富血小板血浆对组织损伤修复的研究进展

富血小板血浆（Platelet-rich Plasma，PRP），是自体来源的浓缩血小板血浆，人类正常血小板计数为1.5～4.5×105/μL之间，而PRP中血小板计数高出正常人血小板计数的4～5倍。自20世纪70年代以来，富血小板血浆就被用于软组织的修复。1975年，Oon和Hobbs第一次发现PRP，自从被报道后首次被Ferrari等用于心脏手术，用于阻止自体血过度灌注。自此后，PRP被运用于很多医学领域，包括颌面外科、骨外科、整形外科、修复软组织缺损及重建外科，本文就富血小板血浆对组织损伤修复的研究进展综述如下。

1 PRP的制备

有些临床工作者发现，运用PRP修复骨缺损及创面修复等作用不明显，其主要原因是各研究人员及临床工作者制备富血小板血浆标准不一致。富血小板血浆（PRP）是新鲜血液通过高速离心而获得的，近几十年对PRP的制备有很多种方法，如：Petrungaro 法、Landesberg 法、Aghaloo 法、Anitua 法。袁霆等通过对这四种不同的离心方法进行研究，结果表明Landesberg法制备的PRP中血小板浓度最高，活化率小，血小板体积分数比最高，是较理想的制作方法。Landesberg 法使用低速离心法，第1次以2000r/min 的离心力离心10min，吸取全部的上清液直达交界面下3mm，将吸取液移入另一离心管中，平衡后再以3000r/min的离心力离心15min，吸弃上清液，留适量血浆以容纳并稀释高浓度的血小板，用此法10ml的全血约制备出1ml 的富血小板血浆。国内外学者一致认为制备富血小板血浆的过程中离心力不能过高，过高的离心力易致血小板激活并导致血小板破裂，从而大大降低了富血小板血浆的生物活性。

PRP中生长因子含量的多少取决于以下几个因素：首先是依赖于生长因子在血小板α-颗粒中聚集的浓度，近来研究者证明，PRP的促细胞增殖作用与PRP制备浓度呈正相关，尤其是血小板浓度，这是患者变量；其次是对处理技术的差异，这会导致不同的血小板浓度比和血小板活化以及碎裂的程度。激活前血小板活化的完整性，因为仅有一部分生长因子是从血小板激活中释放的。

2 富血小板血浆激活

富血小板血浆在使用之前都必须激活，激活后的富血小板血浆释放大量的包含α-颗粒的血小板的生长因子。PRP有很多种激活的方法，不管是异种的还是自体来源的，凝血酶和氯化钙是最常用的方法。需要注意的是凝血酶作为一种有效的成纤维细胞的促细胞分裂剂本身就具有止血的功能。此外，用冷冻-融化循环和 Triton-X-100技术来溶解血小板，可以释放它们的生长因子的止血特性[1]。另外一种激活剂是巴曲酶，是一种凝血酶样蛋白水解酶，启动凝块形成，血小板本身对巴曲酶不敏感。富血小板血浆被激活后形成凝胶，因为生长因子在凝胶内的释放速度慢，可延长其作用。

3 富血小板血浆作用机制

血小板形成于骨髓巨核细胞，血小板包括α， δ和λ颗粒，α颗粒对血小板功能起着关键作用，α颗粒占血小板约50%～80%。富血小板血浆内包括各种生长因子，包括血小板源生长因子（platelet-derived growth factor， PDGF）、表皮生长因子（epidermal growth factor， EGF）、转化生长因子β（transforming growth factor，TGF-β）、成纤维细胞生长因子 Fibroblast growth factor（FGF）、胰岛素样生长因子 （insulin- like growth factor，IGF）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor， VEGF）等，其中含量最多的是PDGF和TGF-β，这些生长因子作用广泛，分别和相互协同使得富血小板血浆的功能得以发挥。PDGF-AB的释放可以明显促进胶原纤维磷酸化[2]。研究表明[3]PDGF可为细胞成分和组织分化提供一个中央连接器，PDGF还可在损伤部位发挥作用，从他们近腔的位置调动周皮细胞，刺激这些细胞有丝分裂扩张，并使这些组织有序化。TGF-β1和FGF2参与诱导上皮-间质转化，TGF-β1通过上调mRNA从而使胶原蛋白表达增加[4]。相关生长因子及其功能见表1。

