富血小板血漿在骨科疾病中應用的研究進展

董晤訊 馬勇 郭楊 朱亞亮 朱愛洪 黃浩 陳茂康 方穎

富血小板血漿（platelet-rich plasma，PRP）是通過離心自體血液得到的富含血小板的少量血漿[1]。血小板的α顆粒中含有生長因子和介質(zhì)，如轉(zhuǎn)化生長因子、血小板衍生生長因子、堿性成纖維細胞生長因子、血管內(nèi)皮生長因子、表皮生長因子、胰島素樣生長因子[2-3]。通過離心濃縮，注射到損傷部位，可以提高組織的自愈能力。與正常全血相比，PRP中的生長因子和分化因子一般高出3～5倍[4]。PRP制劑通常細分為富白細胞的PRP（LRPRP）和少白細胞的 PRP（LP-PRP）[5]。PRP 因獲取方便，如今已被應用到骨科大部分疾病的治療中。為了評估不同PRP制劑的臨床適應證，本文就當前國內(nèi)外PRP在骨科疾病中的應用作一綜述。

1 PRP的制備和成分

目前PRP尚無統(tǒng)一的制備標準，由于各種PRP收集和制備工藝存在較大差異，不同制備系統(tǒng)的血小板收集率均不同。通常將采集的全血與抗凝血因子（如檸檬酸鈉、右旋糖酐和乙二胺四乙酸）混合，然后離心分離紅細胞（RBC）、貧血小板血漿（PPP）以及含有濃縮血小板的“血沉棕黃層”，移去RBC和PPP層，進一步分離血小板濃縮層，最終得到PRP[6]。PRP可以直接注射到患部，也可以加入氯化鈣或凝血酶“激活”，激活后的血小板脫顆粒并釋放生長因子和分化因子。激活后約70%的儲存生長因子在10min內(nèi)被釋放，1h內(nèi)幾乎100%釋放。剩余極少數(shù)生長因子在血小板存活期（8～10d）內(nèi)釋放[7]。就PRP的具體成分而言，個體之間存在差異，同一個體不同時間也有差異。目前已知患者特異性因素（服用藥物）和不同商業(yè)制備系統(tǒng)都會影響PRP的特定成分。有研究表明，LRPRP與促炎作用有關，其中存在的白細胞濃度與分解代謝細胞因子濃度呈正相關，如白細胞介素（interleukin，IL）-1β、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases,MMP），它們可能拮抗血小板中的合成代謝細胞因子[8]。這可能是相關研究報道PRP臨床療效不同的主要原因。

2 PRP在骨折中的應用

體外研究中，PRP治療骨折模型時，可促進骨折愈合。有研究表明PRP可以提高動物截骨模型的骨強度[9]。盡管體外研究有積極的發(fā)現(xiàn)，但基于高質(zhì)量的臨床研究，沒有共識表明常規(guī)使用PRP可促進骨折愈合。在一項關于脛骨骨不連的臨床隨機對照研究中，PRP治療組與骨形態(tài)發(fā)生蛋白7治療組在臨床和影像學愈合方面均無優(yōu)勢[10]。在一項小樣本隨機對照研究中，應用PRP聯(lián)合骨髓濃縮物（bone marrow aspirate concentrate，BMAC）促進脛骨延長，與單獨應用BMAC相比，隨訪24～34個月后，PRP聯(lián)合BMAC組在骨皮質(zhì)平均愈合指數(shù)、平均負重指數(shù)方面均有明顯提升，但兩組骨痂形態(tài)類型和平均外固定指數(shù)均無明顯差異[11]。

3 PRP在肌腱損傷中的應用

研究表明，PRP在治療肌腱損傷方面具有較好療效。肌腱修復是一個動態(tài)過程，包括炎癥反應、細胞增殖與分化及組織重塑3個階段[12]。PRP中許多細胞因子參與這些階段的信號通路。PRP還可以促進新血管形成，這不僅增加了受損組織細胞再生時所需的血液供應和營養(yǎng)，而且有助于受損組織碎片[13]。這兩種作用機制在肌腱損傷修復時尤為重要。

