摘要：與老齡化相關的慢性退行性疾病的整體發(fā)病率增加使得傷口治療成為極大的社會經(jīng)濟負擔。因此，開發(fā)新的傷口治療方法以改善傷口愈合的需求不斷增加。再生治療的應用因其低侵入性而變得越來越受人青睞。富含血小板血漿（PRP）因為其刺激和促進傷口愈合的潛力而備受關注。PRP中的細胞因子和生長因子在愈合過程中可發(fā)揮關鍵作用。本文將對新的傷口再生治療方法進行綜述，尤其是關于PRP和生長因子在傷口愈合過程中的作用。
1. 介紹
PRP是一種內(nèi)源性的治療手段，由于其在刺激和促進組織愈合方面的潛力，獲得了越來越多的關注。PRP是一種直接從患者血液獲得的自體生物產(chǎn)品，全血經(jīng)過離心過程后提取出血小板濃度高于循環(huán)血液的血漿。血小板不僅具有凝血功能，而且富含細胞因子和生長因子，在組織愈合中扮演了關鍵角色。已知參與傷口愈合過程的生長因子包括血小板來源生長因子（PDGF）、表皮生長因子（EGF）、成纖維細胞生長因子（FGF）、胰島素樣生長因子（IGF1, IGF2）、血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、轉化生長因子（TGF-b）、角質細胞生長因子（KGF）（圖1）。
圖1: 參與傷口愈合過程的生長因子和細胞因子
到目前為止，只有PDGF被美國FDA和歐洲官方批準用于臨床治療。生長因子是一組具有水溶性和可擴散的多肽物質，可調(diào)節(jié)多種細胞的生長、分化、增殖和細胞代謝。其可促進內(nèi)皮和表皮再生，刺激血管生成、膠原蛋白合成、軟組織愈合和止血。
使用生長因子來促進皮膚傷口愈合的歷史可以追溯到上世紀40年代，其應用有多種方法，包括傳統(tǒng)的局部或創(chuàng)面內(nèi)應用、或使用特殊的支架或甚至是基因治療。已有很多報道PRP成功用于治療動物和人體的慢性皮膚潰瘍、急性皮膚傷口、燒傷和整形及美容手術。
針對皮膚傷口再生治療方法如PRP和干細胞的體內(nèi)和體外臨床和實驗性研究取得了令人鼓舞的結果。本文將對皮膚傷口再生治療尤其是PRP進行全面介紹。
2. 傷口愈合階段
對傷口愈合病理生理機制的深入理解顯著提高了傷口的臨床診療水平。傷口愈合是多細胞生物中最復雜的過程之一，涉及多種細胞內(nèi)和之間的眾多信號傳遞。以傷口修復為主要目標的生物過程中有物理、化學和細胞因子的參與。
皮膚傷口的愈合機制可分為修復（Repair）或再生（Regeneration），兩種類型的愈合有著清晰和重要的區(qū)別。傷口修復中的新生組織的特征和特性遠不及原本的組織，而傷口再生的目標是用與原本組織完全一樣的組織來重建受損組織，以恢復受損組織的形態(tài)以及功能。
傷口愈合的過程通常可分為3/4個相互重疊的階段：止血（Haemostasis）/炎癥期（Inflammation）、細胞增殖（Proliferation）和重構（Remodeling），受到多種細胞、細胞因子和生長因子的調(diào)控。
有多種生長因子、細胞因子、整合素、角蛋白、基質金屬蛋白酶、趨化因子、和細胞外大分子參與和調(diào)節(jié)復雜的傷口愈合過程。下表所列為傷口愈合過程中涉及的生長因子。
3. 生長因子在傷口愈合過程中的作用
生長因子在傷口愈合和組織再生中發(fā)揮了不可或缺的作用。信號傳導蛋白影響著其他細胞的代謝。每種生長因子對于傷口愈合過程有超過一種效應，其通過與靶細胞膜表面特定受體結合而發(fā)揮作用。這些作用包括促進趨化性（吸引細胞至傷口部位）、刺激細胞遷移和增值、刺激細胞上調(diào)蛋白質生產(chǎn)。這些生長因子不僅調(diào)節(jié)細胞遷移和增值，而且能重構細胞外基質和促進血管生成，為皮膚傷口愈合創(chuàng)造理想的環(huán)境。
通過血小板α顆粒的脫顆粒，PRP能分泌多種不同的生長因子，包括PDGF、VEGF、FGF、HGF和TGFβ（表2）。
