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白及在促糖尿病足溃疡愈合中的药理作用及机制研究进展

更新时间:2026年01月01日阅读:5次 下载:1次 下载 手机版

作者: 孙平 1 张玉凤 1 李晨霞 1 张晨宁 1, 2

作者单位: 1. 武汉科技大学医学院襄阳市第一人民医院研究生联合培养基地内分泌科(湖北襄阳 441000) 2. 江苏康缘药业股份有限公司(江苏连云港 222001)

关键词: 白及 糖尿病足溃疡 药理作用 研究进展 创伤愈合 高血糖 止血

DOI: 10.12173/j.issn.2097-4922.202503066

基金项目: 湖北省教育厅自然科学基金项目(D20232101);湖北省自然科学基金-襄阳联合基金项目(2025AFD091);湖北省中医药管理局中医药重点项目(ZY2025D019)

引用格式: 孙 平,张玉凤,李晨霞,张晨宁. 白及在促糖尿病足溃疡愈合中的药理作用及机制研究进展[J]. 药学前沿, 2025, 29(12): 2123-2136. DOI: 10.12173/j.issn.2097-4922.202503066.

SUN Ping, ZHANG Yufeng, LI Chenxia, ZHANG Chenning. Research progress on the pharmacological effects and mechanisms of Bletilla striata in promoting diabetic foot ulcer healing[J]. Yaoxue QianYan Zazhi, 2025, 29(12): 2123-2136. DOI: 10.12173/j.issn.2097-4922.202503066.[Article in Chinese]

摘要| Abstract

糖尿病足溃疡是糖尿病常见的严重并发症之一,影响着患者的生活质量。由于高血糖、血管病变、神经病变等因素,糖尿病患者的创伤愈合能力显著下降,溃疡创面经久难愈。白及作为一种传统中药,具有收敛止血、消肿生肌等功效, 在慢性创面修复领域具有较高的研究潜力。为深入研究白及治疗糖尿病足溃疡的活性物质成分、药理作用、机制以及其在促进糖尿病足溃疡愈合中的研究进展,本文对近年来国内外有关白及的报道进行了综述,以期为临床应用和进一步研究提供参考。

全文| Full-text

糖尿病是全球最常见的慢性疾病之一, 持续高血糖状态是糖尿病的主要临床表现。糖尿病足是指糖尿病患者因糖尿病所致的下肢远端神经病变和(或)不同程度的血管病变导致的足部溃疡和或深层组织破坏,伴或不伴感染[1]。其特征是伤口愈合缓慢,并伴有持久的炎症状态。据文献报道,糖尿病足溃疡患者年死亡率高达14.4%[2],而截肢后的5年死亡率高达40%[3],给患者造成了巨大的心理压力与经济负担。2017年,美国用于糖尿病足溃疡及其并发症的直接医疗成本约为580亿美元,与癌症治疗成本相当[4]。目前临床上糖尿病足的非手术治疗主要包括姑息性清创、创面换药、创面用药、敷料选择、伤口负压引流技术、生物治疗、减压支具治疗和物理治疗等[5]。然而,这些治疗方法效果有限且价格昂贵,尤其是在处理难愈合的糖尿病足溃疡时。糖尿病足属于中医学“脱疽”及“脱痈”的范畴。现阶段,中医药在糖尿病足溃疡治疗中凸显出一定的优势,尤其是在促进创面愈合和抗炎方面,已有多种中药被证实可治疗糖尿病足溃疡且临床疗效显著。潘海邦等[6]通过实验发现,三黄膏外敷具有减轻病理损害、加快创面愈合等积极作用。许洪玲等[7]研究发现,环黄芪醇能促进糖尿病性皮肤溃疡模型大鼠的创面愈合,其作用机制涉及Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)信号通路的激活。黄仁燕等[8]通过动物实验发现,紫朱软膏能通过改善创面炎症反应,诱导上皮-间充质转化,从而促进糖尿病溃疡愈合。俞林花等[9]发现白及多糖可能通过促进炎症细胞浸润、增加羟脯氨酸含量的合成和释放、成纤维细胞的增殖,从而促进糖尿病溃疡创面愈合。张杰等[10]研究发现,高剂量中药红花活性成分红花黄色素可通过提高血管生成、胶原形成及细胞增殖,降低胰岛素抵抗、炎症反应和细胞凋亡来促进小鼠糖尿病足溃疡创面愈合。糖尿病足病作为一个多学科的疾病,需要多个学科的配合,内外科结合和中西结合,采用规范化治疗,促进创面愈合。因此,从中医药入手,寻找可以促进糖尿病足溃疡创面愈合进程的疗法十分必要。

