zhì)的3%雙氯芬酸凝膠(商品名：Solaraze)在日光性角化病的治療上應(yīng)用逐漸增多。離體Franz細(xì)胞研究顯示，與緩沖液對照組相比，在用HA制劑7天后，較多的雙氯芬酸保留在表皮(41% vs 25%)中[14]。臨床應(yīng)用對于皮損清除效果良好，最常見的不良反應(yīng)是接觸性皮炎、皮膚干燥、皮疹和表皮脫落，未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng)[15]。

納米技術(shù)的進(jìn)步使得一些新技術(shù)的應(yīng)用成為可能，如HA制成的納米顆粒聚合物膠束，作為一種新型外用藥基質(zhì)，已在實(shí)驗(yàn)中得到較好療效。與含有類似藥物量的非聚合膠束溶液相比，體外皮膚滲透分析表明在藥物局部作用5 h后，表皮中藥物的濃度增加了3倍，而真皮中的藥物濃度增加了6倍。同時(shí)，HA聚合物膠束也增加了藥物的生物活性[16]。

3.2 傷口的愈合 鑒于HA有促進(jìn)組織修復(fù)的作用，故可縮短傷口愈合時(shí)間，減少瘢痕的形成。許多臨床實(shí)驗(yàn)提到了HA的此類作用。在21例鉺激光造成的創(chuàng)面的愈合中，使用燕麥Rhealba提取物與大分子HA制劑的受試者傷口在9天內(nèi)愈合，泛醇和羥基積雪苷制劑對照組也在9天愈合，使用白藜蘆醇銅的受試者在12天愈合，未經(jīng)處理的對照組在16天愈合。HA組在愈合時(shí)間上明顯縮短[17]。在60例使用大分子HA鋅凝膠對局部燙傷(平均燙傷面積約3%人體表面積)愈合影響的臨床試驗(yàn)中，創(chuàng)面大小在第5天縮小到原創(chuàng)面的50%，93.3%的受試者在第21天完全上皮化，91.7%的受試者的疼痛感在第10天得到緩解，在傷口恢復(fù)過程中沒有創(chuàng)面被感染[18]。在30例對二度燙傷愈合的對照實(shí)驗(yàn)中，橄欖油和大分子HA在燙傷愈合時(shí)間上效果相同，橄欖油對于預(yù)防瘢痕形成的效果更好[19]。在對于89例腿部靜脈性潰瘍的愈合上，外用大分子HA和中性介質(zhì)的隨機(jī)臨床對照試驗(yàn)顯示：在第45天潰瘍愈合面積較對照組明顯增加(HA組73±4.6% vs對照組46±9.6%,P=0.011)，45天及60天潰瘍愈合數(shù)目較對照組明顯增加(45天：HA組31.1% vs對照組9.3%,P=0.011)(60天：HA組37.8% vs對照組16.3%,P=0.024)[20]。

3.3 疾病的屏障療法 研究表明，表皮屏障功能不良在特應(yīng)性皮炎及其他過敏性疾病的發(fā)展中占據(jù)了很重要的地位，干燥的皮膚也更容易導(dǎo)致濕疹。加入含有HA的保濕劑可提高角質(zhì)層的完整性。一些研究表明，屏障療法可以減少皮膚病發(fā)作的頻率和嚴(yán)重程度，減少外用糖皮質(zhì)激素或外用鈣調(diào)磷酸酶抑制劑的需要。其中，HA在表皮對創(chuàng)傷的自然反應(yīng)中可能起到至關(guān)重要的作用包括特應(yīng)性皮炎中角質(zhì)形成細(xì)胞的遷移和在傷口愈合和屏障修復(fù)中的細(xì)胞增殖[21]。

Palmer等[22]采用隨機(jī)對照試驗(yàn)，觀察MAS063D(一種含有大分子HA的乳膏)治療30例特應(yīng)性皮炎的有效性和安全性，治療2周后，MAS063D可顯著降低患者的瘙癢嚴(yán)重度指數(shù)(EASI)；Draelos等[23]對1%大分子HA為基質(zhì)的吡美莫司凝膠與藥用神經(jīng)酰胺乳膏在特應(yīng)性皮炎外用的對照實(shí)驗(yàn)中，在實(shí)驗(yàn)起始、第2周、第4周通過對紅斑、結(jié)痂、苔蘚化、皮膚剝脫、瘙癢、刺痛感和燒灼感對患者進(jìn)行評估，在第2周透明質(zhì)酸組患者的濕疹化皮損與對照組相比有明顯改善，但在第四周皮損的恢復(fù)情況無明顯差異；HA作為基質(zhì)的藥物較傳統(tǒng)藥物更易涂抹及吸收，且氣味更小，提高了患者的依從性，然而該實(shí)驗(yàn)的樣本量較小，沒有設(shè)置對照，且缺乏合適的評估系統(tǒng)，需要更多實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步支持此結(jié)果[24]。

3.4 炎癥性疾病 上述HA的炎癥調(diào)控機(jī)制，已在一些藥物的給藥介質(zhì)及皮膚屏障功能修復(fù)及傷口愈合上得到體現(xiàn)。除此之外，外用HA對面部脂溢性皮炎也能起到一定療效。但在炎癥的調(diào)節(jié)的離體試驗(yàn)中，小分子HA多表現(xiàn)出促炎性(如2.3所述)，所以外用HA治療炎癥性疾病的機(jī)制仍不明確。面部脂溢性皮炎常用的藥物主要為糖皮質(zhì)激素及抗真菌藥物，但因不良反應(yīng)和藥物敏感性等問題，其應(yīng)用存在局限性。Schlesinger等[25]的臨床試驗(yàn)顯示，通過外用0.2%小分子HA鈉鹽，面部脂溢性皮炎患者皮膚紅斑、瘙癢等癥狀得到改善。但該臨床試驗(yàn)的樣本量較小，且小分子HA對于炎癥的調(diào)節(jié)屬于正向或負(fù)向仍存在爭議，所以需要更多的臨床研究來證實(shí)。

4 結(jié)語

外用透明質(zhì)酸在皮膚科是安全有效的。隨著透明質(zhì)酸的細(xì)菌發(fā)酵法的成熟，HA的生物安全性進(jìn)一步提高，生產(chǎn)成本也較前降低，在外用藥的應(yīng)用方面，可以進(jìn)一步推廣。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，諸如納米顆粒聚合物膠束等新型材料的出現(xiàn)，或許能使透明質(zhì)酸的理化性質(zhì)在皮膚科的外用方面得到更好的應(yīng)用。在許多皮膚病皮損中，如銀屑病，棘層及顆粒層中正常的HA網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)部分缺失，在角化不全的角質(zhì)層中有HA存在。糾正銀屑病患者皮損表皮中HA的不正常分布，是否能改善相關(guān)皮膚病的癥狀，值得進(jìn)一步研究。研究表明，隨著年齡的增長，皮膚內(nèi)的HA及CD44受體的表達(dá)均呈下降趨勢，此時(shí)外源性HA在各方面的作用較前減弱，所以在不同年齡的使用劑量和頻率上是否存在差異仍值得探討。由于HA通過自身的降解清除ROS等機(jī)制發(fā)揮其抗氧化作用，因此關(guān)于它在抗衰老藥物方面的應(yīng)用值得追蹤。

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