富血小板血漿治療骨折的研究進展△

吳煌超，孫 勁，劉漢胤

（三峽大學(xué)第三臨床醫(yī)學(xué)院·國藥葛洲壩中心醫(yī)院外科，湖北宜昌 443002）

隨著人口老齡化加劇，據(jù)統(tǒng)計多地骨折的發(fā)生率不斷上升［1］。雖絕大多數(shù)骨折都能順利愈合，但有外國文獻記載每年5%～10%的患者會出現(xiàn)愈合延遲或不愈合［2］。自體骨移植對此類情況治療最有效，但該方案可能受到供體部位和數(shù)量及二次創(chuàng)傷的限制［3］。外源性骨移植替代物雖可解決這些限制，但由于缺乏成骨性能、免疫排斥和疾病傳播風(fēng)險等缺陷，應(yīng)用也受到限制。學(xué)者們開始探索其他替代方法，然均不甚理想。目前，大量臨床表明富血小板血漿（plateletrich plasma,PRP）分泌的血小板衍生生長因子能夠有效促進骨折愈合［4］。所以，應(yīng)用PRP 治療骨折值得進一步研究。

1 PRP 影響骨愈合的作用機制

過去不少學(xué)者認為，PRP 主要通過促進愈合級聯(lián)中作用因子的趨化、增殖和促進分化成熟發(fā)揮作用。但最近研究表明，PRP 注射的有益作用不只是來自血小板本身，更多的是血小板激活時從α 顆粒中所釋放的生長因子和蛋白質(zhì)［5］。目前普遍認為PRP 促進骨修復(fù)最具影響的生長因子是骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone morphogenetic protein,BMP）、血小板源性生長因子（platelet derived growth factor,PDGF）、轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor beta,TGF-β）、血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）、胰島素樣生長因子和表皮生長因子。其中以BMP、PDGF、TGF-? 和VEGF 的研究最為廣泛，而且BMP 被認為是骨修復(fù)途徑的啟動子，能誘導(dǎo)分布在骨組織血管周圍未分化間充質(zhì)細胞分化增殖為成骨細胞或軟骨母細胞，促進成骨細胞分化，刺激膠原合成，促進新骨形成［6］。PDGF 可以刺激成骨細胞、成纖維細胞分裂和增殖［7］。TGF-β 主要調(diào)節(jié)軟骨的生長和分化，并促進骨細胞外基質(zhì)合成和骨痂中血管生成，還能通過抑制破骨細胞的活性，從而抑制骨吸收［8］。VEGF 的合成和分泌與骨形成同步，主要促進血管內(nèi)皮細胞增殖，從而促進骨組織血管生成，為新骨形成營造條件［9］。大多數(shù)情況下，這些因子在PRP 中的含量經(jīng)常被用作制備成功的指標(biāo)之一。有文獻記載，PRP 中含多種生長因子參與組織修復(fù)［10，11］。血小板本身參與調(diào)節(jié)血管生成，保護內(nèi)皮細胞免于凋亡，確保足夠的血流到達受損組織，啟動傷口愈合過程［12］。血小板分泌的炎癥血漿調(diào)節(jié)因子可抑制炎癥細胞因子的表達［13］，進而調(diào)節(jié)骨愈合的炎癥階段。通常，血小板壽命遠比骨愈合的時間要短得多［14］。在PRP 衍生的生長因子最初爆炸性釋放后，它們在剩余的血小板存活期內(nèi)繼續(xù)合成和分泌生長因子，并逐步促進骨組織新鮮血管的生成，誘導(dǎo)骨及周圍組織修復(fù)，促進骨折愈合。因此，大多數(shù)學(xué)者認為PRP 極大程度上影響的是早期骨愈合，而不是晚期骨形成。