白及[Bletilla striata(Thunb.)Reichb.f.]又名连及草、箬兰、甘根、白根、百笠、白芨、紫蕙,为兰科植物白及的块茎,具有显著收敛止血、消肿生肌等功效,药用历史悠久,是我国民间的传统中药[11-13]。《中国药典(2020版)》[14]记载,白及具有收敛止血、消肿生肌的功效,主要用于治疗咯血、吐血、外伤出血、疮疡肿毒和皮肤皲裂 。迄今为止,已从白及中分离得到的化合物主要包括多糖、茋类、菲类、甾体、菲醌类、联苄类、三萜和酚酸等结构的化合物[15]。现代药理活性研究表明,白及主要有活血止血、抗肿瘤、抗炎、抑菌、抗氧化、抗纤维化、免疫调节、促进创伤溃疡愈合、保护黏膜等药理活性[16-20]。白及多糖是其主要药用成分,研究表明,白及多糖能够抑制高糖诱导的氧化应激和炎症反应,促进血管生成,从而加速糖尿病足溃疡的愈合[21-22]。文献报道白及胶/微米三七含药血清对细胞炎症损伤模型中的肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-6和一氧化氮(nitric oxide,NO)有抑制作用,减轻糖尿病足溃疡局部炎症反应,降低血管和神经损伤,提高局部组织免疫力,改善炎症微环境,促进创面愈合[23]。网络药理学研究发现白及活性成分主要通过表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、丝氨酸/苏氨酸激酶1(serine/threonine kinase 1,AKT1)、血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGFA)等关键作用靶点,以及磷脂酰肌醇3(phosphatidylin-ositol-3-kinase,PI3K)-AKT、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)及VEGF等信号通路发挥治疗糖尿病足作用[24]。这些研究从多方面揭示了白及在糖尿病足治疗中的作用,为将白及应用于促糖尿病足溃疡愈合的研究提供了有力支撑。本文通过收集整理近年相关文献,对白及的化学成分、药理作用及机制应用进行综述,以期为其在临床促糖尿病足溃疡愈合领域的进一步应用和开发提供参考。

1 白及的化学成分及应用

中药白及的化学成分复杂,多成分共同赋予了白及多种药理作用。现代研究指出白及中提取的158种化合物支持其止血和创伤愈合的药理特性,同时具有抗氧化、抗癌、抗病毒和抗细菌等多重生物活性[17]。从化学分类学角度分析,白及活性成分主要涵盖多糖类、联苄类、二氢菲类及苯并萘类等结构类型,代表化合物结构式见图1。其中,白及多糖作为其主要活性物质,是一种高分子量的黏性多糖,其化学成分为葡甘露聚糖,由D-葡萄糖和D-甘露糖组成,具有良好的生物相容性和生物活性,为其在创伤修复中的应用奠定物质基础[25]。研究表明,白及多糖能够通过促进伤口愈合、调节免疫和抗炎等机制,发挥显著的疗效[26-27]。此外,白及中联苄类、苯并萘类、二氢菲类等化合物,通过抑制脂多糖诱导的炎症反应,减少炎性介质的释放,也展现出良好的抗炎和抗氧化活性,从而进一步支持创伤愈合的过程[28-30]。同时,Zhou等[31]发现白及中的新型联苄类化合物在抑制神经炎症方面表现出良好的活性,这为其在创伤愈合及相关疾病的治疗中提供了新的思路。表1和表2系统总结了现代研究中白及主要活性成分应用及其作用机制,为开发新型创伤修复制剂提供了理论依据。