4 富血小板血浆在组织损伤修复中的研究进展

4.1富血小板血浆在骨外科组织损伤修复中的运用

4.1.1在骨外科骨组织损伤中的运用：在创伤骨科领域中最常见的就是各种原因导致的骨缺损，其修复的方法很多，但仍缺乏有效的方法。近年来组织工程的发展为缺损的修复提供了有效的新方法。Malhotra等[5]通过对80只胫骨近端骨折骨松质形成的观察研究表明，使用最高剂量PRP组显微CT骨体积/总体积显著增高，组织形态学上新骨面积和骨向内生长的深度也最高。Zou等[6]通过对兔骨髓间充质干细胞进行体外培养来探讨PRP对骨髓间充质干细胞的成骨分化作用，得出与对照组相比富血小板血浆可促进骨髓基质干细胞迅速的增殖，有效促进骨髓基质干细胞向成骨细胞分化。

4.1.2 在慢性关节炎组织损伤修复中的运用：慢性疼痛常发生于运动员或者是缺乏运动的人群中，在正常人和运动医学中也非常普遍。其经常导致人们在日常生活中的活动量减少，甚至停止运动。慢性骨关节炎最显著的组织表现是肌腱组织的退化而不是炎症。Peerbooms ，Sluimer 等[7]通过对100位患有肱骨外上髁炎患者进行随机对照试验，得出富血小板血浆可以减轻慢性外侧上髁炎疼痛和显著改善功能，其作用远超过注射糖皮质激素。Chaudhury 等[8]通过使用超声造影来评估血管改变及肌腱形态下注射PRP的外上髁炎的关系的功效，结果表明PRP治疗外上髁炎可改善伸肌腱的形态。

4.2富血小板血浆在口腔组织损伤修复中的研究进展

4.2.1在颌面骨缺损中的运用：由于颌骨在人体解剖及功能上的特殊性，对人体意义重大，其缺损修复一直是口腔颌面外科的重点难题。目前颌骨损伤重建的方法主要有自体骨移植、异体（种）骨移植、生物合成材料、组织工程技术等。目前运用最多的是将自体或同种异体骨等作物载体，其中添加一些活性生物材料（比如生长因子），将这些混合物填充到骨缺损部从而修复骨缺损。而PRP中富含大量生长因子，激活后多种高浓度的生长因子被释放，这些生长因子在骨组织修复中起着重要作用。已有大量的学者将PRP运用颌骨损伤修复的动物实验和临床工作中，如Daif[9]通过使用自体PRP对下颌骨骨折重建的效果，研究表明直接将PRP运动到骨折线附近可以促进骨再生。Wojtowicz等[10]通过比较移植自体骨髓刺激牙槽骨的生成和骨髓分离的单核细胞，里面含有CD34+和PRP，得出在PRP的作用下新生的骨组织增加，这种治疗方法比使用CD34骨髓来源的干细胞更有效。Poeschl[11]将PRP用于上颌窦提升术骨移植中具有显著的效果。

虽然已有大量学者提出PRP对骨组织再生有促进作用，但也有学者认为PRP效果并不是那么明显。 Esposito等[12]认为PRP在窦底提升术中使用自体骨移植和骨代替品种效果并不是很明显。Khairy等[13]通过对窦底提升术中自体骨使用和未使用PRP来评价骨质，得出结论是增加PRP在术后3个月内并不能提高骨密度，但在6个月之后的骨密度明显增加。Cabbar等[14]通过比较对牛骨异种移植中使用PRP和未使用PRP，以加强人类上颌窦为接受牙科植入物准备，这项研究的结论是异种移植和PRP的组合并没有对新骨形成和植入物稳定有任何影响。将PRP应用到移植物表面，粘附于金属表面上可能在移植物表面上创建一个新的动态表面从而显示其生物活性。2006年，Anitua[15]表明在插入小孔前在植入物表面涂覆PRP明显增强了植入物的骨结合。同时，Gentile等[16]报道了15个案例，包括下颌，拔牙后牙槽骨的再生，以及口腔种植修复手术经验，他们的研究结果揭示了PRP治疗的疗效在手术后患者的满意度和低发病率。Anand等[17]最近提出了利用一种新技术（涂层与PRP植入物）可提高治疗有关的即刻负重的预后的草案。这些研究都表明PRP对软组织修复及骨再生是有效的，PRP和其他生物材料的组合似乎在窦提升术中效果良好，主要是取决于所用的生物材料，在植入手术中使用PRP作为生物材料涂层也能获得良好的效果。

