富血小板血漿在骨科領(lǐng)域的應(yīng)用與前景

許生領(lǐng)(綜述)，楊 民，徐祝軍(審校)

(皖南醫(yī)學院附屬弋磯山醫(yī)院創(chuàng)傷骨科，安徽蕪湖241000)

富血小板血漿(platelet rich plasma，PRP)是自體全血經(jīng)過梯度離心、分離得到的血小板濃縮物，血小板含量豐富。當血小板激活時，能釋放多種生長因子，它們在細胞增殖、細胞分化、趨化作用和血管形成方面發(fā)揮重要作用［1］。自1998年 Marx等［2］首次用PRP復合移植骨修復下頜骨缺損以來，PRP已逐漸應(yīng)用于口腔、整形、骨科、耳鼻喉科、神經(jīng)外科等領(lǐng)域的組織修復中。在此就PRP的分離、制備和其在骨科領(lǐng)域的應(yīng)用以及存在問題進行綜述，并對其應(yīng)用前景進行展望。

1 PRP的分離和制備

PRP目前尚無統(tǒng)一的制備方法［3］，其制備方法大體可分為手工制備和全自動制備兩種。手工操作分離法與全自動血小板分離機分離法在離心后，血小板數(shù)量無明顯差異。全自動血小板分離機操作簡便，自動化程度高，制備得到的PRP血小板純度和濃度均較高，但此方法一般用于用血量較多和其成本較高，限制了其在臨床的廣泛應(yīng)用。但無論是何種制作方法，其制備原理均相似，即根據(jù)血液中各組分的沉降系數(shù)不同進行分層制備。一次離心后血液可分為三層，最底層是沉降系數(shù)最大的紅細胞，最上層是上清液，交界處有一薄層，即富血小板層。第一次離心后，棄去上清液或者紅細胞層，然后改變離心力再次離心，可使更多的血小板分離出來。兩次離心法仍是目前制備PRP的常用方法。劉彩霞等［4］比較了動物模型中不同離心力和離心時間所制備的PRP對牽張成骨的影響，結(jié)果顯示應(yīng)用Landesberg法以兩次離心(每次200×g、離心10 min)法制作的PRP中血小板計數(shù)明顯高于全血，為全血的6.17倍;但多數(shù)學者研究認為，采用改良 Appel法［5］所得的血小板回收率較高。

2 富血小板血漿的作用機制

PRP的作用是通過生長因子的相互作用和相互調(diào)節(jié)下完成的，生長因子分泌后立即黏附至靶細胞膜表面，激活細胞膜受體。這些膜受體再誘導出內(nèi)在的信號蛋白，激發(fā)細胞正常的基因序列表達。雖然所有參與組織修復與重建的細胞因子作用機制仍不明確［3］，但是細胞因子對組織修復與重建的部分作用已經(jīng)明確，如血小板衍生生長因子是最早出現(xiàn)在骨折部位的生長因子，可以刺激骨髓基質(zhì)細胞的有絲分裂，促進成骨細胞的趨化、增殖［6］;轉(zhuǎn)移生長因子β以旁分泌或自分泌的方式作用于成纖維細胞、骨髓干細胞、成骨前體細胞和破骨細胞，刺激成骨前體細胞及成骨細胞的趨化、有絲分裂、抑制破骨細胞的形成和骨吸收，在骨折修復中具有極為重要的作用［7］;胰島素樣生長因子促進成骨細胞增生和遷移作用、提高成骨細胞活力［8］;血管內(nèi)皮生長因子可以誘導內(nèi)皮細胞的增生和遷移，從而啟動血管生成反應(yīng)［9］。除生長因子外，PRP中還含有纖維蛋白、纖維結(jié)合蛋白和玻連蛋白等，它們形成纖維網(wǎng)絡(luò)，可以起到承接組織修復細胞、促進細胞黏附、防止細胞流失的支架作用［10］。