  • 图1 白及中化合物结构式
    Figure 1.Structural formulas of compounds in Bletilla striata

  • 表格1 白及主要活性成分
    Table 1.Major active components of Bletilla striata

  • 表格2 白及活性成分应用及其作用机制
    Table 2.Applications and mechanisms of action of active components in Bletilla striata
    注:NF-κB:核因子κB(nuclear factor κB);STAT1:信号转导与转录激活因子1(signal transducer and activator of transcription 1);TXNIP:硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin-interacting protein);NLRP3:NLR家族pyrin结构域包含蛋白3(NLR family pyrin domain containing 3);Caspase-1:天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1);GSDMD:消皮素D(gasdermin D);HMGB1:高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1);TLR4:Toll样受体4(Toll-like receptor 4);TXB2:血栓素B2(thromboxane B2);6-keto-PGF1α:6-酮-前列腺素F1α(6-keto-prostaglandin F1α);Smad3:SMAD家族成员3(SMAD family member 3);ERK:细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase);NETs:中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps);TJs:紧密连接(tight junctions);Rspo3:R-脊椎蛋白3(R-spondin 3);GSK-3β:糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3 beta);“—”表示参考文献中未涉及成分浓度或作用时间。

2 白及促进糖尿病足溃疡愈合的相关药理作用

创伤修复作为机体维持组织完整性的精密调控过程,通常分为4个阶段:止血、炎症、增生和重塑[44]。首先,在创伤发生后,创伤微环境中血小板通过嘌呤能受体(purinergic receptor P2Y,G-protein coupled, 12,P2Y12)介导的活化与脱颗粒反应,释放二磷酸腺苷、血栓素A2等介质,形成纤维蛋白网实现机械止血。随后启动的炎症应答中,中性粒细胞被快速募集,执行吞噬清除病原体功能;而单核细胞源性巨噬细胞则经历M1促炎型向M2修复型的表型转换,通过分泌IL-1β、TNF-α等促炎因子与转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)、IL-10等抗炎因子动态调控炎症消退。进入增生阶段后,成纤维细胞在血小板衍生生长因子刺激下大量增殖并分泌胶原,同时角质形成细胞增殖实现上皮再生。最后,重塑阶段通过胶原蛋白的重新排列和组织的成熟,增强伤口的强度和功能。糖尿病患者的创伤愈合过程因高血糖、微血管病变和免疫功能受损而受到严重影响,导致愈合时间延长和感染风险增加。在慢性创面愈合的治疗中,中药成分的多样性和复杂性使其在治疗上具有一定的优势。针对糖尿病创面多环节病理特征,白及通过多组分协同作用展现独特治疗优势(图2),这种多维作用模式,为糖尿病足溃疡的病理修正提供了创新性治疗策略。

  • 图2 白及促进糖尿病足溃疡愈合药理作用及机制
    Figure 2.Pharmacological effects and mechanisms of Bletilla striata in promoting healing of diabetic foot ulcer

2.1 抗炎作用

大量研究表明,白及具有显著的抗炎效果。白及多糖能够显著降低糖尿病小鼠伤口组织中的巨噬细胞浸润程度,同时改善血管生成过程。在体外实验中,白及多糖对高糖条件下的骨髓来源巨噬细胞显示出良好的保护作用,在调节伤口微环境方面也起到了关键作用,能够抑制活性氧的生成和NLRP3的激活,并且减少IL-1β和TNF-α等炎症因子的释放来促进伤口愈合[21]。李晶等[38]研究表明,白及多糖能够通过调节抗氧化酶的活性,进一步增强其抗炎效果,提示其在氧化应激相关疾病中的潜在应用。此外,白及多糖通过抑制NF-κB和STAT1信号通路的活化,进一步加强了其抗炎作用,并有效阻止了M0型巨噬细胞向M1极化的转变,显著降低了M1型巨噬细胞中IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA表达及释放[20, 30]。在糖尿病足溃疡的炎症特征中,持续的炎症反应和细胞浸润是导致愈合延迟的主要因素。白及通过多种途径发挥抗炎作用,不仅抑制了炎症细胞的浸润,还显著降低了关键炎症因子的表达,与糖尿病足溃疡的治疗密切相关。

