濃縮生長因子在口腔中骨缺損方向的應用進展*

郭雅欣，王姝

濃縮血小板主要經歷了富血小板血漿（Plateletrich plasma，PRP）、富血小板纖維蛋白（PRF）、濃縮生長因子（CGF）三個發展階段。其中濃縮生長因子（CGF）部分學者將其稱之為第三代濃縮血小板，其原材料源于自身，具有良好的生物相容性，避免免疫排斥反應，臨床上應用安全性高，現廣泛應用于口腔科，如拔牙后位點保存、口腔種植、牙周組織再生、頜面外科骨缺損、根尖手術、上額竇膜修補等方面。在口腔臨床中，骨量不足及骨缺損情況尤為常見，為其他修復治療帶來一定不利影響，本文主要通過近年來CGF 在口腔中骨缺損方向的臨床應用，進行CGF 對骨再生的影響總結。

1.CGF 的制取

CGF 在2006 年由Sacco 首次提出，由靜脈血通過變速離心制備而成,最終獲得三段結構：上段為貧血小板血漿層（Platelet poor plasma,PPP），中段為CGF，下段為紅細胞（Red blood cell,RBC）。需注意的是CGF 的濃度受多種因素的影響，例如采血時間、放置時間以及抖動程度，所以在制備CGF 時應當迅速，同時避免抖動，及時制備及時使用。CGF 通過制作方法的差異獲得的形態也具有多樣性，在離心管內添加含有肝素的抗凝劑可獲得液態CGF；選用內壁粗糙的離心管，同時不添加任何抗凝劑，使用無菌棉布等工具壓制可獲得凝膠態CGF；選用內壁光滑的離心管，同樣不添加任何抗凝劑，離心完成后在室溫下靜置約15-20 min 即可獲得松散凝膠態CGF[1]。制取的CGF 無任何化學添加劑，有效避免交叉感染以及傳染病的發生。其中凝膠態可直接填充于口腔頜面組織缺損處，也可填充至骨組織缺損處，松散凝膠態也可在實驗室制成凍干粉進行臨床應用。

2 CGF 的作用機制

凝膠態CGF 的纖維蛋白網絡是以三分子和多分子濃縮形成，其內部均以凝膠狀態單相連接，具有獨特性，使得各類細胞成分以及抗體更易于附著、趨化、增殖[2]。與第二代血小板濃縮物—富血小板纖維蛋白PRF 相比，在變速離心的作用下凝膠態CGF 的纖維蛋白基質更大、更密，可以起到更強的存儲作用；有學者通過實驗證明CGF 所含生長因子濃度為PRF 的3.7 倍，同時所含血小板數量更多。在變速離心的作用下血小板不斷碰撞和破裂，啟動生理性血液凝血機制，促進生長因子更加緩慢釋放。凝膠態CGF 這種三維結構還可以減少由組織缺損處產生的酶對生長因子的水解作用，從而延長生長因子的活性；這種三維結構的纖維蛋白還可以形成致密的膜，具有高強度的抗拉伸性，可以完全阻擋軟組織長入骨內，同時引導骨組織再生。劉琳等[3]研究表明CGF 可以持續釋放生長因子至少13 天，大約是PRF 的2 倍。凝膠態CGF 中含有更多的纖維蛋白，所以抗張性更強，使凝膠態CGF 擁有更強的再生能力以及更好的多樣性。該生物支架擁有完整的生長因子庫，不僅具有強大的功能，同時還能高效降解。