3.1 肱骨外上髁炎 多項臨床研究評估了PRP對物理治療無效的肱骨外上髁炎患者的療效。有研究比較了LR-PRP治療組與局麻對照組的療效，結(jié)果表明在24周時，LR-PRP組患者疼痛評分改善71.5%，而對照組改善56.1%，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；LR-PRP組殘余肘壓痛的患者比例為29.1%，而對照組為54.0%，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）[14]。

與皮質(zhì)類固醇激素注射相比，PRP治療肱骨外上髁炎療效持續(xù)時間更久。有研究比較了LR-PRP與皮質(zhì)類固醇激素治療慢性肱骨外上髁炎的療效，隨訪1年發(fā)現(xiàn)兩組視覺模擬評分（visual analogue scale，VAS）均有改善，但LR-PRP組治療成功率明顯高于皮質(zhì)類固醇組（P＜0.01）。LR-PRP組患者在接受注射后1年仍報告癥狀緩解，而皮質(zhì)類固醇激素的作用在12周后逐漸減少。LR-PRP組患者接受治療后2年，癥狀無明顯反復[15]。

總之，PRP是治療肱骨外上髁炎的有效方法，其短期和長期療效均有高質(zhì)量研究證據(jù)，并有證據(jù)明確表明LR-PRP可作為首選治療方案。

3.2 髕腱損傷 有研究比較了針刺療法聯(lián)合LR-PRP與單純針刺治療髕腱損傷的療效，結(jié)果顯示在12周時，LR-PRP組維多利亞運動學院評分（Victorian institute of sports assessment，VISA）明顯高于單純針刺組（P＜0.05）。但是26周后，LR-PRP療效逐漸減小，與單純針刺組相比差異無統(tǒng)計學意義[16]。這表明LR-PRP在早期對髕腱損傷較單純針刺有一定的優(yōu)勢。在另外一項隨機對照研究中，患者隨機分為PRP組和體外沖擊波治療組，隨訪2個月發(fā)現(xiàn)，兩組間療效無差異，隨訪6個月和12個月時，PRP組VISA評分及VAS評分均較體外沖擊波組明顯改善[17]。

3.3 跟腱損傷 一項前瞻性隨機對照研究評估了LRPRP輔助跟腱康復鍛煉對跟腱炎的修復作用，與注射0.9%氯化鈉注射液組相比，在跟腱結(jié)構(gòu)、血管新生程度和臨床結(jié)果方面均無明顯差異[18]。一項隨機對照研究比較了LP-PRP注射組與假注射組（注射0.9%氯化鈉注射液）的療效，隨訪6個月發(fā)現(xiàn)LP-PRP注射組較假注射組VAS評分、功能和活動評分均有改善[19]。

動物研究表明，當PRP作為輔助治療時，可促進急性跟腱斷裂的愈合。在一項大鼠跟腱斷裂模型的研究中，發(fā)現(xiàn)PRP組Ⅰ型膠原纖維含量明顯高于對照組，表明PRP有助于斷裂跟腱的愈合[20]。在另一項兔跟腱損傷模型中，PRP可促進成纖維細胞增殖、膠原沉積，并縮短炎癥期進而促進跟腱愈合[21]。

3.4 肩袖損傷 目前有關PRP保守治療肩袖損傷的高質(zhì)量隨機對照研究還很少。有研究將慢性肩袖損傷患者分為關節(jié)鏡下肩峰成形術(shù)（AA）組和AA+PRP組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)AA+PRP組肌腱細胞數(shù)、血管分布明顯減少，細胞凋亡率增加，表明PRP可能對跟腱愈合有不利影響[22]。與之結(jié)果相反的一項隨機對照研究發(fā)現(xiàn)，與安慰劑組相比，LR-PRP注射組疼痛明顯改善[23]。

一項有關PRP輔助治療肩袖斷裂的研究表明PRP結(jié)合關節(jié)鏡修補肩袖與單獨肩關節(jié)鏡相比沒有明顯優(yōu)勢[24]。在另一項研究中，PRP輔助治療組與對照組在Constant肩關節(jié)評分、加州大學肩關節(jié)評分、美國肩肘外科醫(yī)師評分和肩關節(jié)簡單評分方面比較差異均無統(tǒng)計學意義[25]。在肩袖大撕裂修補手術(shù)中，PRP沒有促進肩袖修復的效果；在肩袖中、小撕裂手術(shù)中，PRP可降低術(shù)后復發(fā)率[26]。

