富血小板血浆在颌骨再生方面的应用

赵春苗，李 鹏，陈 博 综述;余 擎 审校

(第四军医大学口腔医学院，陕西 西安 710032)

富血小板血浆(platelet－rich plasma ，PRP)是全血经过密度梯度离心分离产生的血小板浓缩物，富含多种自源性生长因子，具有促进组织愈合和骨再生的作用。其来源丰富、取材方便、操作简单、价格低廉，同时还有独特的优点:①PRP是自源性的，不会出现外源性生长因子的免疫排斥问题，也没有异体移植中存在的传播疾病的危险;②PRP中有较高浓度的多种生长因子，满足了早期骨愈合对生长因子的大量需要;同时各生长因子之间的比例与体内正常比例接近，从而使生长因子之间具备最佳的协同作用，避免了单一因子不能良好诱导创面愈合的缺点;③PRP凝胶具有极好的黏附性，创面上涂抹PRP后，各种生长因子可以较好的黏附在创面上而不流失，避免了生长因子的损失，保证了创面局部有较高浓度的生长因子;④PRP含有大量纤维蛋白，为细胞修复提供良好的支架，同时可以收缩创面，促凝血，刺激软组织再生，促进伤口早期闭合和防止感染;⑤由于在血液中，白细胞和单核细胞与血小板的沉降系数相近，经离心法制作的PRP中含有较多的白细胞和单核细胞，因而应用PRP可以起到防止感染的作用;⑥应用自体PRP避免了异体和人工合成组织的致畸危险，同时各种因子表达良好，避免了诱导肿瘤形成的可能。PRP的这些特性引起了国内外学者的关注，他们对PRP进行了大量的基础和临床研究，本文就其生物学特性、在颌骨再生及其他方面的应用研究作一综述。

1 PRP及其相关生长因子的特性

Assoiant［1］(1984) 最早从人血浆中提取 PRP并发现其富含多种生长因子，这一发现使PRP迅速成为研究热点，其骨组织修复作用也在动物实验和临床应用中得到肯定。PRP制备自病人自体血液，是一种含有多种高浓度生长因子的血小板浓缩物［2］，可缩短伤口的愈合时间、提高愈合质量，其所含的纤维蛋白原能够转化为不可吸收的纤维而有效的刺激成骨细胞内胶原的合成［3］。PRP的这些作用主要依赖于血小板激活后产生的各种生长因子(growth factors，GFs)，主要包括:血小板源性生长因子(platelet－derived growth factor，PDGF)、转化生长因子－β(transforming growth factor beta，TGF－β)、胰岛素样生长因子(insulin－like growth factors，IGFs)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factors，FGFs)等［4］。

PDGF是一种间充质来源的促细胞分裂蛋白，是所有创伤愈合过程中起关键性作用的因子之一，可刺激包括成纤维细胞、血管平滑肌细胞、神经胶质细胞等中胚层细胞的增殖和活性［5］。PDGF还可刺激骨髓基质细胞的分裂、促进受植区毛细血管的生成和刺激单核巨噬细胞的趋化［6］。PGDF对间充质细胞、成骨前体细胞、成骨细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞等细胞都具有趋化作用，是趋化作用最强的骨生长因子之一［7］。PDGF还可促进血管形成、活化巨噬细胞、诱导牙周膜成纤维细胞的增殖，而且可通过激活胶原酶促进胶原基质的沉积，并可以参与骨的钙化，促进软骨形成和膜内骨化［8］。研究显示:在骨关节炎和软骨损伤中，PDGF可能参与损伤的修复过程［9］。

