Choukroun′s PRF在口腔種植應(yīng)用中的研究進(jìn)展

張明銳 郭麗娟 李艷秋 (吉林大學(xué)第二醫(yī)院，吉林 長春 3004)

富血小板纖維蛋白(platelet rich fibrin，PRF)是繼富血小板血漿(platelet rich plasma，PRP)之后的新一代血小板濃縮制品。PRF首先由法國科學(xué)家Choukroun等于2000年提取制備，并逐漸應(yīng)用于口腔、頜面整形外科。PRF延續(xù)了上一代血小板濃縮制品PRP的優(yōu)點，同時兼具成骨能力強、制備過程簡單、完全取自于自體血、無需添加任何生物制劑等特點，避免了倫理道德的爭議及血液交叉感染的風(fēng)險。國內(nèi)外學(xué)者將PRF分別與自體骨、同種異體骨、異體骨和其他骨替代材料等復(fù)合應(yīng)用于上頜竇提升、種植體周圍骨缺損等種植手術(shù)中，并在其療效和機理方面進(jìn)行了大量的分析和實驗研究。

1 PRF的概述

PRF是自身靜脈血經(jīng)離心分層后位于貧血小板血漿層與紅細(xì)胞碎片層之間的富含血小板的纖維蛋白凝膠。在制備過程中，PRF中的纖維蛋白原發(fā)生緩慢的聚合，形成三分子的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其凝膠組織具有疏松、孔隙大、彈性好，滯留大量血小板及生長因子的特點。生長因子主要包括轉(zhuǎn)化生長因子－β(Transforming growth factor－β，TGF－β)、血小板衍生生長因子－AB(platelet－derived growth factor－AB，PDGF－AB)、類胰島素生長因子(insulin－like growth factor，IGF)等。由于 PRF纖維蛋白原發(fā)生緩慢聚合，使血小板和生長因子以化學(xué)鍵結(jié)合于PRF的纖維蛋白原上，利于其充分發(fā)揮協(xié)同作用〔1〕。纖維蛋白基質(zhì)內(nèi)還含有大量的免疫細(xì)胞，可能參與炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)。

PRF用于口腔種植領(lǐng)域具有以下優(yōu)勢:① 完全取自自體血，未加入任何人工生物制品，既避免了倫理道德的爭議，又避免了血液交叉感染的風(fēng)險;② 富含大量血小板、生長因子，具有促進(jìn)骨組織再生的功能;③富含大量免疫細(xì)胞，可以減輕組織愈合過程中的炎癥反應(yīng)及具有抗感染能力;④ PRF形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)利于成骨細(xì)胞遷移，增殖及分化，充分發(fā)揮生長因子的作用，同時為組織愈合提供支架;⑤ 制備過程簡單，便于操作。

2 PRF促進(jìn)骨組織再生的機制

PRF作用的發(fā)揮有賴于其富含血小板內(nèi)的α－顆粒脫顆粒后釋放的多種生長因子。生長因子可以誘導(dǎo)成骨細(xì)胞遷移、增殖、分化，促進(jìn)骨愈合。PRF內(nèi)還富含散在的免疫細(xì)胞，這些免疫細(xì)胞可以釋放多種炎癥因子，可能參與炎癥調(diào)節(jié)，從而減輕周圍軟組織的炎癥反應(yīng)，同時具有抗感染能力。Dohan等提出PRF不僅含有大量血小板，而且可以加強機體的防御反應(yīng)〔2〕。

在制備PRF過程中，采集的血液中未添加抗凝劑，也未使用凝血酶和氯化鈣誘導(dǎo)血小板活化及纖維蛋白聚合，模擬生理性的凝血過程，發(fā)生了類似天然纖維蛋白網(wǎng)形成的緩慢聚合，形成三分子立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)〔3〕。這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)便于營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣彌散至細(xì)胞周圍，為成骨細(xì)胞的遷移、增殖及分化提供場所;網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)還可以為骨愈合提供支架。

與PRP相比，PRF具有更強的成骨能力。Ling等研究認(rèn)為PRF具有逐步釋放生長因子的生物特性，并使其保持較高水平〔4〕，從而表現(xiàn)更優(yōu)越的成骨作用。孫潔等研究顯示PRF內(nèi)大部分血小板外膜完整，大量α－顆粒完整未破裂，從而證明PRF內(nèi)大量血小板仍處于未完全激活狀態(tài)〔5〕。同時，Dohan等研究認(rèn)為PRF的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將血小板、生長因子以化學(xué)鍵結(jié)合〔3〕。因此，隨著纖維蛋白逐漸溶解，結(jié)合的生長因子緩慢釋放，同時結(jié)合的血小板被激活后脫顆粒釋放出生長因子，使生長因子持續(xù)發(fā)揮作用，延長了生長因子的作用時間，加強了成骨效果。還有研究提出，PRF內(nèi)的大量免疫細(xì)胞也可以使PRF內(nèi)釋放的TGF－β和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在實驗過程中始終保持較高水平〔6〕。

3 PRF富含多種生長因子

PRF可以促進(jìn)細(xì)胞增殖及分化，具有良好的成骨能力，主要由于其內(nèi)含有大量的血小板、生長因子、免疫細(xì)胞，并且PRF三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)利于發(fā)揮生長因子間的協(xié)同作用，延長生長因子的作用時間〔7，8〕。

