自体富血小板血浆与难愈合伤口的修复

近年来,随着社会经济的发展,我国因交通伤和工伤导致创伤的患者数量逐年上升,其中以四肢伤尤为严重,由于四肢与身体其他部位相比,伤口本身就易感染,愈合时间长,这直接导致了目前临床上伤口延迟愈合和不愈合的数量增加。另外,随着我国逐渐进入老龄化社会,老年人口增多,由于老年人伤口愈合较慢,加上糖尿病、褥疮等老年人易患病,进一步增加了难愈合伤口的数量。所以,如何促进难愈合伤口的修复成为了目前研究的热点。

1、 　难愈合伤口的机理及其治疗

难愈合伤口,又称溃疡。发病原因主要有创伤或创伤合并感染,糖尿病溃疡,局部长期受压,过量射线照射以及神经源性和静脉源性溃疡。其发病机理复杂,病程时间长。除全身性因素外,目前关于伤口局部难愈合的机制主要分以下几类:一是伤口感染或坏死组织存在;二是伤口血供微循环差;三是局部生长因子数量减少,活性降低或多种因子间网络调节失控;四是修复细胞支架改变和过度凋亡,细胞膜上受体结构变化,导致生长因子与受体之间失耦联[1 ] 。

难愈合伤口在我国主要是创伤感染所致,占难愈合伤口住院患者的67.15 ％[2 ] 。所以,除治疗原发病外,防止伤口感染和清除坏死组织在难愈合伤口的治疗中是首当其冲的重要一步。其他因素如烧伤,电击伤和大剂量放射线局部照射形成的难愈合伤口与局部血供有密切关系。刘建忠等[3 ] 研究发现,这类伤口局部组织修复细胞(成纤维细胞、血管内皮细胞和表皮细胞) 增殖受抑、相关生长因子的表达减少以及出现血管病变(常发生增生性动脉内膜炎等病变) ,影响伤口血液循环。而局部血供不足,直接导致伤口缺氧,使红细胞增多,血液浓缩,粘滞度增高,血小板易于粘集发生血栓,加重了循环障碍[4 ] 。

关于伤口处生长因子数量,活性以及生长因子间联合调控作用已有许多文献报道。Cooper 等[5 ] 对照研究了长期受压的慢性伤口与创伤后的急性伤口,发现慢性伤口的生长因子含量低于急性伤口。Greenhalgh[6 ]在静脉性溃疡和糖尿病溃疡同样发现了生长因子含量减少,并指出其原因是因为炎性渗出的纤维蛋白包裹了毛细血管,导致血液中的生长因子无法穿透血管壁达到伤口。另一方面,慢性伤口的生长因子代谢加快,Robson[7 ] 认为这可能由于长期炎症反应导致蛋白水解酶增多,促进了局部生长因子的代谢。孙同柱等[8 ] 用不同剂量的重组血小板源性生长因子(platelet derived growth factor-BB ,PDGF-BB) 修复糖尿病大鼠创面,实验结果显示中剂量的rrPDGF-BB (7 ugPcm2 ) 有明显的促进创面修复作用。而小剂量rrPDGF-BB (315 μgPcm2 ) 与大剂量rrPDGF-BB(14μgPcm2 ) 却没有观察到对创面有促进作用。他认为其机理在于低浓度生长因子在创面上达不到有效剂量,不足以启动对修复细胞生长的促进作用,高浓度破坏了创面局部生长因子之间的平衡,抑制了其他生长因子的活性,使创面多种生长因子之间调节失控,也不利于修复细胞的生长。另外,由于创面愈合是一个包括多种生长因子参与的复杂调控过程,应用单一的生长因子往往难以达到良好的修复效果[9 ] 。有很多文献报道了多种生长因子与单一生长因子修复伤口的对比研究[10-13 ] ,发现多种生长因子的修复效果往往好于单一生长因子,这可能与多种因子之间有联合促进作用,能作用于伤口愈合过程中的多个阶段有关。

伤口难愈合与修复细胞支架改变、过度凋亡,细胞膜上受体结构变化也有密切关系。付小兵等[14 ]在研究中发现,溃疡创面纤维连接蛋白(Fn) 基因表达水平较正常皮肤与瘢痕组织通常减少1P3～1P2 ,同时Fn 基因表达下调,这导致组织修复细胞和移动支架遭到破坏,创面愈合延迟。另外还发现,慢性难愈合创面抑制凋亡基因Bc1-2 表达比正常对照组下降约60 ％[15 ] ,证明组织细胞过度凋亡是创面延迟愈合或难愈合的重要细胞学基础。并且认为其原因在于一是早期即刻基因C-fos 与C-jun 在炎性细胞中表达明显增加,由此激活的中性粒细胞等释放大量蛋白酶, 导致细胞外基质溶解, 使创面不愈或难愈[16 ] ;二是与调控创面愈合密切相关的生长因子靶细胞上的结构与功能发生了改变,使生长因子难与其相应受体正常结合而发生信号传导失控[14 ] 。