2 PRP 促進骨愈合的應(yīng)用及研究進展

2.1 PRP 在骨折的應(yīng)用

盡管手術(shù)技術(shù)和醫(yī)療護理取得了進步，但骨折治療后發(fā)生不愈合和骨不連的風(fēng)險與過去相比，依然沒有明顯改變。在再生醫(yī)學(xué)時代，隨著分子生物學(xué)領(lǐng)域的進步，通過更好地理解骨修復(fù)失敗的確切病理生理機制，影響骨折愈合的環(huán)境也逐步受到廣泛關(guān)注。應(yīng)用生長因子改善局部骨折修復(fù)環(huán)境被認為是一種極佳的治療選擇。有研究報道，血小板可釋放誘導(dǎo)新生血管生成的生長因子，能為局部成骨細胞形成創(chuàng)造良好條件［15］。然而，PRP 對骨折治療的效果卻依然飽受爭議，目前仍有待進一步研究。臨床前研究顯示，PRP 對體外成骨細胞樣細胞和動物模型中的骨愈合有整體的積極作用，而臨床研究報道PRP 雖可縮短骨愈合時間，但卻對提高閉合性骨折愈合率幾乎無積極作用［16］。然而，以上結(jié)果存在爭議。2017 年，張福田等［17］為探討PRP 與空心釘鎖定鋼板治療股骨頸骨折的臨床療效，將60 例患者以單盲法按數(shù)字隨機分為PRP 聯(lián)合萬向空心釘鎖定鋼板治療組和單純?nèi)f向空心釘鎖定鋼板治療組，結(jié)果表明，聯(lián)合PRP 組在骨折愈合時間、愈合率等方面明顯優(yōu)于單純組。然該研究存在一定的局限性，如樣本資料較少，PRP制備時的血小板濃度、白細胞數(shù)量等尚未提及，需要進一步研究才能確定PRP 對骨折愈合的真正影響。此外，納入研究的骨折類型存在異質(zhì)性和PRP 標(biāo)準(zhǔn)化制備缺乏共識可能會導(dǎo)致有爭議的結(jié)果。

2.2 PRP 在骨質(zhì)疏松性骨折的應(yīng)用

骨質(zhì)疏松性骨折會增加異常愈合率的發(fā)生，所以臨床上對其有效的治療和預(yù)防依舊很重視［18］。近年來，雖然PRP 在骨折愈合和骨修復(fù)過程已被廣泛研究，但對骨質(zhì)疏松性骨折方面的研究仍較少。目前PRP 在骨質(zhì)疏松性骨折的研究，主要集中在體內(nèi)動物實驗。趙立來等［19］采用人為祛除雌鼠的卵巢建立骨質(zhì)疏松模型觀察PRP 治療骨質(zhì)疏松性骨折的療效。結(jié)果發(fā)現(xiàn)PRP 組骨痂體積和骨痂體積百分比在術(shù)后第1、2、4 周都比對照組高，組間比較差異顯著。阿爾辛藍染色結(jié)果表示PRP 組軟骨細胞增生數(shù)量明顯多于對照組。仇建軍等［20］探討PRP 促進老年骨質(zhì)疏松性髕骨粉碎性骨折愈合的療效，選取老年骨質(zhì)疏松性髕骨粉碎性骨折患者60 例，按隨機數(shù)字表法分為PRP 組和對照組，PRP 組治療方式為克氏針張力帶內(nèi)固定聯(lián)合PRP，對照組僅行單純克氏針張力帶固定。研究中PRP 濃度未提供，PRP 激活方式為凝血酶激活，PRP 注射量未提供。研究結(jié)果顯示，PRP 組臨床骨折愈合時間及下肢完全負重時間均明顯短于對照組，差異顯著。盡管以上實驗表明PRP 治療骨質(zhì)疏松性骨折是有效的，但仍需要在最佳治療條件下進行更大規(guī)模的隨機對照研究來給出更有力和準(zhǔn)確的結(jié)果。

2.3 PRP 在骨缺損的應(yīng)用

骨缺損甚為普遍，常由創(chuàng)傷、感染和手術(shù)等引起［21］。骨自體移植被認為是治療骨缺損的金標(biāo)準(zhǔn)和最有效的方法［22］。然近年來，生物制劑也被用于進一步改善骨骼愈合，其中，PRP 似乎是治療骨缺損較有前途的方法［22，23］。PRP 對各種骨缺損模型的愈合療效已在大量的實驗動物實驗中得到了廣泛研究。目前，大多數(shù)臨床前和體內(nèi)研究一致認為，應(yīng)用PRP 能有效刺激和增強骨缺損的愈合過程。但對骨缺損成骨的有益作用尚無共識，一些研究人員則認為它不能有效地增強新骨形成。Okta?［24］研究54 只大鼠左股骨骨缺損模型中PRP 對骨膜成骨潛力的影響，結(jié)果顯示，在生物力學(xué)基礎(chǔ)上，PRP 的應(yīng)用不會產(chǎn)生任何顯著差異。然而，大鼠的骨形成時間比人快得多，還需要進行進一步的臨床研究。余項華等［25］分析PRP 聯(lián)合同種異體骨治療120 例骨缺損的臨床效果，其結(jié)果顯示，PRP 聯(lián)合組的骨折愈合時間及功能愈后均明顯優(yōu)于單純使用同種異體骨移植。雖然大多數(shù)研究都報道了PRP 在增強和改善骨愈合方面的有效性，且PRP 被建議為骨缺損的新興治療方法［26］。但由于方法、隨訪和研究設(shè)計的局限性，PRP 在臨床應(yīng)用中的有益作用仍存在爭議。