4.2.2 PRP在拔牙后牙槽窝中的运用：拔牙是口腔中最常见的操作，其中涉及到严重的腐烂，牙周的影响，未恢复原状或阻生牙。这些操作与术后疼痛相关联，特别是拔除第三磨牙。此外，那些接受抗凝治疗的患者经历着长期出血。为了解决手术后的不适，并提高组织修复的机制，目前已有学者将PRP运用到拔牙后牙槽窝的治疗中，如 Alissa 等进行了富血小板血浆对拔牙窝的硬组织和软组织的愈合影响的试验研究，研究表明软组织的愈合PRP治疗组与对照组（无治疗）的患者相比具有显著效果。此外，未经PRP治疗的患者出现了并发症（牙槽窝骨髓炎和急性牙槽窝炎）。Alissa 等[18]也分析了手两组（处理和未经处理）的患者术后疼痛，他们得出对照组痛苦明显，尤其是在术后前3天。Ruktowski等[19]使用X射线摄影和电脑断层扫描（CT）扫描分析，以追踪比较在PRP治疗的部位和同侧PRP未治疗的部位的射线密度。在PRP治疗的拔牙部位通过CT扫描得出在拔牙基线处早期射线密度有显著的增长。PRP最大的优点就是在最初2周的术后愈合时间段：一般在拔牙部位6周所能达到的骨密度而在PRP注射部位仅需1周就能达到。Celio-Mariano等[20]研究表明PRP治疗组具有更高的射线骨密度，同时证明与对照组相比在拔出第3磨牙后套管内骨愈合明显增高。

4.3富血小板血浆在整形外科组织损伤修复中的研究进展

4.3.1 PRP在创面修复中的运用：创面愈合是一个复杂的持续过程，创面愈合的影响因素主要与修复细胞、生长因子、炎性细胞和细胞外基质有关，而来源于血小板的生长因子发挥了重要作用。血小板可以促进趋化、细胞黏附、有丝分裂、增殖和血管生成，血小板还具有抑菌及止痛作用。而PRP内富含生长因子、白细胞及纤维蛋白等成分对创面修复具有重要促进作用。在创面修复早期，PRP可激活纤维蛋白原形成纤维蛋白凝块，从而促进创面止血对创面具有封闭作用。PRP不仅仅在创面修复早期具有重要作用，在整个创面修复过程都能发挥重要作用。很多体外研究都表明PRP在皮肤创面愈合中可明显促进成纤维细胞增殖[21]。但是这与PRP的浓度密切相关，激活的PRP在浓度为5%时可显著促进真皮成纤维细胞的增殖，然而浓度在20%时则效果不显著[22]。许多学者通过临床研究表明在急性、慢性和糖尿病创面使用PRP都有明显的促进创面愈合的效果[23-26]。Carter等[27]通过meta分析得出PRP可显著减少急性和慢性创面的感染和疼痛。然而也有研究表明在创面愈合中PRP并没有辅助效果，通过观察20个腿部溃疡供区使用PRF对邮票状皮上皮的形成，得出PRF并没有明显的促进作用[28]。Martinez-Zapata等[29]认为目前没有足够的证据证明PRP适用于慢性创面修复，少量的随机对照试验证明是有高风险的。