TGF－β是控制细胞增殖和分化的一种蛋白，参与体内许多炎症反应和组织修复，是体内多功能的基础抗炎细胞因子，可促进细胞外基质的形成，以及牙周膜成纤维细胞的增殖;刺激I型胶原和纤维蛋白的生物合成，并能阻止破骨细胞的形成和骨吸收的发生［10］。TGF－β在创伤愈合中的功能主要体现在趋化作用和促细胞分裂上，即刺激前成骨细胞的趋化、分裂、成熟，抑制破骨细胞的形成和骨的吸收，对胶原的沉积亦有促进作用［8］。TGF－β还可刺激间充质细胞的增殖和分化，促进成骨细胞和成软骨细胞的增殖［11］。体内研究表明:TGF－β有较强的成骨和成软骨作用，一般认为TGF－β对于未分化的细胞是一种促分化细胞因子，诱导间质细胞分化为软骨细胞，促进软骨细胞的复制，但对较成熟的软骨细胞则抑制其分化和增殖［12］。TGF－β对于细胞外基质的钙化，是一种抑制剂，能抑制碱性磷酸酶和骨钙素的合成和活性［13］。

IGF是一种与胰岛素高度相似的多肽，是最早被发现的可作用于软骨的生长因子之一，是软骨基质合成的主要刺激因子。IGF－Ⅰ和IGF－Ⅱ都可明显促进多种来源的软骨细胞分裂增殖和软骨基质合成［14］，主要作用是刺激成骨细胞增殖、分化，促进软骨和骨基质生成［15］。

VEGF是在新生血管生成中必不可少的重要诱导因子，可促进创口愈合和血管化，在组织血循环不足时，它还可以部分恢复氧的供应［4，16］。VEGF的主要作用是在胚胎发育时期和组织损伤时促进血管新生，并可在血管阻塞时刺激形成新的侧枝循环。有研究表明:VEGF在伤口愈合和新生血管生成过程中有着重要作用［17］。另外，VEGF通过改善骨折周围软组织的血供而促进软组织修复，可间接促进骨折愈合［18］。

FGF参与血管形成、损伤愈合和胚胎发育等过程。FGF有aFGF和bFGF两种形式，被认为是关节软骨细胞最具显著效应的有丝分裂刺激原和形态原之一，对包括软骨细胞在内的中胚层来源细胞具有明显的促分裂作用。丁焕文等［19］研究证明:FGF对毛细血管再生、肉芽组织再生有显著促进作用。Kato等［20］认为:当软骨细胞生长、分裂活跃时，只有存在FGF，才能保持软骨细胞表现型，甚至能将一些已成熟或转化为成纤维细胞的细胞反分化为软骨细胞。

2 PRP促进颌骨再生的机制

Whitman等［21］率先将自体PRP用于口腔科，由于PRP中含有大量自体形成的骨再生所需的生长因子，因此可以促进骨组织的再生。当骨组织损伤后，血液中的巨噬细胞所释放的胞质碎片——血小板便附着于血凝块并开始脱颗粒，释放多种生长因子;其中PDGF附着于内皮细胞促进毛细血管的发生和生长;TGF－β则附着于骨前体细胞和间充质干细胞，使其增殖并分化为成骨细胞，进一步成熟为骨细胞并形成类骨质;IGF促进成骨细胞的增生和迁移作用，提高成骨细胞的活力［22］;VEGF对成骨细胞和内皮细胞的增殖迁移有促进作用，促进新生血管形成;FGF参与血管形成、损伤愈合等过程;另外，激活的血小板还可释放大量蛋白质，对组织再生有重要意义;PRP所含的纤维蛋白原能够转化为不可吸收的纤维而有效的刺激成骨细胞内胶原的合成［3］。

3 PRP在颌骨再生和临床应用方面的研究

3.1 基础研究

Fennis等［23］(2002)在羊的下颔骨组织缺损修复研究中，发现PRP和自体移植骨联合使用比单独放置自体移植骨组，能更快的促进骨组织愈合;初步证实PRP在下颔骨缺损修复中具有促进成骨的积极作用。

