自體富血小板血漿促糖尿病足潰瘍愈合機制研究進展

金路，左蕊，劉麗，包樹明，諾布央卓，向小燕

1川北醫學院附屬醫院，四川南充637000；2川北醫學院

糖尿病是全身性慢性疾病，伴有多組織器官損傷。糖尿病足是糖尿病常見的嚴重并發癥之一，其截肢、致殘、致死率高，嚴重影響人類健康。糖尿病足潰瘍（DFU）因長期高糖環境導致局部微環境改變，創面難以愈合，其治療難度大、時間長、費用高，給患者個人和家庭帶來沉重負擔。自體富血小板血漿（PRP）是指利用血液中各成分沉降系數不同，通過離心自體全血而獲得的富含血小板的血漿。PRP中含有大量生長因子，如血小板源性生長因子AB（PDGF-AB）、轉化生長因子β1（TGF-β1）、血管內皮細胞生長因子（VEGF）、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（IGF）、肝細胞生長因子（HGF）等［1］，可促進細胞增殖分化和血管重塑新生，具有良好的促組織修復和再生能力。作為新型創面修復材料，PRP具有制作簡易、價格低廉、臨床實用性高、安全性好等優點，目前廣泛應用于口腔科、皮膚科、骨科、整形科等領域，是治療難愈性創面的一種有效方法。研究表明，PRP具有抗炎、促進細胞修復、減少細胞凋亡、促進細胞外基質產生、修復周圍神經、穩定血管內皮、重建微循環、抗菌等作用，可有效促進DFU的創面愈合?，F將PRP促進DFU愈合的作用機制綜述如下。

1 抗炎作用

炎癥反應延遲和失調是DFU難以愈合的原因之一。巨噬細胞是機體中主要的炎癥細胞，其作用主要是釋放細胞因子、招募其他細胞及刺激血管新生。在炎癥早期，巨噬細胞在趨化因子的作用下向創面發生遷移，隨即血小板釋放的生長因子激活巨噬細胞。巨噬細胞分為M1型（促炎癥型）和M2型（促血管型）兩種狀態，創面形成早期M1型巨噬細胞出現，增強創面炎性反應，清除壞死物質；進入創面形成后期時，M1型巨噬細胞數量減少，并向M2型巨噬細胞轉化，產生抗炎因子，使局部炎性反應減輕，促進創面細胞增殖和血管化［2］。激活的巨噬細胞不僅能夠吞噬壞死物質減少炎癥反應，還能釋放細胞因子進一步促進創面修復。長期處于高糖狀態下，巨噬細胞的表型和功能可發生變化，從而導致炎癥反應失調。高血糖和胰島素缺乏可通過Akt-mTOR和ERK通路以及對巨噬細胞前體的表觀遺傳調控來改變巨噬細胞的功能［3］。

動物實驗顯示，PRP能有效募集糖尿病創面的巨噬細胞趨化浸潤，并促進其向M2型分化，抑制創面炎癥因子表達，促進抗炎癥因子表達，加速糖尿病創面愈合［4］。進一步實驗證明，PRP在體外可促進大鼠腹腔原代巨噬細胞轉化為M2型巨噬細胞，其作用機制可能與JAK1/3-STAT6通路有關［5］。糖尿病患者體內NLRP3炎性復合物被激活，導致IL-1β表達上調；而PRP可抑制NLRP3/IL-1β信號通路，促進DFU愈合［6］。此外，PRP中的HGF和TNF-α能夠干擾NF-κB的轉移活性［7］，通過降低NF-κB轉移活性抑制NLRP3的激活，從而減少IL-3β分泌，起到抗炎作用。體外實驗表明，APRC可上調miR-21表達，mi R-21可負性調控PDCD4，抑制NF-κB活性，從而參與抗炎作用［8］。因此認為，PRP可通過調控局部炎癥反應促進DFU愈合，且PRP的抗炎效果與其白細胞含量有關，白細胞含量越高，PRP的抗炎癥性越強［9］。

2 促進細胞外基質產生

細胞外基質合成是創面愈合過程中必不可少的環節。DFU患者創面中基質金屬蛋白酶（MMP）水平增高，細胞外基質生成降解失衡，從而導致創面愈合困難。

成纖維細胞能夠促進細胞外基質合成及分泌，在傷口愈合過程中起重要作用。PRP可通過多種生長因子激活成纖維細胞，合成膠原蛋白及其他胞外成分，并分泌促傷口愈合生長因子。EGF可刺激上皮細胞生長，可促進糖尿病足慢性創面的愈合［7］。TGF-β對間充質起源的細胞具有刺激作用，可促進成纖維細胞的增殖和分化，誘導上皮間質轉化的發生，廣泛參與創面愈合的各個階段［12］。研究顯示，慢性創面中TGF-β表達明顯低于正常水平，而PRP可提高其表達量。CHO等［13］采用PRP體外干預成纖維細胞，結果顯示，PRP可刺激皮膚成纖維細胞增殖及遷移，且誘導Ⅰ型膠原、彈性蛋白、MMP-1和MMP-2的表達增加，從而加速傷口愈合。動物實驗顯示，PRP可有效促進糖尿病大鼠背部創面的愈合，PRP治療組創面組織內Ⅰ型和Ⅲ型膠原mRNA表達水平高于非PRP治療組，且Ⅰ型/Ⅲ型膠原比值也明顯增高［14］。這表明PRP促進糖尿病創面愈合可能與其增強創面膠原合成的作用有關。

PRP強有效的修復能力，離不開其促細胞增殖及促基質生成能力。此外，細胞凋亡增加也是DFU遷延不愈重要原因之一，糖尿病足創面皮膚細胞凋亡水平較非糖尿病創面明顯升高［15］。PRP可降低凋亡相關基因Bad和Caspase-3表達，提高Bcl-2表達，從而減少細胞凋亡［16］。