3.5 跖筋膜炎 跖筋膜亦稱跖腱膜，在評估PRP治療跖筋膜炎療效的臨床隨機對照研究中研究對象多為慢性跖筋膜炎患者。通常情況下，當保守治療無效后，會給予局部注射皮質(zhì)類固醇，但由于需多次注射，可能導致足底脂肪墊萎縮和足底筋膜破裂。而PRP局部注射則無需擔心此類并發(fā)癥。有研究發(fā)現(xiàn)，PRP在治療慢性跖筋膜炎時，療效可維持12個月，明顯高于皮質(zhì)類固醇組[27]。還有研究表明，在疼痛、功能方面，類固醇激素短期療效好，而PRP長期療效更明顯[28]。但由于此類研究普遍質(zhì)量不高，所以需要更多高質(zhì)量隨機對照研究對此進行論證。

4 PRP在韌帶損傷中的應用

4.1 前交叉韌帶（anterior cruciate ligament,ACL）斷裂PRP在ACL重建手術(shù)中的應用研究主要集中在移植物與骨隧道的愈合（腱骨愈合）、移植物的成熟度和移植物取材部位疼痛3個方面。就PRP對ACL移植物成熟的影響而言，一些研究證明應用PRP可以促進移植物成熟，而另一些研究對此結(jié)論持否定態(tài)度。

雖然PRP可能對ACL移植物成熟和腱骨愈合有一定促進作用，但不一定會改善臨床功能結(jié)果。有研究發(fā)現(xiàn)應用PRP在臨床功能結(jié)果的改善方面沒有明顯優(yōu)勢[29]。在一項研究中，評估同種異體ACL重建術(shù)后2年臨床結(jié)果，發(fā)現(xiàn)PRP組移植物形態(tài)與對照組相比有所改善，但兩組的膝關節(jié)損傷和骨關節(jié)炎評分、國際膝關節(jié)評分委員會（international knee documentation committee，IKDC）評分及馬克思活動水平量表評分均無明顯差異[30]。

在PRP對移植物取材部位疼痛的影響方面，有研究將PRP應用到髕韌帶取材部位，術(shù)后PRP組患者VAS評分明顯改善[31]。而在一項髕腱移植重建ACL的研究中，發(fā)現(xiàn)PRP組與對照組在日常生活中膝前疼痛方面無明顯差異[32]。

4.2 踝關節(jié)扭傷 有關PRP注射治療踝關節(jié)扭傷的高質(zhì)量研究很少。在一項臨床雙盲隨機對照研究中，患者為急性踝關節(jié)扭傷患者，比較PRP與安慰劑0.9%氯化鈉溶液的療效，結(jié)果表明兩組間VAS評分及下肢功能量表評分無明顯差異[33]。在另一項研究中，治療組注射LP-PRP，對照組不注射LP-PRP，結(jié)果發(fā)現(xiàn)治療組恢復運動的時間明顯少于對照組[34]。

5 PRP在肌肉損傷中的應用

與肌腱愈合過程類似，肌肉損傷的修復過程包括炎癥反應、細胞增殖與分化及組織重塑3個階段。一項研究評估了肌肉損傷時注射PRP的療效，結(jié)果表明PRP可以促進肌肉損傷的修復[35]。在另一項研究中，發(fā)現(xiàn)PRP對腘繩肌損傷無明顯療效[36]。在一項急性腘繩肌損傷的研究中，發(fā)現(xiàn)PRP組恢復運動所需時間顯著少于對照組，但VAS評分無明顯差異[37]。

