改良型富血小板纖維蛋白的研究進展

范加奇，張雪松

（佳木斯大學附屬第一醫院 整形外科，黑龍江 佳木斯，154000）

在臨床一線的醫生會遇見各種部位和各種程度的創傷，這些創傷的發生與發展，直接關系到患者的身心健康。[1]但在長期對創面治療的臨床工作中發現，舊有的治療手段對一些復雜的創傷的恢復效果有限，不能既滿足患者對創傷修復的要求程度，也不能提供副作用較少的醫療方案。為了提高患者的治療質量，近年來發現血小板或血小板相關血液制品可以更好地填補以上對創面治療的空白。

現在較為流行的血小板或血小板相關血液制品第一代的富血小板血漿（platelet—rich plasma，PRP）、第二代的富血小板纖維蛋白（Platelet-Rich Fibrin，PRF）以及第三代的改良型富血小板纖維蛋白（advanced platelet-rich fibrin，A-PRF）[2]。近幾年，這三代的血小板相關產品在各種創傷恢復上使用廣泛。比如使用這些血小板制品治療慢性竇道[3]、修復骨缺損[4]、修復骨關節炎[5]、修復難治性潰瘍[6]以及在脂肪移植[7]中起到關鍵作用。但是經過臨床多年的使用發現PRP制備麻煩，要求需要外加抗凝制劑防止血液凝固而且還有感染和超敏反應的風險[8]以及發現PRF雖然較富血小板血漿有了一定的改進，但是其作用時間較短，因子釋放速度過快，患者的使用性價比過低這些缺點，Ghanaati S[9]改進創造出A-PRF這一新一代的血小板制品，以此來彌補前幾代的不良效果。因為A-PRF是近幾年新出現的制品，臨床應用有限，對此我將通過匯總歸納全網各種有關A-PRF的文章，借用本綜述來歸納介紹A-PRF的研究進展，為臨床醫生使用A-PRF治療患者提供經驗。

1 研究背景

PRP是首次從自身靜脈內抽取的高血小板產品，它含有豐富的血小板，活化后能釋放出大量的生長因子，從而加速軟組織和硬質組織的再生。[10]多個動物及臨床試驗[11]表明PRP因富含大量血小板，可以逐步分泌出多種生長因子和細胞因子，從而加快創面肉芽組織的生成和組織的修復。相較于PRP，PRF不含添加劑，可以降低發生感染和免疫排斥反應的風險。PRF的纖維蛋白是一種獨特的立體網絡，是特殊的三維網狀結構，其可在10天內貯存大量的血液，并能維持10天。特別是能分泌大量的生長因子，促進內皮細胞、成纖維細胞的增殖，促進表皮細胞的生長，遷移，從而導致真皮基質的上皮化[8,12]。

Dohan et al[13]研究結果表明，纖維蛋白的空間結構和功能受分離速度和分離時間的影響。[14]。在該研究的基礎上為了獲取富含更多的血小板和白細胞的富血小板制品，Ghanaati et al通過降低離心速度，增加離心時間，離心不含任何化學制劑的自體靜脈全血制備出了A-PRF。

A-PRF與 PRF的生產工藝相同，但其離心速度及時間存在一定的差別，同時還要求使用特殊的離心管。由于離心參數的不同，其凝膠形態、成分如血小板、白細胞等成分有很大差別，其治療效果也有很大差別。[15]促進組織修復再生能力優于PRF。在血液中的所有種類的生長因子在A-PRF中幾乎均可找到并且都有可作用的含量，A-PRF釋放這些生長因子的高峰期一般在一周左右即可到達，每次可有長達28天左右的釋放時間[16]，創面可以持續的接收到A-PRF所釋放的生長因子的作用，不僅如此，A-PRF的顯微結構為疏松的三維立體網狀結構，為再生血管的長入提供支架和空間，進一步促進創面再血管化和組織愈合，APRF已經被廣泛應用于促進傷口的再生與修復。[17]