2.2 抗菌作用

研究表明,白及中的活性成分通过多种机制对细菌生长产生抑制作用。白及的化学成分经过色谱分离和结构鉴定后发现,化合物白及联菲A通过破坏金黄色葡萄球菌的膜结构,导致细胞内碱性磷酸酶和DNA的泄漏,从而引发细菌死亡,展现出显著的抗菌效果,其最小抑菌浓度为10 μg/mL[45]。这种机制表明,白及中的活性成分能通过损伤细胞膜的方式显著抑制细菌的生长。此外,白及多糖也被发现具有抗菌活性。研究表明,白及多糖在促进创伤愈合过程中,能够通过抗菌作用改善伤口微环境[46]。Hu等[47]开发的复合水凝胶,结合了白及多糖和其他成分,展现出优异的抗菌、抗炎和抗氧化特性,为糖尿病伤口的愈合提供了新的治疗策略。

2.3 止血作用

白及作为传统中药,已被广泛研究其在止血方面的药理作用。在动物模型研究中,白及的止血效果得到了证实。实验表明,含有白及多糖的凝血材料在大鼠肝损伤模型中显示出比传统医用纱布更短的止血时间,且出血量明显减少[48]。这些数据充分说明了白及在急性出血情况下的应用潜力。白及多糖在血小板聚集方面进一步表现出积极的影响。张倩等[22]指出,白及提取物具备收敛止血特性,能够通过调节血小板的聚集过程来实现止血效果。此外,白及多糖还可以调整组织型纤溶酶原激活剂和纤溶酶原激活物抑制剂动态平衡,促进凝血因子活性,从而促进血液凝固[49-50]。白及的止血作用是其促进伤口愈合的传统药理基础,但该机制在普通伤口和糖尿病足溃疡中存在本质差异。白及在普通伤口中的止血作用主要依赖其多糖成分的物理覆盖和生化机制,通过激活凝血因子、促进血小板聚集及形成人工血栓实现快速止血[51]。然而,糖尿病足溃疡因高血糖环境导致微血管病变、慢性炎症及凝血-纤溶系统失衡,白及的止血机制需进一步调整为多靶点协同作用:一方面,其活性成分通过抑制中性粒细胞胞外诱捕网形成及NLRP3炎症小体过度活化,降低IL-1β等炎症因子,改善局部氧化应激[21];另一方面,白及多糖通过调控PI3K-AKT和VEGF信号通路促进血管新生,并修复胶原沉积与表皮再生,从而在止血同时逆转糖尿病伤口的愈合障碍[24]。Dong等[52]研究发现,白及多糖通过激活二磷酸腺苷受体信号通路引起血小板变形、聚集、分泌,进而发挥止血作用。这些机制不仅为糖尿病足溃疡患者提供了有效的治疗手段,也为未来白及在临床应用中的推广奠定了理论基础。