基礎研究發(fā)現(xiàn)，生長因子對肌肉再生及肌細胞增殖、分化必不可少。PRP結(jié)合氯沙坦可通過刺激肌肉再生、血管生成及預防纖維化來促進肌肉愈合[38]。PRP還可通過上調(diào)增殖細胞核抗原、細胞周期蛋白A2、細胞周期蛋白B1、細胞周期蛋白依賴性激酶-1和細胞周期蛋白依賴性激酶-2蛋白表達，進而促進骨骼肌細胞增殖[39]。一項PRP對大鼠腓腸肌肌損傷的影響研究表明PRP不僅可以促進肌肉愈合，還可以減少促炎癥CD68陽性細胞和凋亡細胞[40]。

6 PRP在骨性關節(jié)炎（osteoarthritis，OA）中的應用

使用PRP進行軟骨再生的理念源自體外基礎研究，研究表明血小板α顆粒釋放的生長因子可通過上調(diào)基因表達，增加軟骨細胞合成細胞外基質(zhì)的能力。有關使用PRP治療軟骨損傷的臨床研究主要涉及膝關節(jié)和髖關節(jié)OA患者。

6.1 膝關節(jié)OA 已有大量研究評估了關節(jié)內(nèi)注射PRP治療膝關節(jié)OA的療效。有研究表明，與注射玻璃酸鈉組相比，關節(jié)腔內(nèi)注射PRP組隨訪12個月時西安大略麥克馬斯特大學骨關節(jié)炎指數(shù)（Western Ontario McMaster Universities OA index，WOMAC）評分顯著改善[41]。有研究顯示PRP組IKDC評分及VAS評分均優(yōu)于玻璃酸鈉組，但WOMAC評分及關節(jié)腔內(nèi)促炎因子IL-1β、TNF-α含量無明顯差異[42]。

有研究比較了LP-PRP和LR-PRP治療膝關節(jié)OA的療效，發(fā)現(xiàn)與玻璃酸鈉和安慰劑相比，LP-PRP注射可顯著改善WOMAC評分，但LP-PRP和LR-PRP兩者的不良反應率明顯高于玻璃酸鈉[43]。LR-PRP較LPPRP更易導致細胞死亡、促炎因子蛋白表達上升[8]。白細胞濃度與分解代謝細胞因子及促炎因子表達量呈正相關，因此高濃度白細胞不利于損傷組織修復。有研究發(fā)現(xiàn)MMP-9及IL-1β也與白細胞濃度呈正相關，影響關節(jié)軟骨修復[44]。這些研究進一步證明，LP-PRP較LRPRP可能更適用于改善膝關節(jié)OA癥狀。

6.2 髖關節(jié)OA 有研究比較了LR-PRP與LP-PRP治療髖關節(jié)OA的療效，發(fā)現(xiàn)LR-PRP組促炎因子TNF-α、IL-6和IL-1β含量明顯增加，LP-PRP組抗炎介質(zhì)IL-4和IL-10水平明顯增加，而IL-10可以抑制促炎因子TNF-α、IL-6和IL-1β的表達[45]。有研究比較了PRP療法與玻璃酸鈉療法，結(jié)果表明兩組間無明顯差異[46]。一項PRP和玻璃酸鈉治療髖關節(jié)OA的研究發(fā)現(xiàn)隨訪4周時，PRP組VAS評分較治療前明顯下降，而玻璃酸鈉組無明顯改善。隨訪16周時，VAS評分較治療前無明顯下降，而玻璃酸鈉組較治療前明顯改善，表明PRP只可短期緩解疼痛[47]。

7 小結(jié)

綜上所述，PRP由于富含多種重要的生長因子和生物活性物質(zhì)，能促進細胞增殖分化、趨化和血管形成，這對加快受損組織的愈合有重要意義，也為其臨床應用提供了理論依據(jù)；同時由于PRP來源于自體血，不存在異體移植免疫反應，具有較高的安全性，并且利用現(xiàn)有的商用制備系統(tǒng)可方便、快速獲取，因此深受廣大基礎研究人員和臨床醫(yī)師關注。PRP在骨科疾病中的應用逐漸增多，大量臨床研究均顯示其安全性，但對于不同適應證，其臨床結(jié)果好壞不一，這可能與PRP制劑的異質(zhì)性以及臨床研究水平高低有關。因此未來需要更多大樣本、高質(zhì)量的隨機對照研究來明確PRP療效。盡管如此，PRP在骨科疾病中的應用仍具有廣闊前景。