富血小板血漿在膝關(guān)節(jié)疾病治療中的應(yīng)用

劉永輝 趙燁 王向陽 郭馬瓏 崔宏勛

富血小板血漿(platelet-rich-plasma，PRP)是自體外周血離心而得到以血小板和白細(xì)胞為主的血漿，研究發(fā)現(xiàn)[1]，PRP 中含有轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-β，TGF-β)，成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor，F(xiàn)GF)，血小板衍化生長因子(platelet-derived growth factor，PDGF)，血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)等多種細(xì)胞因子和介質(zhì)，通過PRP注射到受損組織等方式能夠促進(jìn)損傷組織的修復(fù)與再生[2]。PRP由于制作工藝相對簡便、使用方式便捷、成本較低，如今在骨科領(lǐng)域應(yīng)用愈加廣泛。以往的綜述大多集中在PRP作用于整個骨科領(lǐng)域或者針對骨骼、肌肉、軟組織部分方面的研究，尚未對膝關(guān)節(jié)常見疾病進(jìn)行針對性系統(tǒng)總結(jié)報道。本文對PRP的制備及其對KOA、半月板損傷、交叉韌帶損傷、滑膜炎等的作用機(jī)制及療效研究進(jìn)行綜述，旨在為臨床治療膝關(guān)節(jié)疾病提供參考。

1 PRP 的制備

PRP當(dāng)前制作主要經(jīng)歷以下流程：采集全血、離心分離全血成分、最后提取PRP(PRP血小板濃度是全血血小板濃度的3～5倍)[3]。目前PRP的制備受制作工藝、保存方式、活化方式等因素影響尚未制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，造成不同制作工藝之間的血小板收集率有所差異，對臨床療效產(chǎn)生一定的影響。Yin W等[4]研究發(fā)現(xiàn)，在去除血沉棕黃層的情況下，依次以160×g離心10 min和250×g離心15 min可以為臨床應(yīng)用提供最佳的P-PRP制備。Veronesi F等[5]體外研究發(fā)現(xiàn)，與冷凍PRP相比，新鮮PRP聯(lián)合MSCs更能提高肌腱細(xì)胞的遷移速度，加速微傷口的愈合速度，證實了新鮮PRP的優(yōu)勢。相比于血小板濃度對療效的影響，血小板體積往往容易被忽略，Ozer K等[6]認(rèn)為，較大體積的血小板含有更多的α顆粒，使其更具反應(yīng)性，而增強(qiáng)生物活性。以上可以發(fā)現(xiàn)，PRP的質(zhì)量受多種因素的影響，這也是臨床療效差異性的原因之一，因此制定PRP制備的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)有著重要的意義。

2 PRP 治療KOA

KOA是一種以關(guān)節(jié)軟骨進(jìn)行性破壞為特點的膝關(guān)節(jié)退變性疾患，好發(fā)人群以中老年人為主，臨床常表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、活動受限等，關(guān)節(jié)軟骨基質(zhì)的合成與分解失衡是KOA發(fā)生的基礎(chǔ)，因此，促進(jìn)軟骨的修復(fù)、調(diào)節(jié)軟骨基質(zhì)的平衡是其治療的關(guān)鍵。目前多數(shù)KOA患者適合保守治療，膝關(guān)節(jié)注射透明質(zhì)酸、糖皮質(zhì)激素等藥物以及口服非類固醇類抗炎藥是常用保守療法[7]。隨著國內(nèi)外學(xué)者對PRP研究的不斷深入，近年來PRP治療KOA愈加廣泛。

作用機(jī)制：①促進(jìn)軟骨細(xì)胞的增生。Wu J等[8]通過測量PRP對兔軟骨細(xì)胞活力的影響，發(fā)現(xiàn)PRP增強(qiáng)了軟骨細(xì)胞的增生，推測可能通過抑制Wnt/β-catenin信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來保護(hù)IL-1β激活的軟骨細(xì)胞。②抑制軟骨細(xì)胞炎性反應(yīng)與退變。PRP被活化后會釋放大量抗炎因子，比如IL-1ra、TNF-RⅠ、Ⅱ等，IL-1ra可以通過阻滯IL-1受體抑制IL-1 活化，TNF-RⅠ、Ⅱ可以通過與TNF-α結(jié)合而阻止與之相關(guān)的信號通路傳導(dǎo)[9]。

