PRP运动损伤和骨关节炎的最佳疗法

PRP运动损伤和骨关节炎的最佳疗法

富血小板血浆( plate let rich plasma, PRP) 是自体全血经过梯度离心、分离得到的血小板浓缩物, 血小板含量丰富。当血小板激活时, 能释放多种生长因子,它们在促进骨细胞和成骨细胞的增殖、生长、分化和组织的形成过程中起着重要的作用。自1998年Marx等首次用PRP复合移植骨修复下颌骨缺损以来,PRP已逐渐应用于口腔、整形、骨科、耳鼻喉科、神经外科等领域的组织修复中。本文现就PRP的分离、制备和其在骨科领域的应用以及存在问题进行综述, 并对其应用前景作一展望。

1、PRP的分离和制备

PRP是根据血液中各组成成分沉降系数不同,通过密度梯度离心法将PRP从全血中分离出来的PLT浓缩物,但目前尚无统一的制备方法。 不同离心次数、离心力、离心时间以及PLT不同的激活方式所制备的PRP中,PLT数量、各种生长因子浓度、白细胞数量各不相同;且各种手术方式以及应用PRP的时间亦产生不同的生物效应,因此产生了对PRP生物效应的分歧。根据不同生理病理需要,制备不同生长因子含量的PRP是未来研究的方向。

PRP的制备方法大体可分为手工制备和全自动制备两种。手工制备过程较繁琐,但所需设备简单,易于开展。全自动制备需要特殊设备,目前常用设备有Sepax 系统。手工操作分离法与全自动血小板分离机分离法在离心后,血小板数量无明显差异,虽然全自动血小板分离机操作简便,自动化程度高,制备得到的PRP血小板纯度和浓度均高,

但此方法一般用于用血量较多(一般在150ml以上)或需建立静脉循环通道,目前主要用于血库血小板的采集以进行成分输血,因其成本较高,限制了其在临床的广泛应用。但无论是何种制作方法,其制备原理均相似,即根据血液中各组分的沉降系数进行分层制备。1次离心后血液可分为3 层,最底层是沉降系数最大的红细胞,最上层是上清液,交界处有一薄层,即富血小板层。一次离心后弃去上清液或红细胞层,然后改变离心力再次离心,可分离更多血小板。两次离心法仍是目前制备PRP的常用方法。刘彩霞等比较了动物模型中不同离心力和离心时间所制备的PRP对牵张成骨的影响,结果显示应用Landesberg法以两次离心(每次200 × g、离心10 min)法制作的PRP血小板计数明显高于全血,为全血的6.17 倍;血小板回收率超过86%

,促进新骨生成的作用较明显。离心力> 250 × g时会导致血小板破坏过多,而一次离心时间< 5 min得到的PRP血小板浓度与全血无明显差异。Marx等在制作PRP时发现,先进行高速离心,1次离心后界面以下2mm的红细胞层血小板浓度最高,弃去上清液后再次以低速离心,这样可更好地提取血小板。但多数学者研究认为,采用改良Appel法,即先以低速离心后吸取全部上清液、交界层下少部分红细胞置于另一支离心管,然后高速离心,所得的血小板回收率较高。

2、富血小板血浆的作用机理 PRP的作用是通过生长因子的相互作用和相互调节下完成的, 生长因子分泌后立即黏附至靶细胞膜表面,激活细胞膜受体。这些膜受体再诱导出内在的信号蛋白,激发细胞正常的基因序列表达。因此,PRP释放的生长因子不进入靶细胞内,不会导致靶细胞的遗传性能发生改变,仅使正常愈合过程加快。虽所有参与组织修复与重建的细胞因子作用机制仍不明确,但是细胞因子对组织修复与重建的部分作用已经明确,如:PDGF是最早出现在骨折部位的生长因子之一, 可以刺激骨髓基质细胞的有丝分裂,增加成骨细胞的数量; 刺激内皮细胞的生长,

促进受植区的毛细血管的生成; 还可以刺激单核巨噬细胞的趋化。作为一种促进有丝分裂和生物趋化因子, 可以在创伤骨组织中高度表达, 促进成骨细胞的趋化、增殖, 并增加胶原蛋白合成的能力 ;TGF-β以旁分泌和/或自分泌的方式作用于成纤维细胞、骨髓干细胞、成骨前体细胞和破骨细胞, 刺激成骨前体细胞及成骨细胞的趋化、有丝分裂及胶原纤维的合成, 抑制破骨细胞的形成和骨吸收, 在骨折修复中具有极为重要的作用 ;IGF促进成骨细胞的增生和迁移作用, 提高成骨细胞活力 ; VEGF可诱导内皮细胞增殖迁移从而促进新生血管形成等。另外,激活的PLT同时释放大量蛋白质,这些蛋白质对组织再生均有重要意义。凝血酶可以募集周围组织血管内皮细胞,增强其活力,人体脐静脉三维培养条件下,凝血酶可刺激成纤维细胞增殖及新生毛细血管形成,同时可诱导负反馈,从而限制新生毛细血管合成。纤维蛋白刺激角化细胞迁移,实现细胞和细胞间的相互作用,对细胞形态恢复具有重要意义。

3、展望 采用生物的方法解决生物和医学问题是目前研究组织修复的热点。PRP完全是自体的, 无疾病传染及免疫排斥反应, 从根本上解决了传播疾病的危险及骨组织工程学一直面临的移植物难以存活的难题; PRP中含有多种高浓度的生长因子, 各生长因子的比例与体内正常比例相似, 并具有最佳的协同作用, 既有单一因子的生物学效应, 又有各种生长因子之间的相互作用。这在一定程度上弥补了单一生长因子刺激成骨效果不佳的缺点, 满足了早期骨愈合所需生长因子的需要; PRP有促凝血的作用, 可刺激软组织再生, 促进伤口早期愈合; PRP中所含的生长因子不进入细胞内或细胞核内,使正常的愈合过程加速, 无致畸作用, 也不具有诱导肿瘤形成的能力; PRP制作简单且对患者的损伤小, 只需从患者的静脉取血即可制作PRP, 国外已有专门制作PRP的仪器, 操作简便并且所需时间短。因此, PRP是一种安全的、简便的、廉价的可用于骨科的各个治疗领域,应用前景广泛。

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