富血小板血浆在骨科领域的应用与前景.doc

富血小板血浆在骨科领域的应用与前景医学综述2011年9月第17卷第18期medicalr富血小板血浆在骨科领域的应用与前景许生领(综述),杨民,徐祝军(审校)(皖南医学院附属弋矶山医院创伤骨科,安徽芜湖241000)中图分类号:r683;r68文献标识码:a文章编号:1006-2084(2011)18-2776-03摘要:富血小板血浆(prp)是自体血小板的浓缩体,含有丰富的血小板,其所含的多种生长因子,其比例与体内正常比例相似,有助于促进骨,软骨的缺损修复,引导软组织再生及预防感染等.现就相关文献回顾探讨富血小板血浆的分离和制备,成分和作用,以及在骨科领域中的应用,作用机制和展望等,为prp在骨科领域中的应用提供依据.关键词:富血小板血浆;生长因子;骨科领域applicationandprospectsofplatelet-richplasmainorthopedicsxushengling,yangmin,xuzhujun.(departmentoforthopedicsandtrauma,yijishanhospitalaffiliatedtowannanmedicalcollege,wuhu241000,china)abstract:plateletrichplasma(prp)istheautologousplateletconcentrates,richinplatelets,whichcontainsavarietyofgrowthfactors,contributestobone,cartilagedefectsrepair,guidessofttissueregenerationandpreventinfection.etc.hereistoreviewtheliteratureontheseparationandpreparationofplatelet.richplasma,compositionandrole,andapplications,functionalmechanismsandprospectsinthefieldoforthopedic,providingbasisforprpapplicationinorthopedics.keywords:plateletrichplasma;growthfactor;orthopedics富血小板血浆(plateletrichplasma,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,它们在细胞增殖,细胞分化,趋化作用和血管形成方面发挥重要作用j.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.在此就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,并对其应用前景进行展望.1prp的分离和制备prp目前尚无统一的制备方法_3j,其制备方法大体可分为手工制备和全自动制备两种.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.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较高,但此方法一般用于用血量较多和其成本较高,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不同进行分层制备.一次离心后血液可分为三层,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.第一次离心后,弃去上清液或者红细胞层,然后改变离心力再次离心,可使更多的血小板分离出来.两次离心基金项目:安徽省自然科学基金研究项目(070413091);安徽省医学科研课题(09c234)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200xg,离心10min)法制作的prp中血小板计数明显高于全血,为全血的6.17倍;但多数学者研究认为,采用改良appel法所得的血小板回收率较高.2富血小板血浆的作用机制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.虽然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,如血小板衍生生长因子是最早出现在骨折部位的生长因子,可以刺激骨髓基质细胞的有丝分裂,促进成骨细胞的趋化,增殖_6;转移生长因子p以旁分泌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,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;胰岛素样生长因子促进成骨细胞增生和迁移作用,提高成骨细胞活力;血管内皮生长因子可以诱导内皮细胞的增生和迁移,从而启动血管生成反应j.除生长因子外,prp中还含有纤维蛋白,纤维结合蛋白和玻连蛋白等,它们形成纤维网络,可以起到承接组织修复细胞,促进细胞黏附,防止细胞流失的支架作用.3prp在骨科领域的应用3.1骨缺损修复目前对骨缺损修复的方法主要有自体骨移植,同种异体骨移植,生物材料填充,组织工程技术等.自体骨移植虽可以取得满意的疗效,但骨来源有限,且增加患者痛苦及多种并发症.医学综述2011年9月第l7卷第18期medicalr组织工程学的创立和发展为骨缺损的修复提供了新的方法.assoian等首先发现了血浆中提取的prp中含有多种生长因子,为骨缺损的修复提供了广泛的应用前景.许洪涛等选择60例胫骨干中下1/3骨不连患者随机分为试验组和对照组(各30例).试验组植人富血小板凝胶复合自体松质骨颗粒,对照组仅植入自体松质骨颗粒,结果实验组愈合时间58个月,平均6个月;对照组骨折愈合时间610个月,平均7.5个月.在每一个阶段试验组x线评分均优于对照组.有研究显示将自体骨复合prp用于兔胫骨缺损,结果prp不仅加快新骨形成,同时提高新生骨质量.