银离子敷料大鼠模型长期安全性研究

【摘要】目的：分析银离子敷料在大鼠模型中的长期安全性及体内蓄积特征。方法：选用SPF级SD大鼠60只，随机分为皮下缓释埋置组（皮下埋植含银离子缓释胶囊）、10%烧伤组（10%TBSA烧伤+银离子敷料敷贴至愈合）、假手术组，每组20只（雌雄各10只）。分别于干预30天、90天后各处死每组10只，采用ICP-MS测肝、肾、血液中银离子浓度；生化分析仪测肝肾功能指标（ALT、AST、肌酐）；HE染色观察肝、肾组织病理学变化；酶联免疫法测肝肾氧化应激指标（SOD、MDA）与生殖毒性指标（雄性睾酮、雌性雌激素/孕激素）。结果：皮下缓释埋置组30天、90天肝、肾、血液银离子浓度均显著高于其余两组（P＜0.05），肾脏蓄积浓度最高，90天与30天无显著差异（P＞0.05）；10%烧伤组与假手术组均未检出银离子。三组存活率100%，体重增长无显著差异（P＞0.05）；10%烧伤组创面平均愈合时间（20.8±1.5）天，感染率5.00%。各时间点三组肝肾功能、氧化应激、生殖激素指标均在正常范围内，组间无显著差异（P＞0.05）；肝、肾组织无明显病理损伤。

结论：银离子敷料临床使用时全身吸收及蓄积风险小；皮下暴露下银离子在肝、肾轻微蓄积，均处于安全范围，未导致明显器官损伤及生殖毒性。

【关键词】 银离子敷料；大鼠模型；长期安全性；银离子蓄积；器官损伤

前言

银离子敷料是以医用高分子材料为载体、负载银离子的功能性创面护理产品，接触创面渗出液后缓慢释放银离子，通过破坏细菌细胞膜、抑制DNA复制转录发挥广谱抗菌作用，显著降低感染率、缩短愈合时间[]-[]，已广泛应用于各类创面护理[]。

随着使用周期延长，其长期安全性逐渐受到关注[]。研究表明游离银离子可能在肝、肾等代谢排泄器官蓄积，通过触发氧化应激反应诱导活性氧生成，造成脂质过氧化损伤和肝肾功能异常[]。此外，银离子具有穿透血睾屏障的潜在能力，高剂量长期暴露可能干扰生殖激素分泌[]。然而，目前研究多集中于短期局部刺激性或急性毒性评价，针对长期使用（≥30天）的体内蓄积特征、靶器官功能影响及潜在生殖毒性的系统研究相对匮乏。

基于此，本研究构建创面应用与皮下长期暴露两种大鼠模型，设置30天、90天观察时间点，从银离子蓄积、器官功能、氧化应激、生殖毒性四个维度系统评估银离子敷料的长期安全性，为其临床合理应用提供依据。

1 资料与方法

1.1 实验动物

选用SPF级SD大鼠60只，随机分为皮下缓释埋置组、10%烧伤组、假手术组，每组20只，雌雄各半。三组大鼠基线体重差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究经我院伦理委员会与实验动物伦理委员会批准（伦理编号：武三医伦KY2025-090）。

1.2 方法

1.2.1 实验材料

银离子液体：硝酸银标准溶液，0.5%明胶水溶液；银离子敷料：含硝酸银1.5-2.5mg/g(长沙海润医疗器械公司）；空白缓释胶囊：医用级PLGA材质，容量2mL，缓释周期28天（深圳市瑞沃德生命科技股份有限公司）。主要仪器：ICP-MS检测仪（赛默飞iCAP RQ）、全自动生化分析仪（贝克曼AU5800）、酶标仪（Multiskan FC）。主要检测试剂：SOD、MDA检测试剂盒（上海酶联生物科技有限公司）；睾酮、E2、P酶联免疫检测试剂盒（上海江莱生物科技有限公司）。

1.2.2 模型构建

皮下缓释埋置组：大鼠经10%水合氯醛（3mL/kg）腹腔注射麻醉后，在背部任一侧做长约1cm切口，钝性分离皮下组织形成囊腔，植入预先装有2 mL硝酸银溶液（约260 mg/L）的PLGA缓释胶囊，若超缓释周期则更换胶囊。缝合切口，碘伏消毒。术后每日观察切口至愈合，若无感染则不予特殊处理。