3 PRP在骨科領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 骨缺損修復 目前對骨缺損修復的方法主要有自體骨移植、同種異體骨移植、生物材料填充、組織工程技術(shù)等。自體骨移植雖可以取得滿意的療效，但骨來源有限，且增加患者痛苦及多種并發(fā)癥。組織工程學的創(chuàng)立和發(fā)展為骨缺損的修復提供了新的方法。Assoian等［11］首先發(fā)現(xiàn)了血漿中提取的PRP中含有多種生長因子，為骨缺損的修復提供了廣泛的應(yīng)用前景。許洪濤等［12］選擇60例脛骨干中下1/3骨不連患者隨機分為試驗組和對照組(各30例)。試驗組植入富血小板凝膠復合自體松質(zhì)骨顆粒，對照組僅植入自體松質(zhì)骨顆粒，結(jié)果實驗組愈合時間5～8個月，平均6個月;對照組骨折愈合時間6～10個月，平均7.5個月。在每一個階段試驗組X線評分均優(yōu)于對照組。有研究顯示將自體骨復合PRP用于兔脛骨缺損，結(jié)果PRP不僅加快新骨形成，同時提高新生骨質(zhì)量［13］。但 Sánchez 等［14］對應(yīng)用PRP治療骨不連進行了回顧性研究。16例手術(shù)治療21個月后股骨髁上或股骨干萎縮性骨不連的患者，13例應(yīng)用自體骨移植加用PRP，3例經(jīng)皮穿刺注射PRP治療，沒有得到確定結(jié)論。

3.2 脊柱融合方面的應(yīng)用 目前PRP在脊柱融合方面尚處于研究階段，相關(guān)報道有限，且爭議較多。申軍等［15］將24只新西蘭大白兔隨機分組，建立實驗模型。A1組植入PRP+自體濃縮紅骨髓(RBM)+β-磷酸三鈣(β-TCP)，A2 組植入 RBM+ β-TCP，B1組植入PRP+β-TCP，B2組植入β-TCP。術(shù)后12周，A1組骶骨髂骨融合，B1組新生骨明顯多于A2組，術(shù)后各期B2組表面無新生骨組織，兩斷端硬化。這說明PRP具有促進脊柱融合的作用，而PRP復合RBM具有更顯著的促進作用。有研究報道［16］，自體髂骨復合生長因子與單純自體髂骨椎體間植骨，兩者結(jié)果無明顯差別。Castro等［17］在腰椎間孔入路腰椎椎間植骨融合術(shù)研究中發(fā)現(xiàn)，復合PRP組融合率低于對照組，分析原因可能與腰椎生物力學環(huán)境、制備PRP的技術(shù)、血小板數(shù)量以及生長因子濃度有關(guān)。

3.3 半月板關(guān)節(jié)軟骨損傷與修復 通常，受損的關(guān)節(jié)軟骨本身只有很弱的再生修復能力［18］，如何對受損的關(guān)節(jié)軟骨進行修復、恢復關(guān)節(jié)功能和防止關(guān)節(jié)退變是醫(yī)學的研究熱點。有研究表明，關(guān)節(jié)腔內(nèi)應(yīng)用PRP不僅能改善滑膜炎癥，從而抑制關(guān)節(jié)炎的進展，而且能修復受損的關(guān)節(jié)軟骨［19］。Filardo 等［20］最近報道，關(guān)節(jié)內(nèi)注射PRP治療90例患有慢性膝關(guān)節(jié)軟骨退行性疾病的患者(24例患者是雙膝關(guān)節(jié))，術(shù)前和術(shù)后應(yīng)用患者自評總體健康狀況視覺類比量表(EQ-VAS)和國際膝關(guān)節(jié)評分委員會(IKDC)主觀和客觀評估表進行臨床評分，所有患者均進行2年的隨訪。結(jié)果顯示，治療12個月和24個月后臨床各項評分均較術(shù)前顯著提高，年輕或低度軟骨退變患者效果更好。這表明PRP注射治療可以減輕患者疼痛，改善膝關(guān)節(jié)功能，提高生活質(zhì)量。Wu等［21］認為PRP可以作為軟骨細胞的載體，治療關(guān)節(jié)軟骨缺損。如上所述，PRP可以作為修復軟骨時的一種治療選擇，從而可以減少或延遲關(guān)節(jié)置換。