但sonchez等对应用prp治疗骨不连进行了回顾性研究.16例手术治疗21个月后股骨髁上或股骨干萎缩性骨不连的患者,13例应用自体骨移植加用prp,3例经皮穿刺注射prp治疗,没有得到确定结论.3.2脊柱融合方面的应用目前prp在脊柱融合方面尚处于研究阶段,相关报道有限,且争议较多.申军等纠将24只新西兰大白兔随机分组,建立实验模型.a1组植入prp+自体浓缩红骨髓(rbm)+b一磷酸三钙(btcp),a2组植入rbm+btcp,b1组植入prp+b.tcp,b2组植入btcp.术后12周,a1组骶骨髂骨融合,b1组新生骨明显多于a2组,术后各期b2组表面无新生骨组织,两断端硬化.这说明prp具有促进脊柱融合的作用,而prp复合rbm具有更显着的促进作用.有研究报道,自体髂骨复合生长因子与单纯自体髂骨椎体间植骨,两者结果无明显差别.castro等在腰椎间孔入路腰椎椎间植骨融合术研究中发现,复合prp组融合率低于对照组,分析原因可能与腰椎生物力学环境,制备prp的技术,血小板数量以及生长因子浓度有关.3.3半月板关节软骨损伤与修复通常,受损的关节软骨本身只有很弱的再生修复能力,如何对受损的关节软骨进行修复,恢复关节功能和防止关节退变是医学的研究热点.有研究表明,关节腔内应用prp不仅能改善滑膜炎症,从而抑制关节炎的进展,而且能修复受损的关节软骨.filardo等叫最近报道,关节内注射prp治疗90例患有慢性膝关节软骨退行性疾病的患者(24例患者是双膝关节),术前和术后应用患者自评总体健康状况视觉类比量表(eqvas)和国际膝关节评分委员会(ikdc)主观和客观评估表进行临床评分,所有患者均进行2年的随访.结果显示,治疗12个月和24个月后临床各项评分均较术前显着提高,年轻或低度软骨退变患者效果更好.这表明prp注射治疗可以减轻患者疼痛,改善膝关节功能,提高生活质量.wu等心认为?2777?prp可以作为软骨细胞的载体,治疗关节软骨缺损.如上所述,prp可以作为修复软骨时的一种治疗选择,从而可以减少或延迟关节置换.3.4修复韧带/肌腱损伤肌腱组织由腱细胞,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.随着研究的深入,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.sanchez等在运动员中进行了临床研究.一组为跟腱断裂的患者,跟腱缝合修复后注射prp,对照组为单纯修复的患者.研究发现,应用prp的患者在关节活动度,功能恢复及术后并发症方面均优于单纯修复的患者.耿震等将prp应用于大白兔跟腱修复中,结果显示实验组术后1,2,4周成纤维细胞计数明显高于对照组,各时间点实验组胶原纤维含量亦明显高于对照组,并且成纤维细胞增殖的峰值较对照组提前.表明prp在改善肌腱愈合质量的同时,也加速了愈合进程.radice等设计了前瞻性随机对照研究,研究包括25例应用prp的前交叉韧带重建患者,对照组为年龄和性别相当的单纯手术的25例患者.研究结果显示,应用prp可以加快组织的成熟,其成熟时间为正常愈合时间的一半.应用髌韧带进行前交叉韧带重建时,如果同时应用prp,可以将韧带成熟时间从12个月减少到3.6个月.3.5预防骨与关节感染骨与关节感染是骨科手术面临的难题之一,除了术中注意无菌操作,最常用的预防方法是在围术期应用抗生素j.但长期应用抗生素会带来各种不良反应_26j.因此,应该探索一种新的解决骨感染问题的方法.由于prp含有的高浓度血小板可以释放大量生长因子,prp被凝血酶激活后形成血小板.白细胞凝胶,其中含有高浓度的血小板和白细胞,这些细胞成分在机体先天免疫防御反应中发挥着趋化,吞噬和氧化杀菌等重要作用.此外,血小板.白细胞凝胶在体外可以抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长.有研究发现,prp能更好地促进伤口上皮组织的再生,有利于创口愈合和发挥抗感染作用.因此,prp作为一种生物抗菌制剂,为人们预防和治疗骨与关节感染提供了一种新的思路.4展望prp来源于自体血液,无疾病传染及免疫排斥反应,从根本上解决了疾病传播及移植物难以存活的问题,且取材方便,制备简便,费用低廉;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,这在一定?2778?医学综述2011年9月第17卷第18期medicalrecapitulate,sep.2011,v01.17,no.18程度上弥补了单一生长因子刺激组织生长效果不佳的缺点.因此,prp可用于骨科的各个治疗领域,应用前景广泛.但prp用于临床尤其是在骨科领域仍有许多尚未解决的问题,如prp制备无统一标准,不同方法制备的prp中生长因子浓度差异较大.而且有学者认为,生长因子的过度表达可能与肿瘤的发生有关,但marx_3反对上述观点,认为prp为自身物质,只是经过简单处理后回输而已.因此要实现prp广泛的临床应用,还需进一步研究.参考文献l11fosterte,puskasbl,mandelbaumbr,eta1.platelet.richplas.ma:frombasicsciencetoclinicalapplicationsj】.amjsportsmed.2009.37(11):2259-2272.12lmarxre,carlsoner.eichstaedtrm.eta1.plateletrichplasmagrowthfactorenhancementforbonegraftsji.oralsurgoralmed0ralpatholoralrediolendod,1998,85(6):638-646.i3lanituae,srnchezm,oriveg,eta1.thepotentialimpactofthepreparation.richingrowthfactors(prgf)indifferentmedicalfieldslj1.biomaterials,2007,28(31):4551-4560.4刘彩霞,周健,王银龙,等.