富血小板血漿治療慢性下腰痛的研究進(jìn)展和前景展望

于長(zhǎng)歲 朱立國 張曉峰 于忠寶 詹豐源 王樹人 賀豐 韓玉生 王政春 謝欣昇

下腰痛（low back pain，LBP）是以下背部、腰骶部及臀部疼痛為特征的一組疾?。?］。據(jù)報(bào)道，75%的成年人有過LBP病史，主要集中在50歲左右的中老年女性病人［2］，椎間盤（IVD）退變是 LBP的重要發(fā)病機(jī)制。富血小板血漿（platelet rich plasma，PRP），即“血小板凝膠”，是一種自體血液濃縮物，含有天然濃度的自體生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子，目前廣泛應(yīng)用于臨床、組織再生和修復(fù)。PRP是經(jīng)梯度密度多次離心后的高濃度PLT濃縮物，可釋放多種生長(zhǎng)因子、趨化因子、細(xì)胞因子等，且PRP具有制作簡(jiǎn)便、使用方便、低成本等優(yōu)點(diǎn)，已成為L(zhǎng)BP治療的新熱點(diǎn)。

1 PRP的分類

基于WBC數(shù)量和纖維蛋白含量，分為4種類型的PRP制備液：純富血小板纖維蛋白（P-PRP）含有少量WBC和低密度纖維蛋白；富白細(xì)胞富血小板纖維蛋白（L-PRP）含有大量WBC和低密度纖維蛋白；純富血小板血漿（P-PRF）含有少量WBC和高密度纖維蛋白；富白細(xì)胞富血小板纖維蛋白（L-PRF）含有大量WBC和高密度纖維蛋白。其中，P-PRP富含生長(zhǎng)因子的血漿；L-PRP存在形式包括膠體或液體兩種；P-PRF即純富血小板纖維蛋白；L-PRF富含高密度的纖維蛋白網(wǎng)。

2 PRP的制備

1954年Kingsley在《Nature》中首次提出PRP。Harke于1977年首次分離，其制備過程經(jīng)過離心即可獲得。目前，PRP可由手工、專業(yè)制備儀制備。手工制備按其離心次數(shù)分為一次離心、二次離心、三次離心法；其中，二次離心法被大多數(shù)的研究者所接受。

P-PRP的制備：采集靜脈血5 mL，2800 r/min離心8 min后分為3層——RBC層、“黃衣層”、無細(xì)胞血漿層。其“黃衣層”即P-PRP。目前，操作更便捷且應(yīng)用廣泛的Electa細(xì)胞分離器可以較為準(zhǔn)確地篩選出P-PRP。

L-PRP的制備：第一步與P-PRP制備相同，將“黃衣層”、血漿層、RBC層分別移至另一離心管并高速離心，去除血小板血漿（PPP）層，即為L(zhǎng)-PRP。

P-PRF的制備：采用Cascade Medical公司生產(chǎn)的PRFM試劑盒用來生產(chǎn)P-PRF。其中富含檸檬酸鈉抗凝劑及分離凝膠試管，可以收集約9 mL的全血，并在高速離心6 min后，分為RBC層、“黃衣層”、PPP層。將“黃衣層”及PPP層同時(shí)移入含有氯化鈣的溶液，再離心15 min后獲取P-PRF凝塊。

L-PRF的制備：將全血移至不含抗凝劑的干燥試管中，并低速離心后分為：RBC層、PRF凝塊層、血漿層。該方法操作簡(jiǎn)便，價(jià)格便宜。

3 PRP通過釋放多種生長(zhǎng)因子發(fā)揮作用

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，PLT中富含800余種蛋白質(zhì)，大量的蛋白質(zhì)經(jīng)過磷酸化后會(huì)產(chǎn)生1500多種蛋白相關(guān)的生物活性因子，包括轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）、血小板衍生生長(zhǎng)因子（PDGF）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）等。其中，TGF-β具有刺激膠原產(chǎn)生、血管形成、上皮再生及促進(jìn)抑制膠原降解的蛋白酶合成的作用；VEGF具有保護(hù)細(xì)胞的作用，影響細(xì)胞增殖。

盡管IVD退變的確切機(jī)制尚不清楚，但其典型的生化改變包括蛋白多糖和Ⅱ型膠原含量進(jìn)行性減少，隨后引起脫水和Ⅰ型膠原含量增加，導(dǎo)致組織纖維化［3］。促炎細(xì)胞因子IL-1、TNF-α被一氧化氮、基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）和蛋白聚糖酶所激活，并影響IVD退變過程中的基質(zhì)穩(wěn)態(tài)性，最終導(dǎo)致纖維環(huán)和髓核組織的細(xì)胞外基質(zhì)被破壞［4］。

4 PRP促進(jìn)LBP修復(fù)的體外研究

Gomez等［5］發(fā)現(xiàn)，人類髓核細(xì)胞培養(yǎng)液在體外培養(yǎng)中加入PRP，PRP組與對(duì)照組相比較，髓核細(xì)胞個(gè)數(shù)增長(zhǎng)8～12倍，表明PRP在體外培養(yǎng)下能明顯促使細(xì)胞外基質(zhì)合成及細(xì)胞增殖。Baklaushev等［6］利用PRP對(duì)豬離體藻酸鹽微囊化纖維環(huán)細(xì)胞進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)微囊化纖維環(huán)細(xì)胞的半透膜結(jié)構(gòu)可以有效地保持培養(yǎng)液PRP的濃度。Vinod等［7］體外培養(yǎng)人髓核細(xì)胞同時(shí)加入TNF-α、IL-1β模擬LBP中紊亂的微環(huán)境，發(fā)現(xiàn)環(huán)氧化酶-2（COX-2）、基質(zhì)金屬蛋白酶-3（MMP-3）等促降解基因表達(dá)明顯上升，將PRP加入培養(yǎng)液中可以顯著抑制促降解酶、細(xì)胞因子、促炎介質(zhì)介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，從而維持正常的細(xì)胞分化與增殖過程。