2、 　自体富血小板血浆与难愈合伤口的修复

自体富小板血浆(autologous platelet-rich plasma ,APRP) 是通过离心自体全血分离出的含有高浓度血小板的血浆。因为血小板经激活后可释放大量生长因子, 如PDGF , 转化生长因子- β1 ( transforming growth factor-β1 ,TGF-β1) 和TGF-β2 , 类胰岛素生长因子( insulin-like growth factor , IGF) 、表皮生长因子(epidermal growth factor , EGF) 和血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor , VEGF) [17-19 ] 。这些生长因子均已被证明可促进软组织及皮肤愈合,并且生长因子之间有良好的协同作用[20-24 ] 。根据不同的制作方法,这些生长因子在PRP 中的浓度是正常浓度的几倍甚至几百倍[25-28 ] 。

用APRP 修复难愈合伤口是近几年才发展起来的,在实验与临床研究中,APRP 表现出良好的促进难愈合伤口的修复作用。Crovetti 等[29 ] 用APRP 治疗皮肤溃疡,与对照组相比,他发现APRP 能更好地在伤口处形成肉芽组织,促进伤口上皮组织完全再生。他认为APRP 在局部释放多种生长因子共同促进了伤口的修复,如TGF-β1 对中性粒细胞和单核细胞的趋化作用介导伤口的炎症反应, PDGF 刺激成纤维细胞的增殖分化,促进组织重塑,VEGF 则加快血管再生。有兴趣的是APRP 治疗组的患者伤口处疼痛也较对照组轻。这与Marx[21 ] 的实验结果一致。但其具体机理尚未阐明。可能与皮肤组织的修复速度比神经未稍生长速度要快有关,也可能与伤口愈合的天数减少,疼痛检测时间有关。Carter[9 ] 在用APRP 修复马小腿伤口的实验中,也发现APRP 有良好的修复效果,组织切片显示APRP 加快了上皮细胞增殖,促进了伤口胶原合成以及血管再生。马小腿由于离血管主干较远,血供不足,组织相对缺氧,且温度较低,以及生长因子不平衡,伤口往往很难愈合。Carter 认为,APRP 里大量的生长因子弥补了马小腿伤口处生长因子过少,较快地启动了修复机制,形成上皮组织,加快血管再生,为伤口的修复提供了较好的环境和血供。另外,在实验中还发现,APRP治疗组伤口瘢痕少,他认为可能由于APRP 中含有大量白细胞和单核细胞,抑制了伤口处的炎症反应,导致瘢痕减少。在创面修复领域,还有许多文献,如APRP 用于皱纹切除后,发现可减轻伤口水肿,愈合加快和减少并发症[30 ] 。将APRP 用于外科手术中,可减少伤口出血,防止伤口感染等[31 ] 。

APRP 用于伤口的修复有其独特的优势。①作为自体血小板浓缩物,APRP 中所含的各种生长因子比例与正常生理浓度相近。各生长因子之间能有最佳的协同作用[21 ] ,这是APRP 可更快促进组织修复的一个重要因素。②APRP 含有大量的纤维蛋白,为修复细胞提供良好的支架, 还可以收缩创面[32 ] 。③APRP 可用凝血酶凝固成胶状,敷于伤口,不仅提供了湿润的环境,有利于伤口愈合生长。还可以使生长因子长时间局限作用于伤口处,避免了目前广泛应用于临床的液态重组生长因子试剂在伤口易流失易蒸发的缺点。④APRP 是自源性的,这从根本上避免了外源性生长因子引起免疫排斥,传播疾病以及异种重组基因产品可能改变人类遗传结构的担忧。⑤由于白细胞和单核细胞与血小板在血液中的沉降系数相近,所以经离心法制作的APRP中还含有较大量的白细胞和单核细胞,这可以更好地起到防止感染的作用。⑥APRP 制作简单,只需要从患者静脉取血(多从颈静脉或肘静脉取血) ,对患者创伤小,约20～30 min 即可完成。而且成本很低,可以减轻医疗费用。⑦到目前为止,还没有发现APRP 对机体的不良反应和毒副作用。

3、 　展望

APRP 用于难愈合伤口的修复显示出良好的效果,为用生长因子促进伤口愈合提供了新的思路。在临床上,可以减轻术后出血,减轻疼痛,减少术后并发症,伤口更快地愈合,减少住院天数[31 ] ,有着广阔的应用前景。但目前仍存在很多问题有待阐明。

创面修复是一个复杂的生物学过程,由于APRP 中生长因子寿命仅5 d 左右,不可能影响到创面修复的全过程。至于APRP 中的各种生长因子在伤口处如何代谢,各生长因子之间的相互调控,以及APRP用于伤口修复的最佳时间和最佳剂量都有待进一步研究。