Kim等［24］通过建立犬种植体模型，研究脱矿冻干骨(DBP)复合PRP对种植体周围骨结合的影响，结果显示，与单纯脱矿冻干骨(DBP)组与空白对照组相比，复合PRP组能明显提高骨种植体接触百分比(BIC)，提示DBP复合PRP更能促进骨结合。Yamada等［25］在研究可注射工程骨与骨结合的相关性实验中，建立犬的种植体和下颌骨缺损模型，实验分为PRP组、PRP复合犬间充质干细胞(dMSCs)组、自体松质骨组和对照组，植入种植体4个月后进行组织学观察和组织形态学测量，发现BIC和种植体周骨密度在各组间差异有统计学意义，其中PRP复合犬间充质干细胞组效果最好。韦纪英等［26］用健康新西兰大白兔20只，在两侧下颌骨体部分别制造牙槽骨缺损区，左侧为实验组，填充PRP;右侧为空白对照组;分别于术后2、4、8、12周处死动物，通过组织学染色观察牙槽骨愈合情况。结果显示:术后2周、4周时，实验组新生骨面积高于对照组;术后8周、12周时，实验组与对照组新生骨面积无统计学意义，提示PRP在早期骨缺损修复中具有促进兔牙槽骨缺损的修复作用。

3.2 临床应用研究

3.2.1 在颌骨相关疾病治疗中的应用

Whitman等［21］首先在口腔颌面外科领域应用PRP联合骨移植治疗骨缺损获得成功。Marx等［6］将PRP与骨移植物联合应用治疗骨缺损，发现联合组的骨痂生长率是单纯骨移植组的1.62～2.16倍;术后6个月，联合组的骨密度远远高于单纯骨移植组。Robioly等［27］将5位下颌骨严重萎缩病人的自体髂骨与自体PRP复合，利用牵张骨再生，达到了预期的效果，为牙槽骨严重萎缩的病人开辟了一条新的治疗途径。Suba等［28］应用β磷酸三钙复合PRP治疗犬牙槽骨缺损，发现术后6周复合PRP组新骨形成明显高于单纯β磷酸三钙组，术后 12周新骨形成仍有显著差异(45.9%，30.8%)，但 术 后 24 周 差 异 减 小 (52.5%，49.4%)，表明PRP可明显促进骨再生，尤其在骨修复的早期此作用更为明显。

3.2.2 在牙周病治疗中的应用

Lekovic等［29］将2l位牙周病病人随机分为两组，一组接受PRP、脱矿多孔牛骨(BPBM)和GTR联合治疗，另一组接受PRP和GTR的治疗。结果显示两组病人治疗牙均能获得满意的牙槽骨再生高度，且两组的均值没有显著性差异，表明PRP在牙周治疗中确实能促进牙槽骨的再生［30］。Sammartino G等［31］研究发现:在拔除低位埋藏的第三磨牙后，联合应用PRP和可吸收生物膜可以促进拔牙创周围牙周组织的愈合。张丽等［32将PRP设3个浓度组(5%、10%、30%)，比较各浓度组PRP联合植骨术与单纯植骨术治疗牙周骨内袋缺损的效果，以评价PRP在牙周组织再生治疗中的作用，结果表明:PRP与植骨术联合应用治疗牙周邻面骨缺损的效果要优于单纯植骨术，PRP增强了牙周骨再生的效果，具有促进牙周组织再生的作用。

3.2.3 在上颌窦手术中的应用

Philippart等［33］将 PRP混合物充填于上颌窦中，术后6个月植入种植体并取出骨标本进行组织学观察，结果显示板层骨片富含血管化的结缔组织，内含骨细胞，周边为成骨细胞所包绕，提示有活跃的骨新生活动。Rodrignez等［34］在15名后牙牙槽嵴高度不足5 mm的病人的上颌窦区充填PRP与去蛋白牛骨的混合物，同期植入种植体，术后追踪观察6～36个月，发现移植成功率达92.9%，骨组织标本切片和CT扫描均显示移植区的骨新生明显，密度亦高于邻近原有骨组织。