4.3.2 PRP在整形美容中的运用：在整形外科领域，PRP也常被用于面部除皱手术中，因血小板的浓度高，可明显促进皮肤真皮干细胞的增殖，血小板血浆释放的大量的生长因子能有效促进III和VI型胶原的增生，富血小板血浆形成的凝胶可以填补凹陷，从而消除皱纹，起到美容的作用。目前有学者[30]将PRP运用于自体脂肪移植中可明显提高脂肪的存活率以及改善瘢痕的质量，机制是PRP通过刺激间充质干细胞在脂肪组织中的表达。但是Salgarello 等[31]通过研究则表明PRP对脂肪存活并没有明显的促进作用。

5 小结

富血小板血浆内富含生长因子，又是自体来源的，不会发生排斥反应，同时还具有很多潜在的作用，包括生长因子促进创面愈合、止血和同时具有抗炎及止痛作用。但是由于富血小板血浆的制备方法仍未有统一的标准，还有其作用机制及作用途径仍未清楚，故临床上对使用PRP仍未得到普及，仍需要我们进行大量的研究。

[参考文献]

[1]Mazzucco L，Balbo V，Cattana E，et al. Not every PRP-gel is born equal. Evaluation of growth factor availability for tissues through four PRP-gel preparations： Fibrinet， RegenPRP-Kit， Plateltex and one manual procedure[J].Vox Sang，2009，97：110-118.

[2]Kato H，Adachi S，Doi T，et al.Mechanism of collagen-induced release of 5-HT，PDGF-AB and sCD40L from human platelets： role of HSP27 phosphorylation via p44/p42 MAPK[J].Thromb Res，2010，126（1）：39-43.

[3]Caplan Al，Correa D.PDGF in bone formation and regeneration： new insights into a novel mechanism involving MSCs[J].Orthop Res，2011，29（12）：1795-803.

[4]Liu X，Zhang H，Sun J，et al.Effect of TGF-beta1 on epithelial-mesenchymal transition of rat peritoneal mesothelial cells and its mechanism [J].Zhong Nan Da Xue Bao Yi Xue Ban，2010，35（2）：159-164.

[5]Malthotra A，Pelletier M，Oliver R，et al.Platelet-Rich Plasma and Bone Defect Healing[J].Tissue Eng Part A，2014，28.

[6]Zou J，Yuan C，Wu C，et al.The effeThe effects of platelet-rich plasma on the osteogenic induction of bone marrow mesenchymal stem cells[J].Connect Tissue Res，2014，55（4）：304-309.

[5]Peerbooms JC，Sluimer J，Bruijn DJ，et al.Positive effect of an autologous platelet concentrate in lateral epicondylitis in a double-blind randomized controlled trial： platelet-rich plasma versus corticosteroid injection with a 1-year follow-up[J].Am J Sports Med，2010，38（2）：255-262.

[6]Chaudhury S，de La Lama M，Adler RS，et al.Platelet-rich plasma for the treatment of lateral epicondylitis： sonographic assessment of tendon morphology and vascularity （pilot study）.Skeletal Radiol[J].2013，42（1）：91-97.

[7]Daif ET.Effect of autologous platelet-rich plasma on bone regeneration in mandibular fractures[J].Dent Traumatol，2013，29（5）：399-403.

[8]Wojtowicz A，Chaberek S，Urbanowska E，et parison of efficiency of platelet rich plasma， hematopoieic stem cells and bone marrow in augmentation of mandibular bone defects[J].NY State Dent，2007，73：41-45.

[9]Poeschl PW，Ziya-Ghazvini F，Schicho K，et al. Application of platelet-rich plasma for enhanced bone regeneration in grafted sinus [J].Oral Maxillofac Surg，2012，70：657-664.

[10]Esposito M，Grusovin MG，Rees J，et al. Interventions for replacing missing teeth： augmentation procedures of the maxillary sinus[J].Cochrane Database Syst Rev，2010， 17：3.

[11]Khairy NM，Shendy EE，Askar NA，et al.Effect of platelet rich plasma on bone regeneration in maxillary sinus augmentation （randomized clinical trial）[J].Int Oral Maxillo fac Surg，2013，42（2）：249-255.