表2: 傷口愈合過程中涉及的生長因子及其來源
PDGF: 血小板來源生長因子; VEGF: 血管內(nèi)皮生長因子; FGF: 成纖維細胞生長因子; HGF: 肝細胞生長因子; TGF: 轉化生長因子
血小板所含的主要生長因子
目前已知參與傷口愈合過程的主要生長因子是PDGF、EGF、FGF、IGF、VEGF、TGFβ、HGF、KGF。接下來我們將描述不同生長因子在傷口愈合過程中的作用。
4. 富含血小板血漿（PRP）：制備方法和治療配方
PRP可以被定義為是從全血中所提取的含有高濃度血小板的部分血漿，因而其所含生長因子濃度亦很高。當前，PRP被廣泛用于不同的臨床應用，包括骨科愈合、軟組織愈合、神經(jīng)組織、慢性皮膚潰瘍、眼科、和牙科。PRP被美國FDA界定為是人為干預極少的組織，屬于自體血液制品。其優(yōu)勢之一是易于從患者自身血液獲取，因而安全、簡便和性價比高。通過控制離心參數(shù)和激活方式，可以控制激活后釋放的生長因子和蛋白質的劑量。
目前還沒有PRP制備的金標準，也缺乏法規(guī)和標準。為了描述在組織再生中發(fā)揮關鍵作用的主要成分的特征和為特定的病理生理情況準備足夠的制劑，良好設計的簡單流程是必需的，其中離心條件對于獲得高質量的PRP是基礎。
近年來對于PRP的命名和定義有很大的爭議。有人認為術語“富含血小板血漿（PRP）”較為模糊和不準確。臨床所用的大量的自體血液制品在制備方法上有所差別，因而其定量和定性特征亦不同。因此，一份詳細的、準確的和分布描述的PRP制備方案（離心條件、血小板濃度、抗凝劑類型、血小板激活劑和是否包含白細胞）對于不同研究間的比較是必要的。此外，保護血小板的完整性和質量、防止血小板損傷或溶解以使其能完全釋放生長因子是很重要的。
基于上述原因，生物技術學院（BTI）開發(fā)了一種先進的自體PRP系統(tǒng)，制備富含生長因子血漿（Plasma Rich in Growth Factors, PRGF），被稱為PRGF-Endoret。PRGF是一種自體血液產(chǎn)品，含有中等濃度的血小板，無白細胞，可提供由纖維蛋白形成的支架供細胞粘附，從而幫助傷口愈合。接下來我們將介紹幾種不同的PRP制備方法。
4.1. 制備方法
當前PRP制備方法的技術細節(jié)上有所差別，例如是否包含白細胞或紅細胞、離心的速度和時間。盡管結果似乎是類似的。
Anitua（2004）認為不應該包含白細胞，因為他們會改變某些GFs的功能和干擾抗炎作用。其他，如Harvest技術公司聲稱這些細節(jié)不重要，其PRP產(chǎn)品含有一些紅細胞。此外，有研究人員在治療潰瘍或其他手術時偏愛將白細胞納入，認為其有抗菌作用。
4.1.1. PRGF系統(tǒng)（BTI Biotechnology Institute, Vitoria, Spain）
有臨床價值的PRP所含血小板濃度至少為1百萬/微升。Anitua認為PRGF是對這種再生治療的更準確的術語，必須含有相較于全血中1.5倍的血小板濃度。PRGF的主要優(yōu)勢包括：生物相容性、多用途和安全；不存在白細胞阻礙促炎效應；標準化的血小板激活方法（使用氯化鈣）來釋放生長因子；制備方法簡單快速，只需一次離心（460g，8分鐘）；有抑菌特性和強大的治療潛力，無副作用【99】。單次離心后，紅細胞沉淀于管底，其上層為白細胞，再上層為血漿，可分為上部60%（生長因子濃度低）和下層40%（PRGF）（圖2）。
圖2: PRGF制備。A：無菌條件下收集血液于含有枸櫞酸鈉的離心管中，460g離心8分鐘；B：血液被分離為3部分：主要含有血小板的血漿（最上層）、白細胞層即棕黃層（中間層）、紅細胞層（下層）；C：層流凈化罩中進行移液；D/E：將血漿層上部（GFs含量低）和下部（GFs含量高）移至單獨的分餾管中，無添加劑；F：加入PRGF激活物（氯化鈣，50μL/ml制備液）以實現(xiàn)血小板脫粒和釋放生長因子。