上述研究均表明了PRP可以促进骨再生。PRP不仅可以加快骨再生的速度，还可以提高骨再生的质量。究其原因主要在于PRP通过分离和浓缩的方式使血小板得到了富集，增加了各种生长因子的量，进而促进了骨的形成和再生［35］。

3.2.4 PRP 在其他方面的应用

除了颌骨再生方面以外，还有学者发现PRP在软骨再生、骨髓炎、骨感染方面也有作用。王清义等［9］关于PRP对软骨修复的影响的研究显示，PRP对软骨修复有着积极的促进作用，应用PRP可以提高软骨损伤的修复效果。项国等［36］在经久不愈的创伤性骨髓炎临床实验中，发现应用PRP 5周后，创面结痂脱落，伤口愈合。贾伟涛等［37］以新西兰大白兔为实验对象，研究PRP对金黄色葡萄球菌敏感菌株诱发感染的预防作用，结果显示PRP在体外可以抑制金黄色葡萄球菌的生长，在体内局部应用不仅可以抑制细菌生长，还可以协同机体免疫系统杀灭细菌，从而预防骨感染的发生。

虽然以上研究结果提示:PRP可以应用于多个领域，且具有广阔的应用前景，但也有一些研究并不支持上述结论。Choi等［38］以犬为模型，比较了PRP复合自体骨移植与单纯自体骨移植对15 cm下颌骨缺损骨再生的效果，6周后结果显示PRP并不能促进骨缺损的愈合。Ahgaloo等［39］通过兔颅骨缺损模型进行实验也发现PRP不能促进自体骨移植后的骨再生。Dugrillon等［40］在鼠颅骨临界骨缺损模型实验中以去有机质牛骨为移植物，发现PRP并不能增强骨再生。Kim等［24］应用PRP分别复合自体骨、生物材料、有机骨基质均未得到有力证据证明PRP能有效促进骨再生。Badr等［41］随机观察了自体髂骨修复上颌骨缺损时的临床手术的愈后，发现用与不用PRP没有显著的差别。这些研究不得不使研究者们开始考虑PRP应用中的问题，必须更加深入的研究PRP，才能使其更好的为临床所用。

4 存在的问题

综上所述，尽管PRP具有很多优点和广阔的应用前景，但是关于PRP的基础研究还不够深入，尚有许多客观问题摆在面前，①骨再生是一个漫长而复杂的过程，其自身修复能力有限。如何将PRP很好的与传统的骨再生方式结合以更好的促进骨再生是一个亟需解决的问题;②目前，国内外存在很多PRP的制备方法，并且制备设备、离心力、离心时间也不尽相同，没有统一的标准，这就需要建立高效稳定的PRP制备方法，为实际应用提供质量保证;③血小板在体外容易受到外源性刺激而遭破坏或活化，如抽血时间、储血器、摇匀程度、放置时间等都会影响其活性，同时血小板的储存方法和时间在某些情况下也限制了它的使用;④通常使用的激活剂为牛凝血酶和氯化钙，而牛凝血酶的使用往往伴随着凝血因子V、Ⅺ抗体的形成，并且存在着威胁生命的凝血紊乱发生的可能性，寻找合适的替代品成为必然。影响软骨修复的作用机制尚未完全阐明;⑤不同生长因子的最理想工作浓度问题;⑥对于大型手术，制备PRP的原料问题。即全血的抽取问题。一般情况下用40～60 mL的全血可以制备5～10 mL的PRP，对于口腔的小手术还比较适用;而口腔颌面部的大手术则需超过500 mL的自体全血来制备［8］，就显得不太实际;⑦PRP中血小板的活性问题等等。在PRP进行广泛的临床应用前，这些尚待解决的问题还有待于进行深入的探究。相信随着对PRP研究的进一步深入，这些问题一定会得到圆满解答，PRP的应用前景会不断扩大。

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