10%TBSA烧伤组：大鼠麻醉后，背部脱毛，使用数字控温电烫仪于95℃条件下接触背部皮肤15秒，造成约10%体表面积的Ⅲ度烧伤（创面表现为苍白、皮革样变、无痛觉反应）。立即以4℃生理盐水冷敷创面10分钟以终止热损伤。待创面冷却后，敷贴银离子敷料，并用无菌纱布包扎固定。隔日换药一次，直至创面上皮化大于95%。

假手术组：仅背部脱毛，不实施烧伤、不敷贴敷料、不手术植入，其余条件一致。

1.2.3 样本采集与处理

分别于干预后30天、90天，每组随机处死10只大鼠。经腹主动脉采血10mL，5mL肝素抗凝管离心取血浆用于银离子及肝肾功能检测；5mL非抗凝管静置离心取血清用于生殖激素检测。快速取出肝脏、肾脏、睾丸（雄性）或卵巢（雌性），生理盐水漂洗后冻存待测。

1.2.4 检测方法

采用 ICP-MS 测血液、肝、肾组织银离子浓度；使用全自动生化分析仪测血浆肝肾功能指标；以酶联免疫法分别测血清氧化应激指标与雌雄动物生殖相关激素水平。

1.3 观察指标

一般情况：存活率、精神状态、饮食饮水、自主活动、体重；10%烧伤组创面愈合时间及感染情况。银离子蓄积：肝、肾、血液银离子浓度。器官功能：血浆ALT、AST、Cr。氧化应激：肝肾SOD活性、MDA含量。生殖毒性：血清睾酮、E2、P水平。

1.4 统计学分析

采用 SPSS25.0 统计学软件分析数据。计数资料以率（%）表示，组间比较采用χ2检验；计量资料以x±s表示，同一时间点多组间比较采用单因素方差分析，同组不同时间点比较采用配对 t 检验。以＜为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 三组大鼠一般情况

三组存活率均为100%，精神状态、饮食饮水、自主活动正常。10%烧伤组创面平均愈合时间（20.8±1.5）天，感染1只（5.00%）；其余两组无感染。30天、90天体重增长量组间无显著差异（P＞0.05）。见表1。

表1 三组大鼠一般情况比较（x±s）

2.2 银离子蓄积情况

皮下缓释埋置组30天、90天肝、肾、血液均检出银离子，肾脏蓄积浓度最高，肝脏次之，血液最低；90天与30天无显著差异（P＞0.05）。10%烧伤组与假手术组均未检出。见表2。

表2 三组大鼠银离子蓄积情况比较（x±s，μg/g）

2.3 肝肾功能及氧化应激

各时间点三组ALT、AST、Cr均在正常范围内，组间及时间点间无显著差异（P＞0.05）；肝、肾SOD活性、MDA含量亦无显著差异（P＞0.05）。HE染色示三组肝、肾组织形态正常，肝细胞排列整齐，无水肿、坏死及炎症浸润；肾小管上皮细胞无变性、坏死，肾间质无水肿及炎症细胞浸润。见表3。

表3 三组大鼠肝肾功能及氧化应激指标比较（x±s）

2.4 生殖毒性指标

各时间点三组雄性睾酮、雌性E2及P均在正常生理范围内，组间无显著差异（P＞0.05）。见表4。

表4 三组大鼠生殖毒性指标比较（x±s）

3 讨论

本研究构建临床应用与极端长期暴露两种大鼠模型，设置30天、90天观察节点，从银离子蓄积、器官功能、氧化应激、生殖毒性四个维度系统评价银离子敷料的长期安全性。既可明确临床常规使用下银离子的体内蓄积特征，又能评估极端暴露条件下的多器官毒性，从而为划定银离子敷料的临床安全应用阈值、指导其临床合理使用提供全面实验依据。

实验期间三组大鼠存活率均达 100%，皮下缓释埋置组无感染情况，10% TBSA 烧伤组感染率为 5.00%，与同类大鼠烧伤模型银离子敷料干预的研究结果接近[2]，且三组大鼠 30 天、90 天体重增长量无显著差异，提示无论是临床常规创面外用还是皮下缓释全身暴露，银离子均未对大鼠的生长发育、生存状态产生负面影响。这一结果与银离子的作用特点密切相关[6]：临床使用的银离子敷料释放剂量低，且主要作用于创面局部，全身吸收量极少；皮下缓释埋置组虽为全身暴露，但PLGA胶囊的缓释设计避免了银离子瞬时高浓度释放，大幅降低了急性毒性风险。