CGF 含有豐富的富血小板血漿、血纖蛋白，經常規血液分析和血小板計數，CGF 所含血小板數量為全靜脈血的4 倍[4]。在其纖維蛋白網絡中除了大量白細胞外，還含有其他免疫調節因子，例如腫瘤壞死因子（TNF）、白細胞介素（IL-1、IL-4、IL-6）等，使CGF 具有一定的促進組織新生、抗炎、抗感染等重要作用。CGF 還含有種類豐富的生長因子，主要有血小板衍生生長因子(PDGF)、轉化生長因子-β(TGF-β)、胰島素樣生長因子(IGF)、血管內皮生長因子(VEGF)、表皮生長因子(EGF)、成纖維細胞生長因子(FGF)、骨形成蛋白(BMPs)等[5]。這些高濃度的生長因子可促進軟硬組織愈合，縮短成骨時間，提高成骨質量。有研究證實[6]CGF 中的VEGF 濃度是靜脈血中的21.90±2.44 倍，TGF-β 濃度比靜脈血中的濃度增加7.59±2.03 倍。其中對于不同的生長因子釋放存在動力學差異，一些實驗發現CGF 通過特定動力學累計釋放生長因子，使成纖維細胞、內皮細胞、成骨細胞這三種細胞系發生增殖，使CGF 具有再生功能[7]。根據報道[8]，CGF釋放生長因子分為兩個階段:在離心過程中活化的血小板瞬間釋放或簡單擴散的即刻階段，以及在14天內累計出現高峰的后期階段，這是由纖維蛋白結構降解后生長因子繼續釋放以及CGF 中固有細胞繼續產生生長因子所引起。有研究表明[9]CGF 所含生長因子在應用后的28天內完成釋放發揮其作用，在14 天時TGF-β、FGF 釋放量明顯上升，而其他的生長因子放大量則在28 天內逐漸增加。

3 CGF 在口腔中骨缺損方向的應用

在過去的近幾十年中，PRF 已經廣泛應用于口腔治療的各個領域，其中包括加強型血小板纖維蛋白（Advanced platelet-rich fibrin，A-PRF）和注射型血小板纖維蛋白（Injection platelet-rich fibrin，I-PRF），在拔牙位點保存、促進骨再生、緩解術后腫痛、降低干槽癥發生方面起著積極作用[10-19]。有學者將30 例因牙周病需行拔牙位點保存的患者隨機分為三組分別在其拔牙窩內添加CGF+Bio-Oss 骨粉、PRF+Bio-Oss 骨粉、Bio-Oss 骨粉，CBCT 比對6 個月后植骨部位與術區邊緣骨界限，結果發現對照組無明顯變化，但添加CGF、PRF 的兩實驗組界限較術后模糊。通過測量體積比對術后當日與術后6 個月術區各組差異，結果發現添加CGF、PRF 的實驗組體積變化均小于對照組，具有統計學差異，其中CGF 組體積變化量小于PRF 組，但統計結果不具有統計學意義，說明CGF 與PRF 臨床效果相近，應用于拔牙位點可有效減少骨吸收[20]。隨著第三代富血小板衍生物CGF 的制備技術的成熟，越來越多的學者從事相關研究。