療效研究：主要表現(xiàn)緩解疼痛、改善膝關(guān)節(jié)功能上。Lin KY等[10]將關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射LP-PRP與透明質(zhì)酸、生理鹽水進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)在短期內(nèi)前兩組療效優(yōu)于生理鹽水組，肯定了LP-PRP與透明質(zhì)酸的臨床效果，長期(1年以后)觀察來看LP-PRP效果更佳。也有研究將PRP與透明質(zhì)酸聯(lián)合應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合應(yīng)用在疼痛緩解，功能改善的同時，X線能證實關(guān)節(jié)軟骨的再生[11]。然而，F(xiàn)ilardo G等通過PRP組與玻璃酸鈉組隨機(jī)對照研究認(rèn)為，兩者對于改善膝關(guān)節(jié)功能及癥狀均有效，然而未見明顯差異[12]。

研究發(fā)現(xiàn)PRP給藥方式對治療KOA療效有著一定的影響。Du W等[13]將PRP關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射與關(guān)節(jié)外注射兩種用藥方式治療KOA，觀察用藥前與用藥后1、6個月VAS及Lysholm評分，發(fā)現(xiàn)兩種注射方式在短期內(nèi)均能改善VAS及Lysholm評分，然而6個月以后關(guān)節(jié)腔注射組療效優(yōu)于關(guān)節(jié)外注射。Taniguchi Y等[14]將治療中重度KOA研究分為骨內(nèi)注射聯(lián)合關(guān)節(jié)腔注射PRP組、關(guān)節(jié)腔注射PRP組及關(guān)節(jié)腔注射HA組，研究表明，骨內(nèi)注射與關(guān)節(jié)內(nèi)注射PRP聯(lián)合方案在改善VAS及WOMAC評分上優(yōu)于關(guān)節(jié)內(nèi)注射PRP或HA至少18個月。

3 PRP 治療半月板損傷

半月板作為一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的纖維軟骨，具有傳遞負(fù)荷、穩(wěn)定關(guān)節(jié)、分散應(yīng)力、保護(hù)膝關(guān)節(jié)軟骨的作用[15]。半月板損傷能夠造成膝關(guān)節(jié)疼痛、彈響、功能障礙，治療不及時會增加KOA發(fā)生的概率[16]。PRP作為一種保守療法應(yīng)用在KOA的治療，目前眾多研究證實了其有效性與安全性。

作用機(jī)制：①生物活性支架作用。能夠釋放大量生長因子誘導(dǎo)細(xì)胞遷移并促進(jìn)半月板細(xì)胞的增生和細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)合成[17]。②抑制促炎因子的表達(dá)。PRP可減輕半月板細(xì)胞和關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞在30-kDa FN-f誘導(dǎo)的一系列促炎性趨化因子和MMP的表達(dá)而修復(fù)半月板，為PRP治療半月板損傷提供了進(jìn)一步的理論支持[18]。

療效研究：研究發(fā)現(xiàn)[19]，對納入研究的半月板退變患者在超聲引導(dǎo)下半月板內(nèi)注射PRP，隨后對其進(jìn)行平均32個月的隨訪，患者Lysholm評分和磁共振成像(MRI)評估均得到了良好的改善。研究發(fā)現(xiàn)[20-21]，通過雙盲隨機(jī)前瞻性對照研究PRP能夠明顯提高慢性半月板撕裂愈合率，推遲或避免關(guān)節(jié)鏡下半月板修復(fù)術(shù)的應(yīng)用。但是也有不同的研究[22]，Dai WL通過對比關(guān)節(jié)鏡下半月板修復(fù)術(shù)聯(lián)合PRP注射與單獨關(guān)節(jié)鏡手術(shù)療效發(fā)現(xiàn)，中期隨訪聯(lián)合組在緩解疼痛、改善功能方面沒有顯著優(yōu)勢。

4 PRP 治療交叉韌帶損傷

交叉韌帶損傷多伴有外傷史，是膝關(guān)節(jié)常見疾病之一。交叉韌帶損傷后會影響膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，常表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)疼痛及異常前后、旋轉(zhuǎn)移位。目前關(guān)節(jié)鏡下交叉韌帶重建術(shù)是國內(nèi)外眾多學(xué)者公認(rèn)治療交叉韌帶損傷的有效方式[23]。移植肌腱在骨隧道內(nèi)愈合情況是評價交叉韌帶重建術(shù)的關(guān)鍵指標(biāo)。PRP常聯(lián)合關(guān)節(jié)鏡下交叉韌帶修復(fù)術(shù)治療交叉韌帶損傷，其療效得到了國內(nèi)外眾多學(xué)者的認(rèn)可。

