富血小板血漿在肩袖損傷治療中的應用

胡方委，葉川

(貴州醫科大學附屬醫院骨科，貴陽 550004)

肩袖是包繞在肱骨頭周圍的一組肌腱復合體，包括肩胛下肌腱、岡上肌腱、岡下肌腱和小圓肌腱。肩袖的作用是支撐和穩定肩關節，維持肩關節腔的封閉，同時維持滑液滋潤關節軟骨，預防繼發性骨關節炎[1]。肩袖損傷是一種常見的肌肉骨骼疾病，也是引起肩關節疼痛和功能障礙的主要原因。據統計，50歲以上人群肩袖損傷的發病率約為25%[2]，全球每年有20萬～30萬新發肩袖損傷病例[3]。目前肩袖損傷的治療方法主要包括保守治療、手術治療和生物治療。保守治療包括口服非甾體抗炎藥、局部注射類固醇激素、物理治療、超聲治療和針灸等，但大多僅能緩解疼痛癥狀[4]。手術治療包括開放手術和關節鏡手術，但術后的再撕裂率較高。有研究表明，肩袖損傷患者術后平均再撕裂率約為20.4%[5]。近年腱-骨系統疾病的生物治療逐漸受到重視。目前，生物治療多采用佐劑改善肩袖損傷的療效，而常用的佐劑包括富血小板血漿(platelet-rich plasma，PRP)、生物貼片、合成支架、干細胞、細胞因子和生物制劑等。PRP具有血小板聚集度高、富含生長因子、容易制備、成本較低等優勢[6]。現就PRP在肩袖損傷治療中的應用進展予以綜述。

1 PRP概述

PRP是一種自體血液制品，與全血相比，PRP具有更高的血小板聚集度，可將生長因子和細胞因子從集中的脫顆粒血小板池中釋放出來，輸送到病理部位。由血小板釋放的生長因子具有促進組織再生的功能，包括促進干細胞、祖細胞的增殖和募集、調節炎癥反應以及刺激血管生成等[7-9]。PRP還可調節炎癥通路，促進肌腱、韌帶、肌肉和骨骼的愈合[10-13]。

1.1PRP的分類和制備方法 目前，關于PRP的分類方法較多，包括Dohan分類、PAW分類、Mishra′s分類、DEPA分類和MARSPILL分類等。根據血液中不同成分沉降速率的差異，通過外周血密度梯度離心制備PRP，血液經過離心產生多種不同成分的分層，PRP即屬于其中的一層。目前常用的PRP制備方法是二次離心法，即采集的外周血經過第1次離心后分為3層，由頂層至底層依次為血漿層、白細胞層、紅細胞層；然后，吸除底層的紅細胞層，進行第2次離心，目的是進一步純化并濃縮PRP，同樣，由上向下依次形成血漿層、白細胞層、紅細胞層，再吸取中間層混勻即為PRP[14]。除常用的二次離心法外，PRP的制備方法還包括單次離心法以及全自動程序控制的多次離心法。

目前，關于PRP的制備方法尚缺乏統一的標準，且相關研究多集中于PRP的臨床應用方面，但PRP的制備方法仍顯示出多樣化或個體化的趨勢。目前，制作PRP時的采血部位、采血量、采血時間、離心設備、離心溫度、離心次數、離心力(轉速)以及離心時間等參數均存在較大差異，導致PRP臨床應用結果的差異化。離心力(轉速)、離心時間和離心次數直接影響所制備PRP的成分及活性。由于制備和收集PRP的方法不同，PRP的成分和血小板濃度存在差異，這種差異可能影響PRP的作用效果。由于白細胞濃度不同，存在兩種不同的PRP，即貧白細胞PRP和富白細胞PRP[15]。適量的白細胞可加速炎癥反應，促進組織愈合，但大量的白細胞聚集也能導致感染，不利于組織愈合。

1.2PRP的生物學特性 PRP活化后可釋放大量生長因子，促進組織和細胞修復。PRP活化后釋放的生長因子主要包括轉化生長因子-β、成纖維細胞生長因子、血小板源性生長因子、表皮生長因子、血管內皮生長因子、結締組織生長因子、胰島素樣生長因子、血小板因子4、白細胞介素、角質細胞生長因子等，這些生長因子的功能主要包括：①促進未分化間質細胞增殖；②調節內皮細胞、成纖維細胞、成骨細胞的有絲分裂；③調節膠原蛋白合成和分泌；④調節其他生長因子的合成；⑤刺激血管內皮止血和血管生成；⑥抑制巨噬細胞和淋巴細胞增殖；⑦促進血管生成、軟骨再生、纖維化和血小板黏附等[16]。此外，PRP還具有一定的抗感染效應。Gilbertie等[17]研究不同種類PRP裂解液在抗感染方面的作用，結果發現，PRP裂解液的應用可豐富目前的抗菌治療方案，從而降低與感染性關節炎相關疾病的發病率和病死率。Farghali等[18]評估PRP對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染皮膚傷口的抗菌作用，結果顯示，氯化鈣激活的PRP對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染具有抗菌活性，可促進感染創面愈合。