3.4 修復韌帶/肌腱損傷 肌腱組織由腱細胞、纖維膠原蛋白和水分構(gòu)成，自身缺乏血液供應(yīng)，故受損后的愈合速度慢于其他結(jié)締組織。隨著研究的深入，學者們發(fā)現(xiàn)生長因子在韌帶修復過程中起到至關(guān)重要的作用，進而嘗試利用PRP來促進或輔助治療肌腱損傷。Sanchez等［22］在運動員中進行了臨床研究。一組為跟腱斷裂的患者，跟腱縫合修復后注射PRP，對照組為單純修復的患者。研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用PRP的患者在關(guān)節(jié)活動度、功能恢復及術(shù)后并發(fā)癥方面均優(yōu)于單純修復的患者。耿震等［23］將PRP應(yīng)用于大白兔跟腱修復中，結(jié)果顯示實驗組術(shù)后1、2、4周成纖維細胞計數(shù)明顯高于對照組，各時間點實驗組膠原纖維含量亦明顯高于對照組，并且成纖維細胞增殖的峰值較對照組提前。表明PRP在改善肌腱愈合質(zhì)量的同時，也加速了愈合進程。Radice等［24］設(shè)計了前瞻性隨機對照研究，研究包括25例應(yīng)用PRP的前交叉韌帶重建患者，對照組為年齡和性別相當?shù)膯渭兪中g(shù)的25例患者。研究結(jié)果顯示，應(yīng)用PRP可以加快組織的成熟，其成熟時間為正常愈合時間的一半。應(yīng)用髕韌帶進行前交叉韌帶重建時，如果同時應(yīng)用PRP，可以將韌帶成熟時間從12個月減少到3.6個月。

3.5 預防骨與關(guān)節(jié)感染 骨與關(guān)節(jié)感染是骨科手術(shù)面臨的難題之一，除了術(shù)中注意無菌操作，最常用的預防方法是在圍術(shù)期應(yīng)用抗生素［25］。但長期應(yīng)用抗生素會帶來各種不良反應(yīng)［26］。因此，應(yīng)該探索一種新的解決骨感染問題的方法。由于PRP含有的高濃度血小板可以釋放大量生長因子，PRP被凝血酶激活后形成血小板-白細胞凝膠，其中含有高濃度的血小板和白細胞，這些細胞成分在機體先天免疫防御反應(yīng)中發(fā)揮著趨化、吞噬和氧化殺菌等重要作用［27］。此外，血小板-白細胞凝膠在體外可以抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的生長［28，29］。有研究發(fā)現(xiàn)［30］，PRP能更好地促進傷口上皮組織的再生，有利于創(chuàng)口愈合和發(fā)揮抗感染作用。因此，PRP作為一種“生物抗菌制劑”，為人們預防和治療骨與關(guān)節(jié)感染提供了一種新的思路。

4 展望

PRP來源于自體血液，無疾病傳染及免疫排斥反應(yīng)，從根本上解決了疾病傳播及移植物難以存活的問題，且取材方便，制備簡便，費用低廉;PRP中含有多種高濃度的生長因子，各生長因子的比例與體內(nèi)正常比例相似，并具有最佳的協(xié)同作用，這在一定程度上彌補了單一生長因子刺激組織生長效果不佳的缺點。因此，PRP可用于骨科的各個治療領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣泛。

但PRP用于臨床尤其是在骨科領(lǐng)域仍有許多尚未解決的問題，如PRP制備無統(tǒng)一標準，不同方法制備的PRP中生長因子濃度差異較大。而且有學者認為，生長因子的過度表達可能與腫瘤的發(fā)生有關(guān)［31］，但Marx［32］反對上述觀點，認為 PRP為自身物質(zhì)，只是經(jīng)過簡單處理后回輸而已。因此要實現(xiàn)PRP廣泛的臨床應(yīng)用，還需進一步研究。

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