5 PRP治療LBP的相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究

LBP的病程進(jìn)展遲緩，如能有效預(yù)防IVD退變，便能延緩LBP病程的進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)LBP的早期治療。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，將PRP注射到退化IVD中，可有效改善IVD的厚度并有利于退化IVD的基質(zhì)完整性。Nazari等［8］將含有自體PRP的明膠水凝膠微球注入新西蘭大白兔退變IVD的髓核中。2周后觀察免疫組化及MRI結(jié)果，發(fā)現(xiàn)注射PRP第2周，蛋白聚糖、Ⅱ型膠原mRNA水平顯著升高，同時(shí)伴IVD內(nèi)含水量顯著升高。Cho等［9］發(fā)現(xiàn)，在TNF-α有效刺激條件下，PRP可以促進(jìn) COL2、AGN基因表達(dá)，并抑制MMP-1表達(dá)；同時(shí)還可抑制TNF-α誘導(dǎo)的MMP-1的生成［10］。Anitua 等［11］在兔 IVD 退變模型中，采用自體PRP、PPP及PBS注入不相鄰節(jié)段的退變IVD，并對(duì)比8周后兔IVD組織及影像學(xué)變化，發(fā)現(xiàn)自體PRP組在保持原有IVD高度、MRI T2加權(quán)像信號(hào)、軟骨細(xì)胞數(shù)目方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究已證實(shí)，不同生長(zhǎng)因子共同作用可以有效減輕IVD退變，在修復(fù)過程中表現(xiàn)為協(xié)同作用，體現(xiàn)了PRP的治療優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用組織學(xué)、細(xì)胞學(xué)等多種方式評(píng)估PRP對(duì)IVD的修復(fù)和保護(hù)作用，可以還原人體環(huán)境較復(fù)雜的動(dòng)態(tài)負(fù)荷下PRP的治療效果。

6 PRP注射治療LBP的臨床研究

2009年11月，美國FDA批準(zhǔn)PRP作為新一代關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射物，應(yīng)用于臨床診療。PRP應(yīng)用于臨床有下述優(yōu)勢(shì)：（1）PRP來源于自體血，不會(huì)出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng)；（2）制備簡(jiǎn)便、成本低，操作過程簡(jiǎn)單；（3）PRP 用凝血酶激活后成為膠體狀，預(yù)防PLT流失，有助于PLT長(zhǎng)時(shí)間在IVD界面釋放生長(zhǎng)因子/細(xì)胞因子；（4）細(xì)胞因子有助于細(xì)胞有絲分裂、血管再生及趨化；（5）PRP內(nèi)纖維網(wǎng)格可以促進(jìn)細(xì)胞黏附、防止細(xì)胞流失；（6）PRP 中含 WBC，具有抗感染作用；（7）為達(dá)到臨床損傷修復(fù)效果，推薦PRP濃度為正常的4～6倍。

Levi等［12］開展的一項(xiàng)臨床研究揭示了PRP治療盤源性LBP的臨床療效，他將PRP注射到多節(jié)段IVD內(nèi)，并以O(shè)swestry功能障礙評(píng)分下降30%、VAS評(píng)分下降50%作為有效的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果顯示，治療1、2、6個(gè)月后，有效率分別達(dá) 14%、32%、47%。Hussein等［13］對(duì)104例慢性LBP病人進(jìn)行臨床研究。由于WBC具有吞噬性質(zhì)，因此使用PLRP（富含PLT、WBC的血漿）來代替PRP，每周注射1次，共注射6周。結(jié)果表明PLRP是一種安全有效的緩解慢性LBP的方法。Tuakli-Wosornu等［14］選取47例經(jīng)過至少6個(gè)月治療無效的LBP病人，在IVD造影下疼痛激發(fā)試驗(yàn)（+）后，隨機(jī)對(duì)29例病人進(jìn)行PRP注射，并與只行造影劑的18例病人相比較，當(dāng)隨訪至8周時(shí)，PRP治療組功能、疼痛評(píng)分、病人滿意度3項(xiàng)指標(biāo)均有明顯改善，當(dāng)隨訪至12個(gè)月時(shí)，PRP治療組的功能評(píng)分仍較對(duì)照組明顯提高。Gavriil等［15］將PRP用于治療腰椎退變誘發(fā)的LBP，研究者在內(nèi)鏡輔助下，從LBP病人的腰后椎板間向受壓神經(jīng)根節(jié)段硬膜外注射5 mL PRP，結(jié)果顯示病人在3個(gè)月內(nèi)疼痛均有不同程度減輕，且無并發(fā)癥發(fā)生。

7 前景展望

大量的國內(nèi)外研究已證實(shí)PRP治療LBP具有較好的臨床效果，操作簡(jiǎn)易，具有廣闊的應(yīng)用前景，但其安全性及長(zhǎng)期療效還需大量標(biāo)準(zhǔn)化臨床研究隨訪觀察；而PRP的制備、治療方案、最適濃度等問題還需統(tǒng)一規(guī)范，待這一系列問題得到進(jìn)一步完善與解決，PRP有望開辟臨床治療LBP的新途徑。