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自体富血小板血浆在慢性难愈合创面治疗中的应用进展

2023-03-21李晓辉黄象艳

山东医药 2023年4期
关键词:糖尿病足生长因子溃疡

李晓辉,黄象艳

解放军联勤保障部队第九六〇医院输血医学科,济南 250031

慢性难愈合创面是由于各种内外界因素引起的机体正常皮肤或组织缺损后,经过>4 周的常规治疗干预,仍无法通过自身修复达到功能及解剖完整的创面[1]。慢性难愈合创面俗称溃疡,包括糖尿病足溃疡(DFU)、下肢静脉性溃疡(VLU)、压力性溃疡(PU)等,其发生机制复杂、病程长,具有很高的致残率。由于此类患者需长期住院,长期换药,经过多次清创手术但疗效不佳。自体富血小板血浆(PRP)是自体全血通过离心后而得到的高浓度血小板浓缩物,其血小板浓度比全血高4~6 倍。PRP 富含多种生长因子和纤维蛋白,可以促进创面修复和再生,加速软组织愈合,改善患者的愈合质量。研究证实,PRP技术被广泛应用于难愈合创面的治疗和软组织损伤的修复[2]。现就PRP 在促进慢性难愈合创面治疗中的应用进展综述如下。

1 PRP的制备

PRP 制剂最早于20 世纪80 年代被描述为血小板计数高于正常外周血的血浆。PRP的制备方法有很多,目前关于血液成分浓度的最佳PRP 制剂尚未达成共识。一般而言,PRP 的制备方法可分为手工离心法和成分血单采机制备法。以手工离心法为基础的PRP 制备商用套装主要有Arthrex 套装、Regen套装、威高套装和Harvest套装等。

手工离心法是根据血液中红细胞、血小板等成分沉降系数的不同,通过改变对新鲜全血的离心力大小和离心时间,从而获得所需PRP。手工离心法一般采用两步离心自体外周血的方法,制备方法如下:①于无菌抗凝剂试管中采集患者静脉血;②以460 g转速离心全血后分为贫血小板血浆、高浓度血小板和红细胞三层;③将上层、中层以及浅表的红细胞层移入新的无菌试管,以3 000 g 转速离心后分为贫血小板血浆、富血小板血浆、少量红细胞三层;④丢弃贫血小板血浆层,即获成品PRP。手工离心的方法制备的PRP终体积较小,一般小于10 mL。

成分血单采机制备法使用血液成分分离机通过离心分离血细胞和血浆,从而获取PRP,再将其余血液成分回输供血者体内。相比手工制作来说,机器制备PRP 的优点:①PRP 采集过程封闭,污染机会低;②机器制作的PRP 浓度相对稳定,白细胞及红细胞清除率高;③数值可根据临床需要调控,提取的血小板数量及浓度更精确;④患者自体血液损失少,PRP 采集时间短;⑤PRP 一次采集后,可以多次使用,成本—效益比提升。

PRP的制备方法有多种,无论哪一种制备方式,都需对PRP 的血小板计数、生长因子浓度、有无细菌污染及有无沉淀等进行质量控制。研究者应根据自己的实际情况选择合适的方法,并使用获得国家Ⅲ类医疗器械注册证的卫生材料在封闭状态下分离制备。中国输血协会输血管理学专业委员会在2021 年推出了PRP 制备技术规范化和制品质量控制的专家共识,对PRP 制备人员条件、设备要求、耗材质量、卫生环境和质量控制等均做出规范,并推荐成分血单采机采集制备为首选PRP制备方法[3]。

2 PRP的生物学特性及在创面修复中的作用机制

PRP 是高浓度血小板浓缩物,其作用机制始于血小板中α颗粒的降解。当PRP中的血小板被凝血酶和氯化钙等激活剂激活后,血小板中的α 颗粒会释放出大量生长因子,如血小板衍生生长因子(PDGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF)、血管内皮生长因子(VEGF)等,约70%储存在血小板中的生长因子在最初10 min 内释放,血小板生长因子的完全释放在活化后1 h 内完成[4]。研究证实,这些生长因子能促进新生血管生成、刺激细胞增殖分化,促进软组织创面的修复。此外,血小板δ 颗粒包含血清素、组胺、多巴胺、钙和腺苷,它们与前述生长因子一起,调控创面愈合。

PRP 中的血小板被激活剂激活后,可形成凝胶状,覆盖于创面,不仅能填充黏合创面,还能起到封闭创面的作用,从而使血小板流失速度减慢,溃疡局部能长时间维持在高浓度生长因子环境。有研究表明,PRP被激活剂激活后,注入窦道内或覆盖于创面表面,高浓度的生长因子可维持15 d。