4.1.2. 血小板濃縮采集系統(tǒng)（PCCS Kit）（3i-Implant Innovations，Palm Beach Gardens，F(xiàn)L，USA）
該技術獲得的血小板濃度為110至220萬/μL，并且包含白細胞（5500-14800/ μL）?？鼓齽┦褂肁CD-A9，經(jīng)過2次離心：首次3分鐘45秒，3000rppm；第二次3000rpm，13分鐘。
4.1.3. 重力血小板分離（GPS System）（Biomet Merck Biomaterials，Darmstadt，Germany）
使用該方法，獲得的血小板濃度可達160萬/μL，所含白細胞濃度為31100/μL。使用60mL注射器，含有6mL抗凝劑（ACD-A）和54mL患者血液。血液在GPS管內(nèi)離心12分鐘，3200rpm。
4.1.4. 智能PReP系統(tǒng)（Harvest Technologies Corpopration，Munich，Germany）
該方法所需血液量為：女性52mL，男性48mL。采用兩次離心，獲得PRP血小板濃度約125萬/μL，白細胞濃度19261/μL。
血液分離的方法有很多，其目的均為獲得富含GFs的血漿（表3）。然而，成功需要克服多個挑戰(zhàn)，例如完整描述血小板釋放的生長因子和蛋白質、評估造成某些產(chǎn)品效果優(yōu)于其他產(chǎn)品的個別原因。
表3: PRP制備方法和主要特征
4.2. 治療配方
一個使得PRGF技術區(qū)別于其他PRP產(chǎn)品的重要特征是其多功能性。從患者血液可以獲得四種不同配方的PRGF，擁有很強的治療效果，賴于樣本抗凝和激活程度的不同，配合滿足不同臨床需求。該治療配方涉及：PRGF上清，用于傳統(tǒng)的滴眼液和細胞培養(yǎng)基；液體PRGF，一般用于手術和牙科植入物表面；支架樣PRGF（凝塊），由纖維和細胞組分構成，常用于皮膚潰瘍；彈性和致密纖維膜，對于軟組織損傷和封閉手術傷口是極佳選擇（圖3）
圖3: PRGF治療配方。A：液體PRGF治療犬皮膚潰瘍；B：支架樣PRGF與松質骨的混合物；C：PRGF纖維膜治療創(chuàng)傷性傷口。
5. 使用PRP治療皮膚傷口
過去數(shù)十年中，新的細胞療法如PRP在各種不同疾病的應用得到了越來越多的關注。醫(yī)學領域的發(fā)展趨勢是開發(fā)微創(chuàng)和性價比高的治療方法來促進功能恢復。PRP的使用對于減少標準醫(yī)療的經(jīng)濟成本有潛在影響，盡管不應考慮將其作為某些必要傳統(tǒng)治療（如壞死組織清創(chuàng)）的替代方法，而應作為補充治療。PRP治療能為受傷區(qū)域提供某些信號傳導細胞因子和生長因子，這些因子通過調(diào)節(jié)炎癥、刺激血管生成和新生組織的形成和重構，在組織修復過程中扮演關鍵作用。PRP用于皮膚傷口愈合的其他優(yōu)勢包括：方法簡單、性價比高、與傳統(tǒng)治療相比效果更持久、作為自體產(chǎn)品而具有安全性。
PRP治療過程
PRP在人體和動物的應用穩(wěn)步增加，其促愈特性在很多臨床和實驗室研究中有所報道。血小板因其止血功能和含有高濃度的生長因子和細胞因子而在傷口愈合過程中發(fā)揮重要作用。高濃度的生長因子能促進表皮和內(nèi)皮細胞再生、刺激血管生成和膠原蛋白沉積、和加速愈合過程。PRP首次臨床應用是用于慢性下肢潰瘍治療，研究中觀察到PRP刺激血管化的結締組織形成【122】。