2 A-PRF 的制備方法

Dohan et al[18]結果表明：離心速率、離心時間對纖維蛋白的空間結構和功能有很大的影響。離心轉速和離心力越大，越多的白細胞以及血小板被破壞[19]。2014 年，Ghanaati S[9]報告A-PRF，用A-PRF試管采集病人的外周靜脈血液，然后用1500轉/分鐘，14分鐘后，將其分離出來。[20]李權[8]采用抽取患者自身靜脈血10ml于不加抗凝劑的離心試管中，以1500 r/ min的速度，離心14min后自然靜置分層，試管分層中層產物淡黃色凝膠狀物質，即為A-PRF。其后將試管內凝膠狀的A-PRF與相接觸的紅細胞碎片統一倒在無菌紗布上并將其分離，將分離后的物質用新的無菌紗布壓制成膜，留之備用。

相較于A-PRF的制備，PRP的制備方案中要有兩次離心，分別是第一次離心(900r/5min)，將紅細胞與白細胞分離，得到三層:上層富含血小板和白細胞，中層為淺黃色物質，下層有紅細胞。收集前兩層物質后，以1500r/15min的速度進行第二次離心排除紅細胞。并且兩次離心都要加入抗凝制劑，以防止血漿凝固[21,22]。Marrelli和Tatullo[23]發現，PRF的制備可以減少添加抗凝劑這一步驟，最終產物在2700r/12min離心后產生，其顯微結構為一個纖維蛋白網，允許細胞遷移和緩慢釋放組織再生所必需的生長因子。纖維蛋白網位于非細胞和細胞血漿(包括血小板、白細胞和纖維蛋白)之間的管中間。

通過對比可以發現，A-PRF的制備是在PRF制備方法的基礎上改變離心速率和離心時間而創造出來的，并且改變了物質的微觀結構，從而使得A-PRF的生物學特征與PRF不盡相同，產生新的臨床效果。

3 生物學特征

PRF所含有成分與PRP基本相同，其中包含多種生長因子，如血小板衍生生長因子-AB（plateletderived growth factor,PDGF-AB）、轉化生長因子-β（transforming growth factor,TGF-β）、血管內皮細胞生長因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）、表皮生長因子（epidermal growth factor,EGF）、類胰島素生長因子（insulin-like growth factors,IGFs）和基質蛋白（如纖連蛋白、血小板反應蛋白）[24]。

2014年，Ghanaati等[25]根據試驗結果，可以通過改變離心參數，得到與富血小板纖維蛋白不同的材料，也就是改良型富血小板纖維蛋白。結果顯示，其細胞內含有97%以上的血小板，其生理結構為疏松的三維立體網絡，含有大量由血小板產生的生長因子，具有加速軟硬組織愈合的作用。本研究還發現，與富血小板纖維蛋白比較，改良型富血小板纖維蛋白的黏附力、拉伸強度和生長因子含量都明顯高于后者[26]。2016年Kim等[27]同時發現，研究了富血小板纖維蛋白、富血小板纖維蛋白、富血小板血漿生長因子的釋放規律，發現改進后富血小板纖維蛋白的釋放速率比上一代、二代產品中的多，且釋放速率緩慢，釋放周期長。一段時期之后，纖維蛋白基質能夠保持蛋白質在纖維蛋白網絡中的作用，并含有能夠進一步將生長因子釋放到周圍的微環境中的細胞[28]。其釋放多種生長因子，包括：轉化生長因子b（TGF-b）、胰島素樣生長因子（IGF）、血小板衍生生長因子（PDGF）、成纖維細胞生長因子（FGF）、表皮生長因子（EGF）和骨形態發生蛋白（BMP）。

4 臨床應用

支持改良型富血小板纖維蛋白技術的人相信它的好處包括：提高硬和軟組織損傷的恢復，減少術后感染，疼痛和出血[8,29-32]。大量的文獻報告了改良型富血小板纖維蛋白用于各種臨床應用的案例。改良型富血小板纖維蛋白的數量和用法也有差別。大部分關于改進富集血小板纖維蛋白的討論僅限于臨床個案或動物試驗。因此，改良型富血小板纖維蛋白對傷口愈合的促進作用在很大程度上仍然是非系統的嘗試。然而，有一小部分具有前瞻性或回顧性對照的臨床研究表明，使用富含血小板的血漿可顯著增強硬組織和軟組織的愈合。