银离子蓄积呈场景特异性。皮下缓释埋置组肝、肾、血液均检出银离子，肾脏蓄积最高，符合肾脏作为重金属主要排泄器官的生理功能[6]。银离子经肾小球滤过排出时，部分被肾小管上皮细胞吸附，从而导致轻微蓄积[]。值得注意的是，90天与30天蓄积量无显著差异，提示机体存在持续代谢清除能力，且最高蓄积量1.63±0.15μg/g，处于安全范围[5]。三组体重增长无显著差异，提示银离子未对生长发育产生负面影响。10%烧伤组未检出银离子，证实临床常规使用时银离子仅作用于创面局部，全身吸收蓄积风险小。

肝肾功能与氧化应激结果显示，即使银离子轻微蓄积的皮下缓释埋置组，其ALT、AST、肌酐仍在正常范围，SOD活性、MDA含量与对照组无差异，脏器HE染色未见病理损伤。氧化应激是重金属损伤器官功能的核心途径，银离子可通过诱导活性氧生成，导致 SOD 活性下降、MDA 含量升高，进而引发肝肾功能损伤[]。生殖系统是重金属毒性的敏感靶标，既往研究指出银离子可能穿透血睾屏障干扰生殖激素分泌[]。在本研究的情况下，三组睾酮、E2、P均在正常范围，无组间差异。本研究未出现上述损伤，核心原因可能在于蓄积量远低于毒性阈值，不足以触发毒理反应。

综上，银离子敷料临床长期使用时全身吸收及蓄积风险小；长期皮下暴露的极端条件下，银离子在肝、肾轻微蓄积，处于安全范围，未发现肝肾功能损伤、氧化应激反应及生殖毒性。本研究局限性为样本量较小，未来可扩大样本量并检测银离子在其他组织器官的蓄积情况，进一步完善安全性评价体系。

参考文献

[] Hao Z, Wang M, Chen L, et al. Synergistic antibacterial mechanism of silver-copper bimetallic nanoparticles[J]. Front Bioeng Biotechnol, 2024, 11: 1337543.

[] 马燕, 靳媛媛, 李灿, 等. 银离子-聚酰胺纱布敷料覆盖促进烧伤感染模型大鼠创面愈合的作用及其机制[J]. 山东医药, 2020, 60(26): 44-47, 50.

[] 卢洁, 金杰, 于俪超, 等. 红光联合银离子敷料治疗慢性难愈合创面的最佳方案筛选及机制[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(10): 1554-1561.

[] Sánchez-Gálvez J, Martínez-Isasi S, Gómez-Salgado J, et al. Cytotoxicity and concentration of silver ions released from dressings in the treatment of infected wounds: a systematic review[J]. Front Public Health, 2024, 12: 1331753.

[] Loeschner K, Hadrup N, Qvortrup K, et al. Distribution of silver in rats following 28 days of repeated oral exposure to silver nanoparticles or silver acetate[J]. Part Fibre Toxicol, 2011, 8(1): 18.

[] Olugbodi JO, David O, Oketa EN, et al. Silver nanoparticles stimulates spermatogenesis impairments and hematological alterations in testis and epididymis of male rats[J]. Molecules, 2020, 25(5): 1063.

[] XinLei Wang, YingXue Ma, Chuan Wang, et al. Chronic effects of silver nanoparticles on kidney metabolism in mice: a metabolomic approach [J]. Sci Total Environ,2025,1003:180708.

[] Meike VDZ, Vandebriel RJ, Van Doren E, et al. Distribution, elimination, and toxicity of silver nanoparticles and silver ions in rats after 28-day oral exposure[J]. ACS Nano, 2012, 6(8): 7427-7442.

[] RECORDATI C, DE MAGLIE M, CELLA C, et al. Repeated oral administration of low doses of silver in mice: tissue distribution and effects on central nervous system[J]. Part Fibre Toxicol, 2021, 18(1): 23. DOI: 10.1186/s12989-021-00418-x.