2 PRP與肩袖損傷相關的基礎研究

在進入臨床應用前，研究者主要通過體外細胞實驗探索PRP在肩袖損傷修復中的作用。Pauly等[19]將24例肩袖損傷患者的肩袖組織樣本隨機分為4組，并對每組樣本的細胞進行分離和鑒定，制備自體PRP制劑，然后通過細胞增殖、Ⅰ型膠原合成以及Ⅰ型膠原、Ⅲ型膠原的表達分析其作用，同時通過測定血小板源性生長因子、胰島素樣生長因子、轉化生長因子以及骨形態發生蛋白7和骨形態發生蛋白12水平，定量PRP中生長因子水平，結果顯示PRP對Ⅰ型膠原的細胞增殖有積極影響，由此認為，PRP中含有大量與腱-骨愈合有關的生長因子，而這些生長因子可促進體外肩袖細胞增殖。

在動物模型方面，PRP可促進腱-骨愈合。Zheng等[20]將84只切除部分后肢髕骨的新西蘭兔制成動物模型，并將其隨機分為凍干的PRP+淫羊藿苷組、單純凍干PRP組和0.9%氯化鈉溶液組，于實驗開始后第8周和第16周分別進行兩次評估均顯示，PRP可有效促進腱-骨愈合。PRP聯合其他治療方法在基礎研究中也可獲益。PRP聯合發光二極管可顯著促進體外肌腱細胞增殖，且發光二極管具有增強細胞遷移的能力[21]；而PRP聯合辛伐他汀可促進腱-骨界面愈合，特別是對于急性運動相關的肌腱/韌帶損傷具有一定的療效[22]。PRP在肩袖損傷中的療效肯定，但其增強PRP生物活性的機制一直是研究者的關注重點。有研究表明，可吸收性海綿可延長PRP的生物活性時間，促進骨髓間充質干細胞增殖和成骨基因的體外表達，還可促進腱-骨交界處的早期愈合[23]。

3 PRP治療肩袖損傷的臨床應用

3.1單純PRP注射治療 由于PRP富含生長因子，有利于消除變性和壞死組織，且具有提高組織再生和愈合的能力[24]，因此被越來越多地應用于腱-骨損傷愈合方面的治療。目前單純局部注射PRP治療肩袖損傷已廣泛應用于臨床。研究表明，超聲引導下PRP注射肩袖損傷患者的肩關節疼痛顯著減輕，肩關節功能顯著改善[25-26]。此外，肩關節腔內局部PRP注射還可降低中小型肩袖損傷的再撕裂率[27]。Cai等[28]進行隨機雙盲病例對照研究，探討使用透明質酸鈉和PRP治療部分肩袖撕裂患者的臨床療效，納入患者隨機接受肩峰下注射0.9%氯化鈉溶液、透明質酸鈉、PRP或透明質酸鈉+PRP，每周1次，共4周，其中主要評估指標是Constant肩關節評定量表，次要指標包括美國肩肘外科醫師學會評定量表和疼痛視覺模擬評分，分別于1、3、6和12個月進行評估，并于1年后行磁共振成像檢查，結果顯示，注射PRP的患者和注射透明質酸鈉+PRP患者的Constant評分、美國肩肘外科醫師學會評定量表評分均顯著高于注射0.9%氯化鈉溶液患者；12個月時，注射透明質酸鈉+PRP患者的再撕裂率明顯低于單純注射透明質酸鈉患者。由此可見，透明質酸鈉+PRP的療效優于單純透明質酸鈉或單純PRP。

另外，局部注射類固醇激素目前也廣泛應用于肩袖損傷患者的臨床治療。雖然局部注射類固醇激素治療在短時間內可以緩解疼痛，但無法長期改善患者的肩袖損傷，且在早期局部注射PRP的療效更好[29]，因此局部注射PRP可作為皮質類固醇禁忌者的替代治療。有研究表明，PRP是一種安全、有效的改善肩袖損傷患者疼痛和功能的方法，但療效較局部注射類固醇激素治療或物理療法差[30]。臨床異質性可能是導致臨床研究間較大差異的原因，疾病的嚴重程度、患者的年齡、納入或排除標準、PRP的成分、應用頻率和次數、評價指標等因素均可能導致臨床研究結果的不一致，給PRP的規范化臨床應用帶來了一定挑戰。目前亟待更高質量的研究或指南來規范和指導PRP的制備及臨床應用。