2.4 促进创伤愈合

创伤愈合是一个复杂的生物过程,涉及到细胞增殖、细胞迁移和细胞外基质的合成等多个方面。在糖尿病足溃疡的治疗中,如何有效促进成纤维细胞的增殖和胶原蛋白的合成是关键问题。相关研究表明,白及多糖通过调节TGF-β/Smad信号通路,促进胶原蛋白的沉积和再生,从而加速伤口的愈合过程[53]。此外,He等[46]指出,白及多糖与其他生物活性天然聚合物交联形成的水凝胶,能够显著促进小鼠成纤维细胞的增殖和迁移,进一步增强了对糖尿病溃疡模型的愈合效果。同时,研究发现白及新鲜块茎中的多糖能够显著促进C2C12细胞的增殖和迁移,并加速小鼠的表皮再生和伤口愈合,表明其在胶原蛋白合成中的潜在作用[54]。具体来说,白及多糖能够促进表皮生长因子的增殖,并有助于胶原蛋白的分泌,从而改善创伤愈合过程[55]。白及多糖通过降低炎症介质的水平,增强皮肤细胞的再生能力,进而加速糖尿病足溃疡的愈合过程。Xu等[17]在SD大鼠模型中进行实验发现,白及多糖的应用使得创面愈合面积显著增加,且成纤维细胞的增殖明显增加,这表明白及多糖在促进细胞增殖和再生方面具有重要作用。在另一项研究中,白及多糖被发现能够活化MAPK/MEK/ERK1/2和PI3K/AKT信号通路,这两条通路是细胞增殖和迁移的重要调控因子。实验表明,当人源性腱细胞用白及多糖处理后,其增殖能力和迁移能力均得到增强,这为白及多糖在促进成纤维细胞增殖方面提供了新的机制支持[56]。研究者通过对新提取的白及多糖进行了深入研究,结果表明这种多糖能够显著促进小鼠的表皮再生和伤口愈合,开发的白及多糖与壳聚糖的复合膜显示出良好的生物相容性和细胞活性,进一步支持了白及在创伤敷料中的应用潜力。相关临床试验显示,白及的使用能够有效缩短溃疡愈合时间,提高愈合率。Li等[57]还探讨了白及的多种给药途径,包括外用制剂和口服制剂,以期提高其治疗效果。白及通过促进成纤维细胞增殖、胶原蛋白合成、表皮生长因子的活性和血管生成等机制,能够有效加速创伤愈合,这些研究为白及在防治糖尿病足溃疡感染中的应用提供了理论支持,尤其是在糖尿病足溃疡的治疗中具有重要的应用价值。

2.5 免疫调节

近年来的研究表明,白及在调节免疫反应、促进巨噬细胞极化及细胞因子分泌方面发挥了重要作用,尤其是在糖尿病足溃疡的修复过程中。这种免疫调节作用不仅有助于控制感染,还能促进组织再生。在糖尿病小鼠模型中,白及多糖的使用不仅加速了创伤愈合过程,还显著抑制了巨噬细胞的浸润和促炎细胞因子的分泌,提示其在调节免疫反应方面的重要性[20-21]。此外,白及多糖在高糖环境下的保护作用也得到了验证。研究发现白及多糖能够有效抑制高糖引起的活性氧生成和NLRP3炎症小体的激活,进而降低IL-1β的分泌。这些机制共同促进了巨噬细胞的生存和功能,改善了糖尿病小鼠的胰岛素敏感性[26-29]。通过LPS诱导的巨噬细胞炎症模型发现,提取物中的活性成分4-甲氧基-9,10-二氢菲-2,7-二醇能够显著抑制IL-1β、IL-6和TNF-α的表达,且其机制与NF-κB信号通路的抑制相关[28]。这进一步支持了白及在调节免疫反应中的潜在作用。白及通过调节巨噬细胞的极化和细胞因子的分泌,在糖尿病足溃疡的免疫反应中发挥了重要的作用。

2.6 抗氧化作用

白及提取物能够有效减少氧化应激,从而促进糖尿病足溃疡的愈合。研究发现,白及提取物中含有多种有效成分,包括多糖、苯酚类化合物等,这些成分均具有良好的抗氧化特性,能够清除体内的自由基,降低氧化损伤[17]。在小鼠模型中,白及多糖显著降低了血清和肝脏中的NO和丙二醛水平,同时提高了超氧化物歧化酶的活性,这表明其在抗氧化方面表现卓越[36]。此外,Chen等[40]首次从白及的纤维根部分离出一种新的多糖,研究表明其具有清除自由基的能力,抑制率高于白及块茎中的多糖。Song等[29]通过对 白及多糖提取残留液体外抗氧化活性研究发现,其具有良好的抗氧化活性,并且有助于降低炎症指标水平,促进烧伤后的皮肤再生,显示出巨大的伤口促愈潜力。白及通过抑制氧化应激反应,促进糖尿病足溃疡的愈合,其在抗氧化方面的特性为其治疗作用提供了坚实的基础。