[12]Cabbar F，Güler N，Kukcu M，et al.The effect of bovine bone graft with or without platelet-rich plasma on maxillary sinus floor augmentation[J].Oral Maxillofac Surg， 2011，69：2537-2547.

[13]Anitua EA.Enhancement of osseointegration by generating a dynamic implant surface[J]. Oral Implantol，2006，32：72-76.

[14]Anand U，Mehta DS.Evaluation of immediately loaded dental implants bioactivated with platelet-rich plasma placed in the mandibular posterior region： a clinico-radiographic study[J].Indian Soc Periodontol， 2012，16：89-95.

[15]Markiewicz MR，Margarone JE，Campbell JH，et al.Bisphosphonate-associated osteonecrosis of the jaws： a review of current knowledge[J].Am Dent Assoc，2005，136：1669-1674.

[16]Alissa R，Esposito M，Horner K，et al.The influence of platelet-rich plasma on the healing of extraction sockets： an explorative randomised clinical trial[J].Eur Oal Implantol，2010，3：121-134.

[17]Rutkowski JL，Johnson DA，Radio NM，et al. Platelet rich plasma to facilitate wound healing following tooth extraction[J].Oral Implantol，2010，36：11-23.

[18]Celio-Mariano R，Morais de Melo W， Carneiro-Avelino C. Comparative radiographic evaluation of alveolar bone healing associated with autologous platelet-rich plasma after impacted mandibular third molar surgery[J].Oral Maxillofac Surg， 2012，70：19-24.

[19]Sterling JP，Heimbach DM.Hemostasis in burn surgery-a review[J].Burns，2011，37：559-565.

[20]Kim DH，Je YJ，Kim CD，et al.Can platelet-rich plasma be used for skin rejuvenation？ Evaluation of effects of platelet-rich plasma on human dermal fibroblast[J]. Ann Dermatol，2011，23：424-431.

[21]Hom DB，Linzie BM，Huang TC.The healing effects of autologous platelet gel on acute human skin wounds[J].Arch Facial Plast Surg，2007，9：174-178.

[22]Kazakos K，Lyras DN，Verettas D，et al.The use of autologous PRP gel as an aid in the management of acute trauma wounds[J].Injury，2009，40：801-805.

[23]Driver VR，Hanft J，Fylling CP，et al.Diabetic Foot Ulcer Study Group. A prospective， randomized， controlled trial of autologous platelet-rich plasma gel for the treatment of diabetic foot ulcers[J].Ostomy Wound Manage，2006，52：68-70， 72， 74.

[24]Frykberg RG，Driver VR，Carman D，et al. Chronic wounds treated with a physiologically relevant concentration of platelet-rich plasma gel： a prospective case series[J].Ostomy Wound Manage， 2010，56：36-44.

[25]Carter MJ，Fylling CP，Parnell LK.Use of platelet rich plasma gel on wound healing： a systematic review and meta-analysis[J]. Eplasty，2011，11：e38.

[26]Danielsen P，Jorgensen B，Karlsmark T，et al.Effect of topical autologous platelet-rich fibrin versus no intervention on epithelialization of donor sites and meshed split-thickness skin autografts： a randomized clinical trial[J].Plast Reconstr Surg， 2008，122：1431-1440.

[27]Martinez-Zapata MJ，Marti-Carvajal AJ， Sola I，et al.Autologous platelet-rich plasma for treating chronic wounds[J].Cochrane Database Syst Rev，2012，32：10.

[28]Cervelli V，Nicoli F，Spallone D，et al. Treatment of traumatic scars using fat grafts mixed with platelet-rich plasma， and resurfacing of skin with the 1540 nm nonablative laser[J].Clin Exp Dermatol，2012，37：55-61.

[29]Salgarello M，Visconti G，Rusciani A. Breast fat grafting with platelet-rich plasma： a comparative clinical study and current state of the art[J]. Plast Reconstr Surg，2011，127：2176-2185.

[收稿日期]2014-08-09 [修回日期]2014-09-16