综述nbsp富血小板血浆治疗慢
2016-10-12 来源:不详 浏览次数:次ChineseJournalofReparativeandReconstructiveSurgery,June,Vol.24,No.6p
富血小板血浆治疗慢性组织损伤的研究进展
刘骥袁霆张长青(作者单位:医院骨科)
目的介绍富血小板血浆(platelet-richplasma,PRP)及其在慢性组织损伤治疗中的作用。?方?法检索近年来国内外关于PRP在慢性组织损伤治疗应用方面的文献,并进行总结。?结果PRP中的血小板和各类生长因子以及它们之间的相互作用,通过各种作用途径,能促进多种慢性组织损伤的修复。但目前尚缺乏标准化的临床试验以推广其应用。?结论PRP在慢性组织损伤的治疗中有望得到更广泛的应用。
??富血小板血浆慢性组织损伤肌腱软骨研究进展
相对于骨、肌肉等组织的急性损伤,由于软骨、韧带具有不可再生性和低代谢率,其受损后恢复缓慢。按照传统治疗方法,普通拉伤或挫伤需制动数周,并且受损处将成为以后活动的薄弱区。对于许多慢性组织损伤,患者有明显疼痛、关节功能下降等症状,严重影响生活和工作。富血小板血浆(platelet-richplasma,PRP)是自体血小板的浓集物,富含大量生长因子,可以从不同方面对组织中细胞和基质的再生起到促进作用,从而加速组织的修复,目前已在临床广泛应用,并取得较好疗效。现对PRP治疗慢性组织损伤的相关文献进行回顾分析,并作一综述。
1.PRP的概念及应用现状
PRP是通过离心提取的自体血小板浓集物,由Whitman等[1]首次应用于口腔和颌面外科,以替代传统的纤维蛋白凝胶,此后PRP开始广泛应用于骨科、运动医学、耳鼻喉科等多个学科。除细胞成分外,PRP还含有PDGF、TGF、IGF及VEGF等大量生长因子,这些生长因子主要由血小板活化后分泌,对软组织修复和骨骼矿化具有重要意义[2]。例如,PDGF能促进结缔组织细胞的有丝分裂[3];TGF是重要的转化因子,同时可促进胶原蛋白合成[4];IGF是细胞生长代谢的关键影响因子[5]。各类型细胞和各种细胞因子之间的联系和相互作用,远远超过了单一成分的作用范围,这也是PRP发挥作用的关键机制。
张长青等[6]的动物实验表明,复合PRP的人工骨可用于修复兔管状骨缺损,并明显加速骨愈合,骨缺损愈合速度和愈合质量明显优于单纯应用人工骨。近年来,有研究应用PRP治疗急性皮肤创伤。在一项以59例急性创伤患者为样本的研究中,对照组32例创面单纯采用传统的隔天换药方式治疗,试验组27例创面联合应用PRP辅助治疗;治疗后第1、2、3周观察,发现试验组的创面愈合速度显著高于对照组[7]。在动物实验与临床试验中,PRP均表现出良好的促进难愈合伤口修复的能力[8]。
2.PRP与慢性肌腱炎症
肌腱的损伤多为急性创伤所致,但也可表现为慢性损伤。运动医学研究的一个重要内容是肌腱的慢性炎症,其主要临床症状为局部疼痛、压痛和肿胀,并影响关节活动。慢性肌腱炎症主要包括肱骨外上髁炎、跖腱膜炎、髌韧带炎等。
2.1肱骨外上髁炎肱骨外上髁炎传统的治疗方法包括理疗、制动和封闭疗法等,对以上治疗方法疗效欠佳的复发患者可以考虑PRP治疗。Mishra等[9]进行了一项前瞻性临床对照试验,在纳入的20例患者中,15例作为试验组接受PRP治疗,5例作为对照组只接受局部封闭治疗。第8周时试验组患者的临床症状缓解率为60%,6个月后为83%,1年时达99%,随访期间未出现相关不良反应及并发症;对照组患者第8周时的缓解率仅为16%,而该组中3例患者于第8周时退出试验或改用其他方法治疗。
2.2?跖腱膜炎目前,PRP在足部的应用仅限于治疗慢性难治性跖腱膜炎。Barrett等[10]对9例慢性跖腱膜炎患者在B超引导下向跖腱膜中央束注射3mLPRP。治疗2个月后,6例患者症状完全消失;其余3例中1例因自行接受局部激素治疗退出试验,另2例再次接受3mLPRP注射治疗后,其中1例症状消失,另1例只在赤足行走时偶有疼痛。但该试验缺乏对照且样本量较少,关于PRP治疗跖腱膜炎的临床疗效尚需大样本的随机对照试验观察研究。