3.1 TGF－β TGF－β能夠促進(jìn)成骨細(xì)胞分化與增殖，誘導(dǎo)基質(zhì)礦化及骨基質(zhì)蛋白的分泌，抑制破骨細(xì)胞前體的形成及骨吸收。TGF－β對成骨細(xì)胞的礦化具有雙向作用，這與TGF－β的濃度及細(xì)胞的密度有關(guān)。一般來說，低濃度TGF－β可以刺激成骨細(xì)胞，促進(jìn)骨形成;高濃度可以抑制成骨細(xì)胞，阻礙骨形成〔9〕。而TGF－β在PRF內(nèi)以化學(xué)鍵結(jié)合的形式存在，研究表明，與PRP相比，PRF逐步釋放TGF－β，并且維持TGF－β的濃度在一定的范圍內(nèi)，延長了TGF－β作用的時間〔4〕。

3.2 PDGF－AB PDGF－AB是血清間質(zhì)細(xì)胞的主要有絲分裂原、趨化因子和生長因子。PDGF－AB使成骨細(xì)胞趨化、增殖，并且加強膠原蛋白合成的能力，促進(jìn)破骨細(xì)胞的吸收作用，從而促進(jìn)骨形成〔10〕。PRF可以逐步的釋放 PDGF－AB，促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖與分化，促進(jìn)骨愈合。

3.3 其他 PRF內(nèi)還含有其他生長因子，如IGF和VEGF等。IGF主要作用是促進(jìn)DNA合成和蛋白質(zhì)合成，促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖，增強成骨細(xì)胞活性;另一方面，IGF通過介導(dǎo)作用，調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的分化形成及其功能活性，在骨改建耦聯(lián)中發(fā)揮重要作用。VEGF可以促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖，參與骨愈合;誘導(dǎo)新生血管形成，為骨折區(qū)提供氧及營養(yǎng)物質(zhì);促進(jìn)成骨細(xì)胞分化，加速骨愈合;通過改善骨折周圍軟組織的血供，促進(jìn)軟組織修復(fù)，間接促進(jìn)骨折愈合。

4 PRF在口腔種植領(lǐng)域的實驗研究及臨床應(yīng)用

PRF可以誘導(dǎo)骨髓間質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化，促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖及分化。David等〔7〕研究了PRF對人骨髓間質(zhì)干細(xì)胞增殖和分化的影響及其劑量依賴性。結(jié)果顯示PRF可以明顯的促進(jìn)骨髓間質(zhì)干細(xì)胞增殖、向成骨細(xì)胞分化，并呈劑量依賴性。Chang等〔11〕研究表明PRF可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖，同時激活磷酸化細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶和骨保護(hù)素，促進(jìn)骨的形成。

PRF具有良好的成骨能力，增加新骨的形成，加快骨愈合過程。Choukroun等〔12〕將PRF復(fù)合異種凍干骨與單獨應(yīng)用異種凍干骨修復(fù)上頜竇提升術(shù)后骨缺損進(jìn)行比較，結(jié)果顯示PRF可以縮短手術(shù)愈合期，加速骨改建，其愈合時間可以縮短至4個月。Lee等〔13〕建立了狗種植模型，行上頜竇提升術(shù)后，分別充填自體骨復(fù)合PRF和自體骨并同期植入種植體，6個月后，結(jié)果顯示:添加PRF組，骨與種植體接觸率平均值為40.5%，而無PRF組，骨與種植體接觸率平均值為32.3%;添加PRF組，新生骨高度平均值為12.2 mm，而無PRF組為10.7 mm。Mazor等〔14〕追蹤觀察臨床病例，在20個患者行上頜竇提升術(shù)，同期植入41顆種植體，以PRF充填種植體周圍骨缺損，6個月后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)41顆的種植體周圍骨量均明顯增加，并且無一種植體脫落病例。據(jù)研究報道，PRF復(fù)合骨移植材料(低分子絲素蛋白或自體骨)修復(fù)種植體周圍骨缺損，可加快骨愈合速度，促進(jìn)材料與骨結(jié)合，增加骨高度〔15～17〕。PRF還可用于拔牙后牙槽骨的保留，Simon等〔18〕建立狗拔牙模型，設(shè)立實驗組和對照組，實驗組分別為PRF組，PRF復(fù)合脫鈣凍干骨組、PRF復(fù)合生物膜組，脫鈣凍干骨復(fù)合生物膜組，在術(shù)后10 d、2 w、3 w、6 w、12 w，通過臨床檢查和組織形態(tài)學(xué)進(jìn)行評估，結(jié)果表明PRF可以促進(jìn)拔牙窩的愈合，并且可以去除不可吸收生物膜等的不利影響。

5 PRF的制備與注意事項

PRF的操作過程非常簡單，無需添加任何生物制劑:用10 ml的玻璃試管采集血液，不需添加抗凝劑，3000 r/min，離心10 min。離心后，血液樣品分三層:上層為貧血小板血漿，中間層為PRF，下層為紅細(xì)胞碎片。去除上清液，分離中間的纖維蛋白凝膠，脫水后形成膜狀，可應(yīng)用于臨床。由于制備過程中未添加抗凝劑等任何生物制劑，故血液樣品一旦接觸小管管壁，立即發(fā)生凝固反應(yīng)。故PRF的制備過程主要要求操作者動作迅速，快速采血、離心〔3〕。

綜上所述，PRF作為口腔種植領(lǐng)域的一種新的生物材料，可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖及分化，其中大量的生長因子可對骨組織修復(fù)過程進(jìn)行調(diào)控及免疫調(diào)節(jié)，加速骨組織愈合，減輕周圍組織的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)創(chuàng)口愈合。PRF完全取自自體血，未添加任何生物制劑，分子結(jié)構(gòu)類似于天然纖維蛋白網(wǎng)，使得PRF有望成為今后較為理想的引導(dǎo)骨組織再生材料。但目前對PRF的研究尚處于初級階段，仍然需要大量實驗研究及臨床研究，以分析評價其促進(jìn)成骨、引導(dǎo)骨再生的機理及臨床效果。

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