PRP 的生长因子释放至溃疡局部时,可促进溃疡局部的血管新生,从而为创面修复建立有效的微循环,还可加速细胞外基质的合成,促进创面的再生修复。TGF 能通过上调mRNA 增加胶原蛋白的表达,进一步促进上皮化,从而促进胶原合成、类骨生成、基质形成等。EGF 参与诱导创面内皮细胞的迁移,促进成纤维细胞、表皮细胞的增殖和新生肉芽组织的形成,加快细胞生长速度。VEGF 是参与血管新生的重要信号蛋白,为创面修复提供血运保障。研究表明,这些生长因子可结合相关靶细胞如成纤维细胞、间充质干细胞、表皮细胞和内皮细胞等的跨膜蛋白受体,通过激活细胞内信号转导蛋白,促进细胞的增殖分化、胶原合成,从而促进创面的愈合[5]。

除了PRP 中的血小板被激活后释放生长因子外,PRP 富含大量的纤维蛋白原、血清素、纤维连接蛋白、因子Ⅴ、因子Ⅷ和因子Ⅳ,由于这些介质,血小板凝块形成,并通过纤维蛋白和黏性糖蛋白的交联,促进血小板稳定。由此形成的纤维蛋白基质,促进了单核细胞、成纤维细胞和其他祖细胞的组织浸润,从而促进创面愈合。临床研究表明,PRP 能诱导内皮细胞增殖和迁移,增加Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维的产生,提高胶原蛋白的平行性、均匀性和密度。

PRP中活化的血小板能分泌具有天然抗菌活性的肽类,在炎症调节、杀菌等方面发挥重要作用。PRP中的细胞因子和活性蛋白,参与改善炎症反应,抑制溃疡局部细菌微生物生长,其作用机制与抑制炎症因子的转录活性和C-X-C 趋化因子受体4 的基因序列表达有关。研究表明,PRP治疗的伤口中,感染率降低[6]。此外,PRP 还能加快细胞的新陈代谢,降低细胞的凋亡率,从而促进创面的再生与修复。

3 PRP在难愈合创面修复中的应用

3.1 PRP 在DFU 中的应用 PRP 能有效改善DFU创面的愈合,缩短愈合时间。梁妙贤等[7]研究观察了PRP 对糖尿病足溃疡不同治疗周期的临床疗效,发现PRP 治疗能缩短住院时间,提高患者满意度,对糖尿病足溃疡患者功能恢复有较好疗效。AHMED 等[8]研究比较了应用PRP 血小板凝胶与常规使用消毒药膏敷料对糖尿病足溃疡的治疗效果,发现PRP 组的创面愈合率高于对照组,伤口感染率低,且治疗的前8周愈合率较高,这可能是由于持续升高的生长因子水平引起的受体下调。DAI 等[9]通过对PubMed、EMBASE、BIOSIS、Cochrane central 等数据库进行系统性回顾分析发现,PRP 可提高溃疡的完全愈合率,缩短愈合时间,且不增加不良事件的发生率。LI 等[10]通过对糖尿病感染的伤口体外模型研究认为,miRNA-21 可能通过PDCD4 调节NF-κB 的表达,在PRP 治疗感染性糖尿病足溃疡中发挥抗炎和促进增殖的作用,该发现可以为难愈性创面提供新的治疗靶点。PRP 可单独或联合应用,促进DFU创面的愈合。苏福增等[11]对240例糖尿病足溃疡的前瞻性研究发现,负压封闭引流(VSD)联合PRP 技术在糖尿病足溃疡治疗中疗效确切。DE ANGELIS 等[12]对182 例以透明质酸和PRP 为基础的生物功能化支架在慢性溃疡中的体内外研究表明,PRP 与透明质酸联合治疗比单纯传统敷料在表皮增殖和真皮再生方面表现出更强的再生潜力。EBRAHIM 等[13]研究指出,PRP联合脂肪间充质干细胞(ADMSCs)可通过调节病理上调的Notch 1信号通路,增强血管生成,并触发表皮细胞增殖和募集,促进DFU 创面愈合,表明Notch1 信号通路是糖尿病创面一个新的潜在治疗靶点。YARAHMADI 等[14]对25 例未愈合DFU 患者进行了随机对照试验发现,PRP 与口服维生素E 和C 可通过增强伤口愈合过程和减少氧化应激来增加非愈合性DFU 患者的伤口愈合。

有研究指出,PRP 治疗能促进糖尿病足溃疡愈合,但在创面并发症和复发率上和传统治疗相比差异无统计学意义[15]。国外一项系统回顾和荟萃分析结果显示,PRP 能显著增加DFU 创面的完全愈合,缩短愈合时间,减少创面大小和深度,在创面感染、复发、截肢和住院方面均未发现明显变化[16-17]。分析可能是由于DFU 患者本身的高血糖和局部炎症反应对生长因子产生负面影响,导致VEGF 的血管生成作用和PDGF 对成纤维细胞的增殖作用减弱,从而降低了PRP的疗效[18]。