2.3?髌韧带炎既往观点认为,髌韧带炎的发生与外部因素有关,如运动强度过大、方式不当或运动器材设计不科学等。但现在研究更倾向于内部因素作用,如髌骨撞击、力线不佳、肌肉力量不平衡等[11]。Kajikawa等[12]研究了PRP对鼠髌韧带的修复作用。他们先建立了鼠髌韧带损伤模型,并在损伤部位注入鼠自体血提取的PRP,组织学观察发现髌韧带Ⅰ型和Ⅲ型胶原表达均上升,同时巨噬细胞数目增加,促进了成纤维细胞形成,进而加速了肌腱组织的修复和重构过程。
腱性组织慢性炎症的发生机制是一系列的序贯事件,包括血管低分布和反复的微损伤,而PRP中富含的各种细胞因子,通过与细胞膜上的相应受体结合,改变了细胞合成和分泌的蛋白质,并通过它们之间的相互作用,最终改变肌腱细胞的活动,从而影响肌腱组织的修复过程。已有的研究中,PRP多以局部注射的方式作用于患处,注射点选择于疼痛最明显处,并且注射多次。在PRP的制备以及使用过程中,需注意无菌操作以避免感染。
3.PRP与软骨修复
由于软骨本身再生能力有限,关节软骨损伤后的修复成为外科一个难以解决的问题[13]。传统治疗方法有非侵入性疗法,如非甾体类抗炎药物、关节内注射玻璃酸钠;以及其他侵入性疗法,如关节融合术、关节置换术等。这些方法只能缓解疾病临床症状,不能改变软骨受损、退变病程,且本身存在一定的副作用和不确定性。现在学者们致力于寻找一种能修复或者替换受损关节软骨的方法,如基质金属蛋白酶组织抑制剂、基因疗法、细胞因子抑制剂、表面软骨置换及生长因子等[14]。组织生物学研究发现,复合生长因子对重建组织正常结构和修复组织缺损作用明显,效果超过正常生理性组织的修复[15-17]。PRP是一种天然的生长因子浓集物,制作简便,成本低廉,而且创伤小,目前已得到大量实验结论支持。如Akeda等[18]以猪的软骨细胞作为实验材料,将其分别置于猪自体PRP和贫血小板血浆(platelet-poorplasma,PPP)中培养,结果发现PRP组的软骨细胞和软骨基质(以蛋白多糖和胶原蛋白量进行统计)的数量均显著超过PPP组,而且软骨细胞合成的蛋白多糖和胶原蛋白类型无改变,提示PRP在促进软骨细胞增殖的过程中未改变其表型。Sun等[19]将制备的48例兔软骨缺损模型随机分为两组,实验组(n=32)以PRP处理,对照组(n=16)不作处理。第4、12周观察标本大体组织形态、基质胶原含量、表面平整度、内部结构完整性、新生软骨厚度、退行性变和炎性反应等指标,结果提示实验组在大体形态、影像学表现和组织学变化方面均显著优于对照组,并发现PRP有刺激软骨形成的作用。PRP中富含TGF-β、PDGF、EGF、VEGF以及IGF-1等细胞因子,上述实验观察结果可能与这些因子刺激胶原沉淀、加速上皮再生、促进血管生成等作用有关,最终产生了加速软骨愈合的效果。而Mitsuyama等[20]研究了PRP对人类软骨细胞的作用,10位参与试验的志愿者分别提供全血和膝关节软骨组织,用于制作PRP、PPP和提取软骨细胞,将提取出的软骨细胞分别以不同浓度的PRP和PPP处理,观测其增殖情况。10d后观测结果显示,30%的PRP能显著促进人软骨细胞的增殖,细胞增殖不仅受PRP影响,而且与PRP浓度的增加成正相关。如上所述,PRP可以作为修复软骨时的一种治疗选择。
4.PRP与肌腱修复