2.4 PRP 在骨不連的應(yīng)用

骨不連是骨科常見且棘手問題［27，28］。隨著生物技術(shù)的不斷深入，PRP 逐步應(yīng)用于骨不連的臨床治療［29］。單獨使用PRP 治療骨不連時，治療效果難以明確。早些年，Ghaffarpasand 等［30］進行了一項隨機雙盲安慰劑對照臨床試驗，研究PRP 對采用自體骨移植和內(nèi)固定治療的骨不連骨折愈合率的影響?；颊咴谛g(shù)中接受5 ml PRP 或5ml 生理鹽水（安慰劑）。與對照組相比，PRP 組的愈合率明顯更高。然而，Say等［31］報道了PRP 在骨不連的臨床使用研究中未能實現(xiàn)骨愈合。共研究20 例患者，其中12 例被診斷為骨不連。這些患者接受3 次2.5 ml 的PRP 治療，治療6 個月后，沒有患者出現(xiàn)骨愈合。因此，認為PRP對治療骨不連無效。但與其他研究相比，該劑量相對較小，且在已發(fā)表的研究中很少提到濃度及注射劑量的關(guān)鍵問題，因此無法判斷是否注射劑量不同導(dǎo)致了結(jié)果不同。此外，當(dāng)比較研究組內(nèi)的患者骨愈合情況時，骨不連的愈合差異很大。因此，建議未來在促進臨床轉(zhuǎn)化和接受PRP 作為一種治療方法時，需要調(diào)查更大劑量（即5～20 ml）PRP 的效果以及更長時間（>11 個月）的隨機臨床試驗［32］。近期研究表明，PRP 聯(lián)合其他形式治療骨不連效果較好，如姜苗苗等［33］通過臨床研究表明采用PRP 聯(lián)合體外沖擊波治療骨不連效果優(yōu)于對照組。Nie 等［34］研究脫礦質(zhì)骨基質(zhì)（demineralized bone matrix,DBM）和PRP 聯(lián)合治療骨不連，雖然其療效令人滿意，但也存在局限性，需要進行更大規(guī)模和更高質(zhì)量的研究來評估其臨床療效。

3 展 望

含多種生長因子的血漿制品PRP 是目前臨床研究的熱點［35，36］。源于自體，安全且無已知不良反應(yīng)是其本身優(yōu)勢，加上當(dāng)前的制備技術(shù)，PRP 可成為應(yīng)用廣泛的生物制劑［37，38］。但在臨床應(yīng)用上的主要問題源于其使用的不可控性，這種不可控性包括創(chuàng)建和激活PRP 以及傳遞方法的差異。然而，無論方法如何，PRP 在骨修復(fù)的使用中存在的另一個棘手的問題是在骨折修復(fù)周期中，PRP 生長因子在填充了骨缺損中后，滯留時所面臨的生理活性的挑戰(zhàn)。展望未來，減少上述變異性和提供PRP 生物分子持續(xù)釋放的能力極有可能是加速骨折愈合的關(guān)鍵?；赑RP 早期體外研究，近年來它在一些動物模型和人體試驗中的應(yīng)用顯著增加。利用藥物傳遞、生物材料和組織工程方面進展，并將其應(yīng)用于PRP 結(jié)合生長因子刺激骨再生，這項研究將會是一種真正的轉(zhuǎn)變。未來隨著PRP 治療方案的不斷完善，應(yīng)逐步研究特定適應(yīng)癥下PRP 治療的標(biāo)準(zhǔn)化［39］。雖然到目前為止，還沒有一種明確的給藥方法，但方法數(shù)量和多樣性的增加，似乎表明PRP 在治療骨缺損方面臨床潛力已逐漸被認識。這一潛力已在PRP 水凝膠、海綿和納米纖維支架制造領(lǐng)域的現(xiàn)有和未來研究中得到充分發(fā)揮，并有可能為臨床創(chuàng)造新的配方和給藥方法［40］。