2.7 白及对糖尿病足溃疡特异性病理的作用机制

糖尿病足溃疡的难愈性源于高糖微环境、神经血管病变及慢性炎症交互作用的复杂病理背景,与普通创面的愈合机制存在显著差异。白及的活性成分(如白及多糖、二氢菲类化合物等)可通过多靶点协同干预这些特异性病理环节:在高糖微环境方面,白及多糖通过激活PI3K-AKT-GSK-3β信号通路改善溃疡区胰岛素敏感性,并抑制NLRP3炎症小体活化,使糖尿病足溃疡大鼠创面IL-1β水平下降60%以上,有效缓解高糖诱导的慢性炎症状态[21]。在血管神经病变方面,其活性成分靶向结合VEGFA、EGFR等蛋白,显著促进血管新生,同时通过降低髓过氧化物酶活性和上调胶质细胞源性神经营养因子保护神经轴突[23- 24]。在氧化应激与免疫调节方面,白及多糖能上调超氧化物歧化酶活性并抑制烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase,NADPH)的过度激活,使创面过氧化产物丙二醛水平显著降低,同时通过阻断活性氧介导的NLRP3炎症小体活化,重塑局部免疫微环境[21]。综上,白及并非仅通过通用的促愈合机制发挥作用,而是针对糖尿病足溃疡特有的 “高糖-氧化应激-血管神经损伤-慢性炎症”恶性循环形成了多维度的靶向干预,为其在糖尿病足溃疡治疗中的特异性应用提供了关键依据。

3 基于网络药理学探究白及在促糖尿病溃疡愈合中的作用机制

3.1 白及与糖尿病足共同作用靶点筛选

在TCMSP数据库中以口服生物利用度≥30%、药物相似性≥0.18为依据筛选出9个白及活性成分(表1),利用PubChem数据库结合SwissTargetPrediction数据库预测白及9个有效成分的对应作用靶点,去除重复后得到360个靶点。以“Diabetic foot”获取疾病靶点”:为关键字搜索OMIM和GeneCards数据库,然后经过筛选、合并并删除重复项,发现5 316个疾病靶点。通过生物信息学网站生成了维恩图(图3A),共得到209个共同靶点。

3.2 蛋白质互作网络构建结果及可视化分析

将得到的共同靶点导入STRING网站,构建治疗靶点蛋白质互作网络图,得到TSV格式的蛋白质互作网络。利用Cytoscape 3.10.2分析蛋白质互作网络结构的拓扑特征,筛选各组分治疗疾病的核心靶点(图3B)。按照度值从深到浅,从大到小进排序。结果显示AKT1、SRC、CTNNB1、EGFR、JUN、PIK3CA等是该网络中的关键靶点。

3.3 GO和KEGG分析

使用DAVID数据库[58]对疾病与药物的交集靶点进行GO功能及KEGG富集分析[59],结果获得生物过程(biological process,BP)569条、细胞组分(cellular component,CC)105条、分子功能(molecular function,MF)203条。将各自结果根据P值由小到大排序后选取前10条进行可视化分析(图3C)。由图可知,BP主要涉及表皮生长因子受体信号通路、蛋白磷酸化、肽基-酪氨酸磷酸化等过程。CC可能主要与质膜、突触、细胞质等有关。MF可能主要涉及蛋白质丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸激酶活性、ATP结合、酶结合等功能。KEGG通路富集分析结果共获得164条相关作用通路,按照P值从小到大选取前20条通路进行可视化分析,结果显示白及治疗糖尿病足溃疡的靶点基因主要富集在神经营养因子信号通路、环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)信号通路、MAPK信号通路、癌症中的蛋白聚糖、前列腺肿瘤等信号通路(图3D)。GO-KEGG富集证实其显著调控炎症反应、血管生成及免疫调节等,进一步揭示白及通过多靶点协同机制加速溃疡愈合。

  • 图3 网络药理学可视化分析
    Figure 3.Visualization analysis of network pharmacology
    注:A. 白及与糖尿病足靶点的交叉基因维恩图;B. 白及治疗糖尿病足的关键靶点蛋白质互作网络图;C. GO分析;D. KEGG富集分析。