3.2 PRP 在VLU 中的应用 PRP 有利于VLU 创面的组织再生修复功能,促进创面愈合。任君文等[19]对比分析了PRP 治疗慢性静脉性溃疡的临床疗效,发现PRP 治疗组较对照组创面面积明显缩小,愈合时间明显缩短,PRP 可有效促进慢性静脉性溃疡创面愈合,且安全性高。HELMY 等[20]将80 例临床表现为慢性下肢静脉性溃疡的患者纳入随机对照试验发现,与常规治疗相比,PRP 治疗效果更好,溃疡复发率为零。BOSSART 等[21]对4例患者共有7 处慢性腿部溃疡,使用数字成像软件,根据局部应用PRP后慢性静脉溃疡的标准化数码照片,研究评估溃疡愈合率,发现7 例溃疡中有5 例经PRP 治疗的伤口愈合速度比对照组快,支持PRP 治疗在慢性静脉性下肢溃疡管理中的评估。SHEHAB等[22]在一项针对持续性慢性静脉后下肢患者的单中心随机对照研究发现,PRP作为慢性静脉溃疡压迫疗法的辅助治疗,在溃疡愈合和疼痛评分改善方面安全有效。相反,有研究表明,与安慰剂相比,PRP治疗静脉溃疡没有效果,而且在溃疡复发方面,PRP治疗似乎并不更有利[23]。LEE 等[24]在他们的系统综述中总结道,在慢性静脉性下肢溃疡患者中,生长因子对伤口完全愈合的影响不显著。报道的不一致性可能与PRP 制备方法和质量及个体差异有关,还需进一步循证医学依据证实。

3.3 PRP 在PU 中应用 PRP 可被应用于PU 导致的创面愈合,促进创面修复。白志瑶等[25]观察与评价PRP 在难治性压疮中的应用效果,发现PRP 能提高难治性压疮的愈合能力,避免了免疫排斥、疾病传播,可行性强。LIU等[26]对102例难治性压伤患者的随机对照研究发现,PRP凝胶可加速创面愈合,减轻创面疼痛,缩短治疗周期,调节TIMP-1、MMP-9 水平及肉芽组织特异性蛋白表达,降低炎症因子IL-1b、IL-8、TNF-ɑ水平,改善患者生活质量,且不增加并发症发生风险。VOLAKAKIS 等[27]利用数字平面仪客观评估了PRP 治疗对压力性溃疡愈合的影响,发现PRP治疗后溃疡的表面积、直径和周长明显减少,与常规治疗相比有统计学差异。ROJAS MORA 等[28]报告显示了在1例传统治疗未取得满意进展的原发性压疮患者中使用PRP 的积极经验,考虑到伤口愈合的有效性和无不良反应,使用PRP 被认为是在门诊或医院环境中管理慢性压疮的一种有前途的治疗方法。SINGH等[29]对52例脊髓损伤合并Ⅲ/Ⅳ级压疮患者的随机对照研究发现,与对照组比较,PRP治疗组在溃疡表面积、肉芽组织上皮化、血管新生方面有显著改善,表明PRP 可能是治疗压疮的一种更好替代疗法。

4 PRP应用于创面修复治疗和研究的局限性

大量的实验和临床研究证实了PRP 在慢性难愈合创面治疗的有效性,但PRP 的治疗效果仍存在争议,且患者之间存在统计学差异,提示PRP 应用可能存在一定的局限性。从生物学的角度来看,PRP的临床疗效存在争议部分归因于PRP制备步骤的不一致,以及由此产生的PRP 细胞成分/浓度、纤维蛋白密度/聚合、生物活性分子组成和产物形态的差异。因此,标准化的PRP 制备是必要的,以解决PRP 生物学特性的变异性,并有助于在临床中更广泛的应用。其次,对于老年患者或伴有高血压、糖尿病等基础疾病的患者,在接受PRP 治疗前可能有长期服药史,而某些抗血小板药物对血小板的功能和状态可能会有潜在的影响。ETULAIN 等[30]研究表明,抗血小板药物乙酰水杨酸预处理PRP后,PRP介导的血管生成被完全消除,提示抗血小板药物可能会对PRP的疗效产生负面影响。

当然,某些研究本身存在一定局限性。如样本量小,限制了研究结果的归纳。目前关于PRP 在慢性难愈合创面治疗的远期预后及不良反应的报道尚不充分,需进一步大规模研究来证明PRP 在慢性难愈合创面治疗中的作用和有效性。PRP中各种生长因子的活性、作用机制及PRP 的浓度与促进组织再生的剂量与效应关系尚未完全阐明。PRP在体外的保存时间为5~7 d,如何利用冰冻保存方式有效延长保存时间,避免多次采集提取制备;异体PRP 取代自体PRP治疗是否可行等问题仍亟待解决[31]。

综上所述,PRP 对慢性难愈合创面有明显修复作用,可显著缩短治疗周期,并且PRP 完全来源于自体,无疾病传染风险且不良反应少。但PRP 各种生长因子之间复杂的调控机制仍未完全阐明,PRP的最佳有效浓度、最佳使用时间和剂量、最佳保存方式及异体捐献的PRP 代替治疗是否可行,仍需进一步临床试验研究证实。

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