《Antioxidants》：Assessment of the Impact of Cold Atmospheric Plasma Application on Wound Healing in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats
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摘要：糖尿病伤口因持续炎症、氧化应激及微血管功能障碍导致的愈合受损仍是重大临床难题。基于等离子体的疗法已成为促进组织修复的有前景的方法，但关于不同等离子体 modality的比较证据仍有限。本研究评估并比较了常压冷等离子体(atmospheric pressu
摘要：糖尿病伤口因持续炎症、氧化应激及微血管功能障碍导致的愈合受损仍是重大临床难题。基于等离子体的疗法已成为促进组织修复的有前景的方法，但关于不同等离子体 modality的比较证据仍有限。本研究评估并比较了常压冷等离子体(atmospheric pressure cold plasma, APCP)与等离子体活化水(plasma-activated water, PAW)对链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)诱导糖尿病大鼠模型伤口愈合的影响。40只Wistar白化大鼠随机分为五组：等渗湿敷组、水胶体敷料组、APCP处理组、PAW应用组及非糖尿病对照组。研究人员通过宏观评价、组织病理学分析及全身氧化状态生化检测评估伤口愈合。PAW处理在早期愈合阶段较传统敷料方法显著加速伤口闭合(p < 0.05)。组织学结果显示PAW组再上皮化增强、胶原沉积增加及毛囊再生改善。各组总氧化剂状态(total oxidant status, TOS)无显著差异(p = 0.996)，而PAW处理后总抗氧化状态(total antioxidant status, TAS)显著升高(p < 0.05)，表明其可改善全身抗氧化谱。这些发现提示PAW处理后的伤口愈合改善与其更优的全身抗氧化状态相关，但因未评估局部伤口水平氧化还原参数及分子标志物，氧化还原相关机制的贡献尚待阐明。此外，PAW较直接等离子体应用表现出更优的治疗效果，突显其作为糖尿病伤口管理非侵入性方法的潜力。
论文解读：《Assessment of the Impact of Cold Atmospheric Plasma Application on Wound Healing in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats》
一、研究背景与目的
糖尿病足溃疡等糖尿病慢性伤口因微血管功能障碍、持续炎症及氧化还原稳态失衡导致愈合延迟，临床治疗选择有限且复发率高。冷大气等离子体(cold atmospheric plasma, CAP)因抗菌及调控细胞过程被认为具促愈合潜力，其中大气压等离子体射流(atmospheric pressure plasma jet, APPJ)可直接作用于组织，等离子体活化水(plasma-activated water, PAW)则通过溶解活性氧氮物种(reactive oxygen and nitrogen species, RONS)提供间接治疗。然而，体内直接比较APPJ与PAW在糖尿病伤口愈合中疗效的研究较少。为此，研究人员在链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)诱导的糖尿病大鼠模型中，对比评价APPJ与PAW对全层切除伤口闭合率、组织学修复及全身氧化状态的影响，探讨二者作为糖尿病伤口管理手段的差异。本文发表于《Antioxidants》。
二、主要关键技术方法
研究人员选用40只雄性Wistar白化大鼠，单次腹腔注射STZ(60 mg/kg)建立糖尿病模型(血糖>250 mg/dL)，随机分为五组(n=8初始)：等渗湿敷组、水胶体敷料组、APPJ处理组(氩气APPJ，6 kV，30 kHz，10 W，距1 cm照射15 min/日)、PAW组(同APPJ活化纯水15 min后喷雾涂抹)、非糖尿病对照组。治疗每日一次。于第0、3、7、10、13天记录伤口图像(ImageJ测算面积)及卡尺测量长度，采用Bates-Jensen伤口评估工具(Bates–Jensen Wound Assessment Tool, BJWAT)临床评分；实验终点取血测血清总抗氧化状态(TAS)与总氧化剂状态(TOS)；取伤口组织行HE与Masson三色染色，按9项参数半定量评分计算总伤口愈合评分(Total Wound Healing Score, TWHS)。统计采用Kruskal-Wallis检验及Dunn's post hoc检验。
三、研究结果
3.1. Diabetes-Related Findings in Rats
STZ注射后糖尿病组体重显著下降、血糖显著升高(p < 0.05)，证实糖尿病模型构建成功，各组基线无差异。
3.2. Macroscopic Observation of Wound Healing
第7天时PAW组打孔伤口长度及面积缩减最大，显著优于等渗湿敷、水胶体及对照组(p < 0.05)，亦优于APPJ组；BJWAT评分PAW组最低(最优)。第10天水胶体与PAW组左打孔伤口完全闭合。APPJ组宏观愈合指标均差于PAW及水胶体组。手动与ImageJ测量结果高度相关(r=0.988~1.000)。
3.3. Biochemical Monitoring of Wound Healing
实验第13天各组血清TOS无统计学差异(p = 0.996)。TAS组间差异显著(p < 0.05)，PAW组TAS最高，显著高于等渗湿敷组与非糖尿病对照组，提示PAW关联更有利的全身抗氧化状态且不增加全身氧化负荷。
3.4. Histological Monitoring of Wound Healing
PAW组再上皮化最佳、上皮厚度最大、胶原沉积(Masson三色染色胶原指数)高于水胶体与APPJ组、毛囊密度最高；对照组胶原沉积最低。总伤口愈合评分(TWHS)PAW组进入中-高级愈合区间(21–27分)，显著优于部分对照组(p < 0.05)。
3.5. Integrated Interpretation of Findings
PAW在宏观、生化及组织学层面均表现优于传统敷料与直接APPJ处理，提示其多重促愈合效益。
四、讨论与结论翻译
研究人员讨论指出，PAW优越性或源于液相中较长寿命RONS提供更均一、持续暴露，而直接APPJ主要递送短寿命物种且受距离与组织特性影响大；低-中浓度RONS可能通过hormesis(毒物兴奋效应)及氧化还原敏感信号通路促进炎症调控、血管新生与基质重塑。局限性包括动物模型与人愈合机制差异(鼠含panniculus carnosus致伤口收缩为主，人慢性溃疡靠肉芽与上皮化)、未测PAW理化参数(pH、H2O2、NO2?等)、未设未活化水或假处理对照、未检测局部伤口氧化还原及分子通路、糖尿病相关死亡致组内样本量不等可能引入损耗偏倚。未来需表征PAW理化性质并开展分子机制研究。
结论(Concluding Remarks)：
研究表明，利用APPJ生成的等离子体活化水(PAW)可显著促进STZ诱导糖尿病大鼠伤口愈合，在早期阶段加速伤口闭合，并伴再上皮化增强、胶原沉积增加及组织再生改善，疗效优于传统敷料及直接APPJ处理。PAW处理还伴随血清总抗氧化状态(TAS)升高而总氧化剂状态(TOS)不变，提示更优全身抗氧化谱，但本研究未评估局部伤口氧化还原参数及分子信号通路，故不能直接确立全身氧化状态与愈合间的因果机制关系。综上，PAW有望成为糖尿病伤口管理中微创、有效的治疗选项，后续需结合局部生化、分子及组织水平分析进一步阐明其生物学机制并推进临床转化。