4 结语

糖尿病足溃疡作为糖尿病最具破坏性的慢性并发症之一,其病理机制涉及持续性炎症反应、氧化应激损伤、血管生成障碍及细胞外基质重塑异常等多因素交互作用[60-62]。传统中医药在创伤修复的应用具有多成分、多靶点、多途径的特点,以及成本较低、安全性高的优势,近年来受到了广泛的关注与研究。相较于价格昂贵且存在剂量安全风险的生物制剂(如重组人表皮生长因子、血小板衍生生长因子),中药及天然产物的药效成分,在多组分、多靶点协同作用下,调节身体机能,能够充分发挥其优势作用[63-64]。在皮肤溃疡性疾病的治疗中,中药及活性成分通过调节内源性生长因子,结合受体并激活下游信号通路,展现了显著的治疗潜力[65]。通过结合现代医学与传统中药的优势,可能为糖尿病足溃疡的治疗带来新的希望[66]。尤其是白及作为一种传统药物,在糖尿病足溃疡的治疗中展现出良好的前景。在基础研究方面,白及的药理机制逐渐得到揭示。研究表明,白及多糖能增强血管内皮细胞的增殖和VEGF的表达,从而加速血管生成,改善创伤部位的血液循环,为细胞修复提供充足的氧气和营养支持[29]。值得注意的是,白及多糖的分子量是调控其促溃疡愈合效果的关键参数,研究显示,平均分子量为39 kDa(BT40)、73 kDa(BT70)和90 kDa(BT110)的白及多糖注射液在兔体内的消除半衰期分别为5.41、8.28、13.20 h,且平均驻留时间随分子量增加而延长(5.92 h→ 10.07 h→20.37 h),这种代谢动力学差异直接影响其药效持续时间[67]。相关文献指出高分子量白及多糖(83.54 kDa)比低分子量(12.60 kDa)表现出更强的免疫调节作用[68]。然而,这与抗肿瘤活性相矛盾,低分子量的白及多糖比高分子量的白及多糖显示出更显著的抗肿瘤活性,进一步提示分子量对创面微环境适配性的关键作用[69-70]。其次,白及通过调节促炎因子(如TNF-α、IL-1β)与抗炎因子(如IL-10)之间的平衡,减轻慢性炎症对组织修复的阻碍,为伤口提供更优的愈合环境[39]。此外,白及还表现出良好的抗氧化能力,通过清除自由基和抑制氧化应激反应,减少细胞损伤,同时发挥其显著的抗菌作用,有效抑制病原菌感染,为其在临床应用中的有效性提供了理论支持[22-46]。

相较于中药复方制剂,白及作为单药治疗糖尿病足溃疡展现出独特的“多靶点协同、低敏、经济”优势,潘海邦等[6]研究的三黄膏(黄连、黄芩、黄柏复方)虽通过广谱抗炎减轻病理损害,但长期使用可能破坏皮肤微生态平衡,引发接触性皮炎等不适;文献报道的紫朱软膏、红花黄色素等中药复方通过改善炎症反应、促上皮-间充质转化、调控血管生成与凋亡等机制促进愈合,但缺乏对氧化应激的协同抑制[8-10]。而白及的核心优势在于实现“抗炎-促血管-抗氧化”三轴协同,且规避了复方成分复杂导致的剂量标准化难题与代谢相互作用风险,为临床转化提供更高效、安全的单药治疗方案。

然而,由于中医诊疗的高度个性化,白及的临床疗效无法通过循证医学进行综合评价。尽管白及在体外实验和动物模型中表现出良好的促进愈合的效果,但在临床应用中仍然可能面临诸多挑战。例如,糖尿病患者的伤口愈合过程受多种因素影响,包括血糖控制、血流供应及感染状态等,而这些因素在多数基础研究中未被充分考虑,以及如何优化提取物的使用方法和剂量等仍需要进一步的研究和探索,特别是在长期使用中可能存在的毒性风险和不良反应仍有待系统评估。此外,糖尿病足溃疡患者的治疗依赖于综合性干预措施,仅依靠单一药物可能难以实现最佳疗效,因此未来的研究应进一步探索白及与其他治疗方法(如手术干预、先进敷料和抗感染治疗)的协同作用,开发更加科学高效的治疗方案。

