现代生物学的研究进展揭示了血管新生是创伤修复中的一个复杂动态过程。以修饰胶原作为支架,植入促血管生长因子(如VEGF、PDGF等)制备生物材料参与上述过程是国际生物学界的重大命题。但是生长因子的“双刃剑效应”可能导致的癌变结局使得其临床价值有待于进一步的评估。而中药资源在我国极为丰富,绿色自然;大宗文献证实,有着中医“补药之长”美誉的黄芪具有显著的促愈功效,如何从中医学的原创性理论研究这一命题是本项目创意的出发点。
这一创意是缘于对当归补血汤方意——补气以生血的思考。该方首载《内外伤辨》,其重用黄芪,5倍于当归,能够“大补脾肺之气,以裕生血之源”,用治于血虚发热证,体现出中医所指认的血更多的是基于审证求因的病机抽象而不是单纯靶点和物质意义上的血——Blood,这是中医学的核心思想和基本属性使然。为此,本课题组先后进行了国家自然科学基金《可控递送中药联合生长因子生物膜促血管再生的实验研究(30572332)》、江苏省中医药局基金《生肌玉红膏胶原配合创面负压法促进慢性缺血性巨大溃疡愈合的研究(H05050)》与江苏省“六大人才高峰”项目《可递送中药及生长因子原位诱导缺血心肌微血管再生的实验研究(06-B-022)》的研究,获得了黄芪单药及其有效组分具有促血管新生作用的结论。该结论提示我们:黄芪补气以生血的基础表征之一是促进血管的新生以增加物质能量的产生、交换与耗散所表现出来的那种气血旺盛的功能态,其中涉及到多个系统、多个层面、多个靶点的支撑,简介如下:
1、实验制得黄芪微乳胶原,HPLC法对其进行了体外释放度考察,初步认定符合零级动力学模型,促血管新生有效物质能恒速控制释放,维持时间基本符合创伤修复的规律;考察了其体外降解率、稳定性及细胞毒性状况,符合实验设计要求。
2、离体实验采用细胞培养模型,进行了细胞增殖及迁移实验,结果提示黄芪微乳载入修饰后的胶原具有促进血管内皮细胞增殖、迁移的功效,有助于血管的新生。
3、在体实验采用CAM模型与SD大鼠模型,测试指标为微血管计数、胶原内血红蛋白含量及胶原的干重。研究发现黄芪微乳与血管内皮生长因子(VEGF)均具有显著的促血管新生作用,效果相近。
4、有关VEGF基因水平的研究采用RT-PCR法,结果显示:黄芪微乳胶原在浓度为8.5、4.2μg/mL时对HUVEC细胞中的VEGF mRNA水平有显著上调作用。
在后续工作中,我们又相继执行了2项江苏省自然科学基金:《黄芪-脉络宁微乳复合物载入修饰后胶原促血管新生的实验研究(BK200776)》与《黄芪提取物纳米微乳胶原促血管生成的研究(BK200849)》,进一步开展了黄芪微乳胶原促血管新生作用机理的研究,明确了VEGF mRNA的核因子κB蛋白的表达早于微血管新生与VEGF mRNA,这说明黄芪微乳胶原上调VEGF mRNA水平的作用可能是通过活化核因子κB信号通路而实现的。