作用機(jī)制：研究發(fā)現(xiàn)[24]，PRP應(yīng)用在交叉韌帶修復(fù)中，經(jīng)活化的血小板能夠通過α顆粒釋放TGF-β1、血管內(nèi)皮生長因子等生長因子，在眾多生長因子的協(xié)同作用下，刺激成纖維細(xì)胞生長、遷移和生物合成活性，為移植物的血管再生及細(xì)胞增生創(chuàng)造有利環(huán)境。

療效研究：PRP治療交叉韌帶損傷通常與關(guān)節(jié)鏡下交叉韌帶修復(fù)術(shù)聯(lián)合應(yīng)用。其療效主要體現(xiàn)在促進(jìn)移植物成熟、減少骨隧道增寬、改善膝關(guān)節(jié)疼痛及功能上。對比手術(shù)聯(lián)合PRP組與手術(shù)聯(lián)合生理鹽水組療效發(fā)現(xiàn)，移植物脛骨端術(shù)后3個月、6個月、12個月時聯(lián)合組MRI信噪比(signal/noise quotient，SNQ)值低于對照組，術(shù)后3個月時實驗組Lysholm評分、IKDC評分優(yōu)于對照組[25]。A ir 等[26]通過基礎(chǔ)實驗觀察自體PRP在肌腱- 骨植入后對新西蘭兔組織形態(tài)學(xué)變化發(fā)現(xiàn)，PRP組肌腱-骨整合較為成功，大多數(shù)組織中沒有任何壞死的形成，而非PRP組組織學(xué)上表現(xiàn)為整合區(qū)域細(xì)胞形態(tài)的扭曲與囊性改變，研究認(rèn)為肌腱- 骨植入過程中使用PRP血漿在組織學(xué)上具有積極的作用。

5 PRP 治療膝關(guān)節(jié)滑膜炎

膝關(guān)節(jié)滑膜炎是膝關(guān)節(jié)疾病中發(fā)病率較高的一種無菌性炎癥，常常表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)腫脹、疼痛、積液、活動受限等癥狀，目前治療多為關(guān)節(jié)腔內(nèi)激素注射、口服非甾體類抗炎藥甚至關(guān)節(jié)腔清理術(shù)等，療效尚不確切[27]。研究發(fā)現(xiàn)，PRP富含的生長因子與吞噬細(xì)胞對膝關(guān)節(jié)滑膜炎有治療作用。

作用機(jī)制：改善膝關(guān)節(jié)內(nèi)炎癥環(huán)境PRP能夠降低滑膜細(xì)胞中促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的水平，降低軟骨細(xì)胞中基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)水平，抑制炎癥反應(yīng)促進(jìn)滑膜組織的增生，同時對軟骨起到保護(hù)作用[28]。

療效研究：PRP對膝關(guān)節(jié)滑膜炎的治療主要體現(xiàn)在減輕膝關(guān)節(jié)腫脹、疼痛、緩解功能障礙上。胡洛爽等[29]采用PRP關(guān)節(jié)腔注射聯(lián)合清涼膏外敷治療膝關(guān)節(jié)滑膜炎，治療后第2、4、8周測量的患膝周徑(包括髕骨中點處及髕骨上極2 cm處周徑)、紅細(xì)胞沉降率較治療前明顯降低，治療過程中未出現(xiàn)膝腫痛加重、關(guān)節(jié)腔感染等并發(fā)癥，研究認(rèn)為PRP關(guān)節(jié)腔注射聯(lián)合清涼膏外敷治療膝關(guān)節(jié)滑膜炎能夠減輕膝腫痛，療效及安全性均值得推廣。

綜上所述，PRP治療KOA、半月板損傷、交叉韌帶損傷、膝關(guān)節(jié)滑膜炎等膝關(guān)節(jié)常見疾病的總體療效得到了國內(nèi)外眾多學(xué)者的肯定，其所富含的眾多生長因子及生物活性物質(zhì)對受損組織的修復(fù)和再生作用亦得到了認(rèn)可。然而，對于同一疾病的治療，PRP療效依然存在部分爭議，這可能與其制備工藝、用法用量、患者自身情況等諸多因素相關(guān)。為此，未來我們需要更大樣本、更高水平的基礎(chǔ)與臨床研究來驗證其安全性與有效性，指導(dǎo)適應(yīng)證與禁忌證的把握，最終提高PRP的臨床療效。