人體臨床試驗中PRP的主要應用與慢性疾病相關，例如糖尿病潰瘍，該病中傷口愈合受損，由于促炎和抗炎細胞因子的失衡、低生長因子濃度或過多的活性氧而表現(xiàn)為持續(xù)的炎癥狀態(tài)。在此意義上來說，生長因子和細胞因子在控制氧化損傷方面發(fā)揮了關鍵作用。PRP中生長因子的再生能力幫助縮短傷口和各種組織損傷的恢復時間。與上述結論一致，Babaei等對150例塘組潰瘍局部使用PRP后觀察到健康肉芽組織形成和傷口閉合時間的縮短【124】。使用皮下自體PRP注射加局部PRP凝膠治療不同病因的難愈潰瘍，證實自體PRP治療難愈潰瘍方面的安全性和有效性，不僅傷口尺寸顯著減小、無副作用、且損傷部位疼痛和炎癥減少【114】。在壞死性軟組織感染繼發(fā)傷口局部使用自體PRP亦取得類似積極結果【125】。此外，Man等研究顯示局部應用自體PRP治療皮瓣后獲得皮膚傷口愈合的定量改善【127】。如前所示，幾項針對人體慢性傷口治療的研究顯示傷口愈合的改善，表現(xiàn)為傷口面積和體積的減小、以及傷口閉合改善。體外試驗中，Roubelakis等【53】研究了PRP對間充質干細胞（MSC）和皮膚成纖維細胞的增殖和遷移特性的作用，證實其對MSC和成纖維細胞的遷移能力和增殖率有顯著誘導作用。此外，在真實臨床患者中，PRP敷料治療后顯示潰瘍愈合加速和受損區(qū)域血管新生速度加快。其他研究者在隨機、前瞻和回顧研究中亦獲得類似結果。因此，與傳統(tǒng)方法相比，血小板的應用似乎獲得更快的愈合【27,131,132】。對PRP在皮膚傷口中應用的薈萃分析，與對照傷口治療相比，PRP增強了傷口愈合過程，難愈急慢性傷口顯著改善，此外，PRP顯示出對金葡菌和大腸桿菌的抗菌活性【99,133】。
PRP在傷口愈合中的應用
PRP的治愈能力依賴于血小板在生理狀態(tài)下含有多種生長因子，具有很強的愈合功能，在組織再生中發(fā)揮重要作用。在動物模型中使用PRP依然是檢測新型再生治療的金標準，亦有助于后續(xù)在動物和人體的臨床應用。有很多在狗和馬的皮膚傷口治療中使用PRP的體內(nèi)研究。Farghali等檢測了狗全層皮膚傷口周圍皮下自體PRP浸潤注射的效果【45】。結果顯示有顯著的傷口收縮和再上皮化率。此外，與對照傷口相比，PRP治療傷口顯示出更高的膠原蛋白沉積、更快的肉芽組織形成和疤痕形成減少（膠原蛋白纖維排列更有序）。PRP刺激I型膠原蛋白和基質金屬蛋白酶I，增加細胞周期進展調(diào)控因子，以加速傷口愈合。PRP治療傷口中真皮膠原蛋白有序性的增強可能是因為明膠酶B（MMP-9）的增加，因其似乎對膠原蛋白纖維的裝配很重要。與上述研究一致，其他兩項在馬的傷口完成的臨床研究顯示出更快的表皮分化和真皮膠原蛋白有序性的增強【【118,139】。近期對于創(chuàng)面內(nèi)注射PRP治療狗急性皮膚傷口的研究顯示PRP治療傷口與對照組相比，宏觀和微觀均表現(xiàn)出更快的愈合，血管生成和肉芽組織形成加強、膠原蛋白沉積增加、再上皮化和表皮分化加速【36】。
研究顯示PRP在組織擴增和皮膚增殖中發(fā)揮重要作用，因其可以增強細胞增殖、膠原蛋白合成和新生血管形成。有報道PRP與其他治療聯(lián)合使用獲得更好的結果。Lian等研究顯示PRP與骨髓來源的間充質干細胞（BMSCs）有協(xié)同效應【151】。同樣，Park等研究顯示PRP+水凝膠治療小鼠傷口改善了傷口愈合，顯著縮短了愈合期和增強血管生成。Manuka蜂蜜（MH）因其內(nèi)在促愈能力而為人所知，在一項決定成纖維細胞、內(nèi)皮細胞和巨噬細胞對于添加了MH、PRGF或二者時的培養(yǎng)基的反應，結果顯示PRGF+MH的存在增加了細胞活性，成纖維細胞的反應最為積極【153】。
表4: 應用PRP治療皮膚傷口的一些研究
6. 結論
由于人們對低或無創(chuàng)治療的青睞，再生治療已經(jīng)逐漸成為促進傷口愈合的金標準。作者觀點認為PRP可以作為傷口愈合的安全和高性價比治療方法，借以縮短恢復期，進而改善患者生活質量。
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