近年来,白及的研究更加注重多学科合作,药理学、分子生物学、药物化学与临床医学等领域的跨学科合作为全面揭示白及的作用机制和临床应用潜力提供了强有力的支持。基于现代药物制剂技术,开发新型白及制剂(如纳米制剂、复合材料等)以提高其生物利用度及治疗效果,也将是未来的重要研究方向[29, 58]。白及多糖作为白及最主要的活性成分,其生物活性高度依赖其分子结构与纯度。传统提取方法如水提醇沉法可能因高温或强溶剂导致多糖降解,降低其效能。此外还有微波辅助提取(microwave-assisted extraction ,MAE)、超声波辅助提取(ultrasonic-assisted extraction,UAE)、酶法辅助提取(enzyme-assisted extraction,EAE)等普遍应用于现代白及多糖的提取[71-75]。UAE基于超声波的机械效应、空化效应以及传质传热效应,显著提高了提取效率[76]。但高强度超声可能由于液态介质中空化气泡的快速形成与剧烈坍塌引发白及多糖的结构与活性发生不可逆改变[77]。EAE利用不同酶温和降解细胞壁,虽反应条件温和、操作简便,但需精准控制pH值、温度及酶用量等关键参数,通常与其他提取技术联用[78]。

电纺纳米纤维膜(electrospun nanofibrous membranes,ENMs)作为新型伤口敷料载体,展现出显著的应用潜力。其三维结构高度模拟皮肤细胞外基质,促进细胞黏附、增殖与分化,同时具备高比表面积、可调控孔隙率及优异的气体、营养交换能力,能吸附伤口渗出液并阻隔微生物 [79-80]。研究证实,结合多糖(如白及多糖)制备电纺纳米纤维敷料时,可显著提升伤口愈合性能。但多数天然聚合物电纺加工难度高,现有研究普遍采用其与合成材料复合或共混的策略,以优化降解速率与机械性能[81]。例如,用于糖尿病足溃疡治疗的纤维素衍生物基 Janus 结构电纺纳米纤维膜整合抗菌剂(如银纳米颗粒、环丙沙星),可快速释放药物抑制感染,动物实验证实其能促进血管生成和胶原沉积,加速糖尿病大鼠创面愈合[82]。植物胶类与合成聚合物(如聚己内酯/聚乙烯醇)复配形成的电纺支架,兼具高孔隙率、适宜机械强度及细胞相容性,支持干细胞增殖和皮肤附件再生,尤其优化配比的黄蓍胶/聚己内酯/聚乙烯醇(gum tragacanth/polycaprolactone/polyvinyl alcohol,GT/PCL/PVA)对糖尿病溃疡的修复效果显著[83-84]。这为白及多糖提供了创新载体解决方案,展现出电纺纳米纤维敷料的产业化前景。

在总结现有研究的基础上,白及通过多成分、多靶点、多途径的作用机制,在糖尿病足溃疡治疗中展现了极大的应用潜力,其药理特性包括抗炎、抗菌、止血、促进成纤维细胞增殖、胶原蛋白合成、免疫调节以及抗氧化等多种机制,为创面修复提供了全面的支持,为其进一步开发和临床应用提供了参考。基于现代药物制剂技术的创新,开发更具针对性和高效性的白及制剂,如缓释贴片、局部喷雾或个性化定制的联合治疗方案,将成为未来研究的重要方向。同时,继续深入探讨白及的分子机制及其在临床上的应用,进一步加强跨学科合作,通过系统整合基础研究和临床转化,逐步克服临床应用中的瓶颈问题,为糖尿病足溃疡患者提供更科学、精准和高效的治疗手段,也为传统中药的现代化研究和应用提供了重要借鉴。

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