3.1 在頜骨缺損方面 Fang 等[4]將40 名術后骨缺損患者隨機分組，在實驗組中采用Bio-Oss 骨粉與CGF 混合使用，對照組中只使用Bio-Oss 骨粉，影像學顯示實驗組在術后1 周開始出現新骨，術后12周骨密度明顯增加同時骨小梁形成，術后6 個月骨缺損完全修復，與周邊骨質界限模糊；而對照組的骨密度明顯低于實驗組，術后6 個月時新骨與頜骨之間邊界明顯。CBCT 掃描下也可見實驗組術后1周、12 周、6 個月骨密度明顯優于對照組。最終得出結論CGF 可加速骨缺損區新骨的形成，提高愈合質量，與Bio-Oss 骨粉混合形成凝膠，易于放置在骨腔中，避免了CGF 的丟失，有利于CGF 發揮功能。Talaat 等學者[21]將20 例下頜骨缺損的患者隨機分組，實驗組采用添加CGF 的方式，與空白對照組相比，術后第1、3、6、12 個月影像學顯示骨密度明顯增加、缺陷尺寸減小百分比顯著提高，說明CGF 具有加速骨再生、提高骨密度的作用，能夠治療頜骨病變摘除術后骨缺損。Onji 等[22]通過實驗發現CGF 是以支架的形式作用于骨組織的修復程序中。從理論上講，在CGF 的作用下只能形成體積較小的骨組織，其適用范圍為小體積骨缺損患者或者是骨形成階段的早期治療。有學者在骨缺損的臨床試驗中分別CGF 聯合或不聯合Bio-Oss骨粉，通過比對術后12 個月探測深度，發現CGF可以促進傷口愈合，減少牙周骨內缺損的深度,與Bio-Oss 骨粉混合使用，早期效果更好、更穩定[23]。盧俊等人[24]將60 例種植區骨量不足的患者隨機分組，在對照組和實驗組分別采用CGF 單獨使用、骨替代材料與CGF 聯合使用，從結果上來看兩組種植成功率都非常高，在該實驗中是否添加骨替代材料對種植成功率影響并不大，說明CGF 應用于骨缺損修復中對成骨方面具有良好效果，促進遠期效果穩定。

3.2 引導骨組織再生方面 Lei L 等[25]將45 名需要進行GBR 的患者分為添加CGF、添加A-PRF以及空白對照三組，結果發現在骨骼變化方面，實驗組放射學骨水平提高、骨填充量增加，得出結論CGF 對促進骨愈合有著積極作用。而Dai 等[26]采用CGF 聯合MC（崔等人設計的新型異體移植材料，具有良好的成骨活性）應用于29 名接受引導骨組織再生治療的患者，結果顯示在3 個月和6個月時新骨形成的效果令人滿意，尤其頰側骨板厚度增加明顯。Tabatabaei F 等[27]通過實驗表明CGF 與BPBM、Bio-Oss 或其他骨替代物等生物材料的結合可改善骨組織再生。王亞敏等學者[28]將40 例上頜前牙缺失伴唇側骨喪失的患者隨機分為兩組，實驗組采取CGF、Bio-Oss 骨粉和膠原膜混合使用行引導骨組織再生，對照組采取Bio-Oss 骨粉和膠原膜混合使用，術后6 個月CBCT 顯示實驗組骨增量大于對照組，說明CGF 具有誘導骨再生的效果。

3.3 在拔牙術后方面 R 等學者[29]研究了75 例拔除兩顆第三磨牙患者牙槽骨愈合情況，其中一顆牙槽窩填充CGF，另一顆牙槽窩不進行填充，比對術后第3、7 天牙槽窩骨量高度，結果表明CGF 對于骨愈合有著積極作用。Ma 等[30]通過比較46 例拔牙前和拔牙后3 個月的影像，由中心、近中四分之一和遠中四分之一三個點的平均值確定垂直向、水平向骨量變化值，發現實驗組（添加CGF）骨變化量減小，同時高密度及骨小梁微結構均有改善，研究認為CGF 可以減少垂直、水平向骨吸收，促進新骨形成。

4 總結

通過上述國內外專家實驗證明，在頜骨缺損方面CGF 可以促進新骨形成，提高愈合質量，與Bio-Oss 骨粉混合后使用，比單獨使用Bio-Oss 骨粉對促進骨愈合效果更好；在種植體修復方面CGF對于加速牙槽骨愈合，在成骨方面有良好影響，但對促進種植體穩定性方面還需要更多實驗進行驗證；在引導骨組織再生方面CGF 具有誘導骨再生的作用，促進骨愈合；在拔牙術后方面CGF 可以減少骨吸收，同時促進新骨形成。這些研究表明CGF 在口腔臨床成骨方面具有非常積極的影響以及不錯的發展前景，但關于遠期研究還是太少，CGF與其他骨替代材料的聯合應用相關比例的研究還未過多涉獵，我將繼續跟進有關研究。