不同方法制备的富血小板血浆对牵张成骨响j.i临床口腔医学杂志,2007,23(1):6-8.15iappeltr,potzsehb,mullerj,eta1.comparisonofthreedifferentpreparationsofplateletconcentratesforgrowthfactorenrichmentij1.clinorallmplantsres,2002,13(5):522-528.16lbouletreaupj,warrensm,speetorja,eta1.factorsinthefracture1o121314microenvironmentinduceprimaryosteoblastangiogeniccytokineproductionj.plastreconstrsurg,2002,110(1):139148.caranora,filvaroffeh.angiogenesisandbonerepairj.drugdiscovtoday,2003,8(21):980-989.danielpourd.songk.crosstalkbetweenigf.iandtgfbetasignalingpathwaysj.cytokinegrowthfactorrev,2006,17(1):59-74.lohelam,brym,tammelat.vegfsandreceptorsinvolvedinangiogenesisversuslymphangiogenesisj.curtopincellbiol,2009,21(2):154?165.marxre.plateletrichplasma(prp):whatisprpandwhatisnotprpj.implantdent,2001,10(4):225-228.assoianrk,grotendorstgr,mullerdm,甜a1.cellulartransformactionbycoordinatedactionofthreepeptidegrowthfactorsfromhumanplateletsj.nature,1984,309(5971):804-806.许洪涛,左振柏,庄建,等.自体复合富血小板凝胶在胫骨非感染性不愈合中的初步应用j.中国矫形外科杂志,2010,18(2):92-94.fujimorit.theeffectofplateletrichplasmacombinedwithautogenousbonegraftforboneregenerationinbonedefectsj.kokubyogakkaizasshi,2005,72(1):9o-97.srnchezm,anituae,cugatr,eta1.nonunionstreatedwithauto1.ogouspreparationrichingrowthfactorsj.jorthoptrauma,2009,23(1):52-592122232425262728293o3132申军,镇万新,高国勇,等.富血小板血浆复合自体浓缩红骨髓促进脊柱融合的实验研究j.中国骨肿瘤骨病,2007,6(4):2l1_215.jenislg,bancorj,kwonb.aprospectivestudyofautologousgrowthfactors(agf)inlumbarinterbodyfusionj.spinej,2006,6(1):14-20.castrofp.roleofactivatedgrowthfactorsinlumbarspinalfusionsj.jspinaldisordtech,2004,17(5):380-384.manldnhj.theresponseofarticularcartilagetomechanicaliniuryj.jbonejointsurgam,1982,64(3):460466.刘骥,袁霆,张长青.富血小板血浆对兔膝关节滑膜炎的治疗作用j.中国修复重建外科杂,2011,25(3):285-290.filardog,kone,budar,eta1.platelet-richplasmaintra-articularkneeninjectionsforthetreatmentofdegenerativecartilagelesionsandosteoarthritisj.kneesurgsportstraumatolarthrosc,2011,19(4):528-535.wuw,zhangj,dongq,eta1.plateletrichplasma:apromisingcellcarrierformicroinvasivearticularcartilagerepairj.medhypotheses,2009,72(4):455_457.sanchezm,anituae,azofraj,eta1.comparisonofsurglcallyrepairedachillestendontearsusingplateletrichfibrinmatricesj.amjspotsmed,2007,35(2):245-251.耿震,王宸,周海洋.富血小板血浆对肌腱愈合影响的实验研究j.中国修复建外科杂志,2011,25(3):344-348.radicef,yanezr,gutierrezv,eta1.comparisonofmagneticresonanceimagingfindingsinanteriorcruciateligamentgraftswithandwithoutautologousplateletderivedgrowthfactorsj.arthroscopy,2010,26(1):50-57.prokuskil,clyburnta,evansrp,eta1.prophylacticantibioticsinorthopaedicsurgeryj.instrcourselect,2011,60(5):545-555.whitmancb,josephjm,sjoholmlo.cephalospofininducedleucopeniafollowingreehallengewitheefoxitinj.annpharmaeother,2008,42(9):13271332.yeamanmr.bacterialplateletinteractions:virulencemeetsh