肌腱是运动系统中的传动部分,容易发生应力损伤和慢性劳损。肌腱组织由腱细胞、纤维胶原蛋白和水分构成,自身缺乏血液供应,故受损后的愈合速度慢于其他结缔组织。对肌腱损伤病灶的组织学研究显示,受损的肌腱不是发生了炎性反应,而是肌腱中包括纤维生成和血管化在内的正常修复过程受到了限制[21-22]。而肌腱损伤修复后形成的瘢痕组织亦可影响其功能,并可能导致肌腱再次发生断裂。传统治疗方法倾向于长期的保守治疗,而对于急性的肌腱断裂则侧重于手术治疗。普遍应用的局部糖皮质激素注射方法有助于缓解症状,但会导致肌腱萎缩和肌腱组织结构改变[23]。而全身广泛使用非甾体类抗炎药物,则存在出血性溃疡和肾脏损害的风险。
随着进一步的研究,学者们发现生长因子在韧带修复过程中起到至关重要的作用,进而尝试利用PRP来促进或辅助治疗肌腱损伤。Visser[24]研究了PRP对肌腱细胞的作用,实验组的离体肌腱细胞在复合了PRP的培养基中进行培养,对照组培养基中不含PRP。在接种细胞48h和72h后分别检测培养基中的细胞密度,实验组的细胞密度均超过了对照组,并且72h后前者是后者的7.8倍;4周后实验组培养基中胶原蛋白量也显著超过了对照组。培养基中高浓度的生长因子,以及作为细胞黏附支架的纤维蛋白,均对细胞的增殖起到促进作用。Conway等[25]进行了进一步实验,发现含PRP的环境不仅促进肌腱细胞的增殖,而且能诱导肌腱细胞分泌VEGF和肝细胞生长因子,它们能共同发挥促血管生成作用,从而有助于损伤肌腱的修复。更多学者对PRP中各种细胞因子的促肌腱修复作用进行了研究。Stein[26]以鼠尾部的肌腱组织为实验材料,发现EGF和PDGF能促进肌腱中成熟的成纤维细胞增殖。Abrahamsson等[27-29]也有类似发现,他们在一项关于兔伸肌腱的体外实验中发现,IGF-1能刺激肌腱组织基质的合成以及细胞的分化。随后的一项以来亨鸡进行的研究证实了IGF-1和PDGF的上述作用[30]。这些实验结果均提示,上述生长因子可以诱导肌腱的修复反应,从而改善肌腱损伤修复的预后。Chan等[31]对鼠髌韧带损伤修复模型进行了研究,发现应用FGF后,韧带成纤维细胞数目有所增加,Ⅲ型胶原蛋白表达也显著上调。Sánchez等[32]收治12例跟腱撕裂患者,其中6例作为试验组在手术同时进行PRP辅助治疗,6例作为对照组只进行手术治疗。结果显示试验组患者恢复活动范围较对照组早,且未发生相关并发症,并且能在更短时间内恢复训练活动。
学者们针对肌腱修复过程中瘢痕形成的问题也进行了相关研究。肌腱修复时,适度的炎性反应是必需的,但过度炎性反应会导致肌腱粘连,使关节活动度受损。这一问题同样可以利用PRP解决。如Conway等[25]报道的PRP诱导下肌腱细胞合成的肝细胞生长因子,是一种能够抑制纤维化的细胞因子,因而可以用于防止肌腱周围的瘢痕生成。
5.PRP与肌肉拉伤
肌肉拉伤是常见运动损伤。传统治疗以物理疗法为主,如冰敷、制动、推拿等。PRP因其良好的安全性和促进细胞再生作用,可以作为治疗肌肉拉伤的辅助疗法。需要注意的是,用于这一方面治疗的PRP应是不含白细胞的血小板浓集物,因为白细胞介导的炎性反应会加重肌肉损伤[33-34]。一项以22例肌肉拉伤的职业运动员为对象的临床试验显示,在局部注射了PRP后,患者痊愈和功能完全恢复的时间明显缩短,而且在恢复正常训练后,无1例出现纤维化和再损伤现象[35]。说明PRP在治疗肌肉损伤方面尚有发挥作用的空间。
组织的慢性损伤在日常生活中属于常见病和多发病,传统治疗方法存在诸多弊端和副作用,治疗不当将对预后产生不良影响。PRP中的血小板和各类生长因子以及它们之间相互作用,通过为细胞黏附提供附着点,加速组织的生理恢复进程,减轻疼痛,以及抗炎和抗感染的功能特性,为这一领域开辟了新的思路。将来,可尝试借助B超定位或关节镜直视下,使PRP更准确作用于病灶,或作用于更深层的病灶,从而扩大PRP的适用范围。随着对PRP中各类成分及其相互作用的进一步研究和理解,这一新生疗法在组织慢性损伤的治疗中有望得到更广泛的应用。
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