3.2關節鏡手術聯合PRP治療 關節鏡手術是指將器械通過小切口置入關節腔內，并通過顯示器觀察關節腔內的病變情況，然后進行病損部位的清除或修復[31]。關節鏡手術具有切口小、疼痛輕、手術時間短等特點，不僅可以清除病損及周圍組織，還利于藥物注射，加速患者康復速度。更重要的是，關節鏡下修補技術可很大程度上恢復肩關節的生物學特性，保留肩袖的完整性。因此，關節鏡手術已成為臨床治療肩袖損傷的首選方案。關節鏡手術聯合PRP已廣泛應用于臨床肩袖損傷的治療。Moshiri等[32]對22例肩袖損傷患者的隨機對照研究發現，關節鏡下肩袖修補聯合PRP治療可顯著改善患者術后的肩關節疼痛程度、促進肩關節功能恢復。還有研究表明，PRP可顯著改善肩袖損傷患者肩關節疼痛程度、促進肩關節功能恢復，同時還可有效降低術后肩袖組織再撕裂的發生率[33-34]。但一項術后中期評估表明，PRP可減輕患者的疼痛、恢復肩關節外展功能，但對術后再撕裂率則無顯著影響[35]。

由于肩袖損傷的嚴重程度不同，關節鏡手術聯合PRP治療的效果也有差異。Saltzman等[36]對3 193例肩袖損傷患者隨訪12～31個月的薈萃分析顯示，PRP可有效降低肩袖損傷患者術后再次撕裂的風險，且效果在小型肩袖損傷患者治療中更顯著。此外，手術縫合方式的選擇也可能是影響療效的原因之一。Warth等[37]研究發現，對于撕裂寬度>3 cm的肩袖損傷患者，PRP聯合肩關節鏡下雙排縫合技術可顯著降低患者術后肩袖再次撕裂的發生風險，而對于撕裂寬度<1 cm的肩袖損傷患者，使用單排縫合技術的效果更好[38]。而另一項關于中小型肩袖撕裂的研究表明，經關節鏡下單排修復技術聯合凝血酶活化的自體PRP治療，術后6、12、24和60個月時加州大學洛杉磯分校肩關節功能評分、Constant評分以及疼痛視覺模擬評分比較差異均無統計學意義，12個月與60個月的再撕裂率比較差異也無統計學意義[39]。

目前對于巨大肩袖損傷的治療仍存在手術失敗率和術后再撕裂率較高的問題。目前關于巨大肩袖撕裂的定義仍存在爭議，歐洲主流意見認為，只有涉及2個或2個以上肌腱的撕裂才能稱為巨大肩袖撕裂[40]，而北美地區則認為，單根肌腱撕裂的直徑>5 cm即可稱為巨大肩袖撕裂[41]。巨大肩袖撕裂目前仍是骨科難點之一，對于其最佳治療方式也缺乏統一認識。

4 問題與展望

PRP可通過釋放大量生長因子促進細胞增殖、誘導肌腱干細胞分化，還可促進膠原蛋白生成，有助于肌腱愈合過程中的組織重塑。同時，PRP取自患者自身血液、制備方便、安全性好。但PRP在臨床應用方面存在諸多問題：①目前尚缺乏PRP最佳濃度和最佳制備方法的統一標準；②抽取自體靜脈血制備PRP時，單次獲取的PRP量較少；③有些老年患者因營養狀況差、貧血等原因，不適合制作自體PRP凝膠等。基于上述因素，出現了同種異體PRP產品。Chung等[42]研究了同種異體PRP用于犬的骨缺損治療的免疫反應，結果顯示，CD4在1周后輕微改變，4周后恢復正常，且CD8一直無變化，表明犬對同種異體PRP的免疫反應輕微，未導致免疫排斥反應。Jo[43]對17例肩袖損傷患者進行同種異體PRP注射治療，并與接受類固醇激素注射治療者進行比較，結果顯示，兩組患者的疼痛和預后評分均顯著改善，同種異體PRP注射患者較類固醇激素注射患者疼痛改善的時間多持續了6個月，且應用同種異體PRP后未見不良反應。Kieb等[44]介紹了一種可定量生長因子濃度的同種異體PRP粉劑。在同種異體PRP標準化制備方面的突破，便于臨床醫師根據實際需要選擇不同的劑量，從而實現精準治療，以獲得良好療效。但PRP治療前，還應了解PRP的病理生理學原理，嚴格把握患者的個體差異、PRP的制備流程、白細胞和生長因子水平等。相信隨著研究的深入，未來PRP治療在肩袖損傷修復領域將具有廣闊的應用前景。