3 修復周圍神經

糖尿病足發病隱匿，糖尿病患者周圍感覺、運動、自主神經損傷，引起觸覺、痛覺等感知能力降低，肌肉力量、平衡能力減退，從而導致DFU形成。

HASSANIEN等［17］采用PRP注射治療糖尿病周圍神經病變，觀察其臨床療效，結果顯示PRP可減輕糖尿病神經病變的疼痛、麻木癥狀，改善周圍神經功能。細胞實驗表明，添加5%PRP可顯著促進施萬細胞增殖、遷移及神經營養因子的產生，PDGF-BB和IGF-1參與PRP對施萬細胞細胞的促有絲分裂作用，PDGF-BB也可能參與PRP的遷移誘導作用，進而促進周圍神經損傷處的軸突再生［18］。隨著研究的深入，PRP在神經修復方面的機制將逐步明確。

4 穩定血管內皮，重建微循環

在組織修復過程中，循環重建至關重要，充足的血供是創面愈合的前提。DFU患者機體長期處于高糖環境，可導致外周血管病變、微循環障礙，下肢血流明顯減少，使足遠端組織缺血損傷，進而潰瘍形成，且損傷后修復困難。

PRP中含有多種促血管生成細胞因子，可誘導血管生成，而內皮細胞的增殖則有利于微循環的重建。其中VEGF、PDGF等起重要作用，可促進血管內皮細胞增殖、遷移和趨化，有利于血管新生［19］。袁園等［20］的動物實驗顯示，PRP組中新生血管更多，且CD31、a-SMA、VEGF-A及PDGF-BB表達高于對照組，表明PRP可促進血管的形成及成熟穩定。GUO等［21］研究表明，PRP來源的外泌體可誘導糖尿病大鼠創面內皮細胞和成纖維細胞的增殖和遷移，從而促進血管生成和再上皮化。最新研究顯示，血小板激活后，線粒體可通過胞吞作用傳遞至間充質干細胞（MSCs）內，具有呼吸功能的線粒體能夠提高MSCs胞質中的檸檬酸水平，增強脂肪酸合成，激活MSCs分泌促血管生成因子，進而加強其促血管生成能力［22］。

5 抗菌

感染是影響DFU愈合的重要因素，發生損傷后細菌易于定殖，細菌可通過釋放毒素導致細胞壞死，或侵入細胞引起細胞凋亡。糖尿病患者血糖調節紊亂、機體免疫受損，使感染更難以控制。

研究證實，PRP具有抗細菌感染作用。PRP中含有較高濃度的白細胞，中性粒細胞、單核巨噬細胞、淋巴細胞具有一定程度的抗菌作用，血小板釋放的α顆粒、趨化因子、抗菌肽、免疫球蛋白、過氧化物等物質也具有抗菌作用。與傳統抗生素相比，PRP不引起細菌耐藥，且與抗生素具有協同作用［23］。AHAMED等［24］報道，PRP可顯著提高糖尿病足的治愈率，且傷口感染率降低。體外實驗證實，PRP可有效抑制耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌和銅綠假單胞菌的生長［25］。金黃色葡萄菌感染可使人角質形成細胞內PDCD4表達上調，激活NF-κB信號通路，增加促炎細胞因子IL-6及TNF-α的表達，抑制抗炎細胞因子IL-10的表達。APRC可減輕金黃色葡萄球菌對人角質形成細胞HaCaT的刺激，抑制NF-κB信號通路［26］。

6 調節自噬

自噬在創面修復中發揮重要作用。自噬是機體的一種自我保護機制，自噬水平增加可促進損傷組織細胞的再生及修復；但另一方面，過度的自噬可導致自噬介導的細胞死亡［27-28］。糖尿病足創面肉芽組織中的炎癥細胞、成纖維細胞及毛細血管內皮細胞等均發生了自噬水平的改變。糖尿病足創面合并銅綠假單胞菌感染時，患者創面肉芽組織內細胞自噬水平降低，且合并缺血時，創面肉芽組織內細胞自噬水平降低更加明顯。

對伴銅綠假單胞菌感染的DFU患者進行研究，發現感染控制后自噬水平升高。采用自噬抑制劑3-MA干預后，糖尿病動物模型創面愈合減慢，而PRP能上調創面組織自噬水平，進而促進創面愈合［29］。目前國內外關于糖尿病創面與自噬的研究還較少，其作用機制還有待進一步研究。

目前治療DFU的標準治療方案包括清創術、血管再造術、抗感染治療、皮瓣移植等，但這些方法都缺乏促進組織生長的細胞因子。PRP的應用很好的解決了此類問題。臨床治療結果顯示，PRP聯合負壓封閉引流（VSD）治療難愈性創面較單純VSD效果更佳，愈合時間縮短，抑菌率提高［30］。PRP現已廣泛應用于糖尿病創面的治療，然而其相對較短的半衰期限制了其臨床應用，且糖尿病創面微環境中存在大量蛋白酶，導致PRP中細胞因子及生長因子的降解，進而阻礙血管生成和糖尿病創面愈合。有研究者將殼聚糖、絲素蛋白和PRP制作成CBPGCTSSF@PRP凝膠，通過體外及體內實驗分析其特性，結果顯示該水凝膠結構穩定，降解速率可調，既能保護PRP的生物活性，又能維持生物活性分子在創面表面的穩定釋放［31］。近年來PRP制備技術雖不斷改進，但仍缺乏標準化制備方法及臨床應用方案，有待進一步深入研究。