4.1 改良型富血小板纖維蛋白促進骨再生的應用

羅斯于1974年首次描述的PDGF存在于血小板α顆粒或巨細胞中，并刺激血管生成、成骨細胞增殖和分化以及間充質細胞分裂。PDGF對成纖維細胞有顯著的刺激作用，對膠原蛋白的合成有一定的促進作用[33]。1TGF-b在發育早期影響成骨細胞，并刺激成纖維細胞的膠原合成，從而促進骨和軟骨的再生。IGF有助于分化并刺激成骨。PDGF、TGF-b能顯著地改善軟組織及骨骼的損害[34-36]。在A-PRF中，高密度纖維網絡可以促進毛細血管的生長，并能促進基質細胞的增殖，從而使其向成骨細胞轉變[37]。在A-PRF的形成和溶解過程中，其釋放速率和釋放時間基本相同，而且其釋放時間和持續時間都有一定的提高[38]。因此被廣泛應用于骨組織再生中。

焦志立等[26]以30只日本大耳兔為材料，制作了兔顱頂骨環狀全層骨缺損模型，采用A-PRF膜填充骨缺損，觀察其對兔骨生長的影響。發現A-PRF對新的骨組織和細胞有積極的影響，其在體內維持4-8周的時間，發生的免疫反應會在其三維空間網狀結構中發生，避免軟組織長入骨缺損區域影響成骨，并且在完全降解前，A-PRF所緩慢釋放的生長因子能夠促進成骨細胞增殖、增加膠原合成能力并且促使新生血管形成。楊智超等[39]研究者對41名包頭醫學院附屬醫院的41名病人進行了自體種植，并將A-PRF植入到拔牙后的牙槽中，觀察到A-PRF對軟組織和骨骼的修復效果在1,3,6,12個月的骨愈合情況下有明顯的改善，表明A-PRF對拔牙時軟組織和骨骼的修復有明顯的改善。在這些臨床試驗達到預期效果之外，我們還可以從這些試驗的其他方面發現，A-PRF可減輕或縮短術后早期出現的癥狀，如疼痛，腫脹，進而讓患者對手術的耐受性和術后的生活質量大幅提高。A-PRF的最大特色在于它能提高患者的療效和舒適度，而且經濟且簡單[8]。

4.2 改良型富血小板纖維蛋白在軟組織缺損修復的應用

A-PRF結構疏松，孔洞大，纖維彈性好，可為機體提供足夠的氧和養分，促進營養和養分的交換，促進細胞中的生長因子，促進脂肪生成[40]。此外，A-PRF還能促進內皮細胞、成纖維細胞、上皮細胞等細胞的增殖和遷移，從而加快軟組織的損傷修復。

李全[8]與其他研究者對安徽醫科大學二附院的80名病人進行了皮膚移植，并使用A-PRF膜進行皮瓣移植，發現使用A-PRF膜后，患者疼痛、愈合速度、創面傷疤等均有明顯的改善。羅楠[30]與其他研究者共選擇66名慢性創面病人，用A-PRF薄膜涂抹于33名病人的傷口，觀察1、2、4周后，A-PRF處理的傷口面積縮小率、愈合時間和更換敷料的效果都明顯好于對照組。可見A-PRF包衣對創傷的修復效果良好。

5 展望

相較于其前一代的PRF在臨床使用效果來看，A-PRF釋放的生長因子TGF-β、PDGF、VEGF以及趨化分子CCL-5和eotaxin數量顯著增加以及中性粒細胞增多。因此，A-PRF相較于PRF是一個很好的組織修復和血管形成的補充者。

A-PRF產品可產生更自然的方案、更低的成本和更快的時間來獲得更有效的臨床產品。如今，A-PRF不僅用于牙科，在植入物康復前的組織再生中也有輔助作用，還用于慢性潰瘍、肌肉骨骼損傷甚至整形外科。它具有廉價、快速的特點，在臨床上具有廣闊的應用前景[41]。這一系列A-PRF的優點將隨著人們生活水平的提高以及對外在形象的極致追求，A-PRF將在整形美容等相關領域產生廣泛影響。

與傳統PRP及PRF相比，A-PRF的研究較少，沒有一個完整的研究統計和歸納。導致A-PRF在臨床上的使用缺少科學系統的經驗支持。與 PRF相似，A-PRF在實踐中也存在著一些問題。PRF及它的衍生物，包括A-PRF，都是從病人自己的血液中提取出來的，由于需要立即生產，不能長期儲存，因此一次配制數量很少，以現在的技術暫時不能大規模地用于臨床。A-PRF主要是通過釋放生長因子，從而達到加速傷口愈合的目的，但是其作用機理和機制目前還不明確。具體機制仍需進一步研究。