富血小板血浆在糖尿病溃疡创面的应用

李立　柴益民



富血小板血浆在糖尿病溃疡创面的应用

李立柴益民

糖尿病溃疡创面常较普通创面难愈，相关机制主要包括周围神经病变、微循环障碍、炎症及感染、细胞过度凋亡等。富血小板血浆(PRP)含有多种生长因子及大量白细胞，能够促进创面微血管再生及周围神经修复，且有助于炎症感染控制，减少细胞凋亡。该文围绕PRP在糖尿病溃疡创面的应用作一综述。

富血小板血浆；糖尿病溃疡创面；血管；神经

糖尿病溃疡创面的治疗一直是临床工作中的难题，也是近年的研究热点。富血小板血浆(PRP)含有多种生长因子及大量白细胞，能够促进创面微血管再生及周围神经修复，且有助于炎症感染控制，减少细胞凋亡。本文围绕PRP在糖尿病溃疡创面的应用作一综述。

1　糖尿病溃疡创面难愈机制

创面愈合是一个由多种细胞、细胞外基质及各类生长因子等共同参与的复杂过程，包括第一期(涉及初始损伤及快速止血)、炎症期、增殖期、重塑期等阶段[1]。但糖尿病溃疡创面愈合并不完全遵循上述过程。受机体持续高血糖及代谢相关因素影响，糖尿病溃疡创面较普通创面难愈。影响其正常愈合的机制主要包括局部微循环障碍、周围神经病变、创面炎症及感染、细胞过度凋亡等[2]。

1.1微循环障碍

糖尿病患者机体高血糖环境可引起血液黏度增加，造成局部缺氧，进而导致血管内皮损伤[3]。血管内皮损伤又可导致内皮细胞增生、管腔狭窄，造成局部血运不畅，加重局部缺氧并形成恶性循环[4-5]，影响创面愈合。同时，糖尿病溃疡创面中重要的促血管生成因子血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)表达下降，导致血管自我修复能力下降[6]，也影响糖尿病溃疡创面修复。

1.2周围神经病变

表皮干细胞具有多向分化能力，是促进创面修复的重要细胞。正常神经末梢能分泌神经肽P物质，P物质是受神经调控的修复信号因子，可诱导表皮干细胞向创缘聚集以修复创面。糖尿病可引起周围神经病变，末梢神经受损后分泌的P物质明显减少[7]，诱导表皮干细胞迁移分化的能力减弱，影响溃疡创面修复。

1.3炎症及感染

糖尿病溃疡创面始终处于轻度炎症反应状态，促炎性因子刺激固有免疫应答，激活下游信号转导通路，产生炎性介质，导致慢性炎症。促炎性因子如白细胞介素(IL)-1可诱发抗原递呈细胞表面免疫分子表达，介导免疫球蛋白分泌，强化免疫介导的组织损伤过程。持续高血糖环境可激活核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白 (NLRP) 3炎症小体，诱导巨噬细胞分泌炎症反应的中心介质IL-1β[8]，发生内源性炎症反应，同时IL-1β也可促进部分巨噬细胞促炎表型的表达[9]。

糖尿病溃疡创面等修复缓慢的创面由于长期缺少皮肤对外部环境的屏障保护，加上机体高代谢状态与细胞凋亡加速，存在较高感染风险。感染可导致原有或新生组织坏死，创面肉芽组织形成障碍，影响创面愈合，并因局部生长因子大量消耗导致生长因子匮乏，延缓创面愈合过程[10]。

1.4细胞过度凋亡

糖尿病溃疡创面中凋亡细胞明显多于普通创面，其中以成纤维细胞占多数，细胞凋亡增加可导致创面长期不愈[11]。高血糖环境可引起转化生长因子(TGF)-β信号转导通路异常，抑制成纤维细胞的迁移、趋化及增殖[12]；同时可诱导Ras信号转导通路表达异常，致使细胞周期停滞于有丝分裂前期，减少细胞增殖[13]。

Bcl-2基因与Bax基因是一对正负细胞凋亡调节基因，前者主要抑制细胞凋亡，后者主要促进细胞凋亡。与正常创面组织相比，糖尿病溃疡创面组织Bcl-2基因表达水平明显降低、Bax基因表达水平升高[14]，这些变化正是由于高血糖环境所引起。Bcl-2与Bax基因表达水平的改变可使细胞凋亡增多，造成相关修复细胞减少，溃疡创面愈合延迟或停滞。此外，糖尿病溃疡创面中抑癌基因p53表达水平升高、氧自由基含量增多也可导致Bcl-2基因表达水平降低和Bax基因表达水平升高，致使细胞凋亡增多[15]。

2　PRP促进糖尿病溃疡创面愈合机制

PRP是自体血经离心方法提取出的血小板浓缩物，含高浓度血小板、白细胞和纤维蛋白等，在凝血酶作用下可激活并释放TGF-β、胰岛素样生长因子(IGF)、血小板衍生因子(PDGF)、表皮生长因子(EGF)、VEGF、bFGF等多种生长因子[16-17]，这些生长因子可刺激细胞增殖与分化，且相互之间具有良好的协同作用。随着研究的深入，PRP促进糖尿病溃疡创面愈合机制也逐步清晰。

2.1PRP与微循环

组织修复重建中最重要的是局部血管系统重建，新生血管形成、血供充足为促进创面愈合的主要因素，而血管内皮细胞增殖则为关键环节[18]。糖尿病溃疡创面中血管内皮细胞损伤且自我修复能力下降。张云松等[19]在培养人脐静脉血管内皮细胞时加入PRP，观察血管内皮细胞增殖及血管形成情况，发现PRP能促进人脐静脉血管内皮细胞增殖及毛细血管腔形成。动物实验[20-22]表明，采用皮瓣覆盖治疗创面时应用PRP可促进皮瓣新生毛细血管形成，加快血运重建。Kontopodis等[23]研究发现，使用PRP治疗糖尿病溃疡创面时，创面新生血管形成增加。糖尿病溃疡创面中VEGF、bFGF表达下降，而PRP中含有高浓度生长因子，包括大量VEGF、bFGF和TGF-β。当组织缺血、缺氧或内皮细胞受损时，VEGF和bFGF通过增加内皮细胞通透性，促进血管内皮细胞增殖分化，加速血管新生[24]。VEGF和bFGF对维持血管内皮的通透性、整体性及血管形成有重要作用[25]；TGF-β可通过Smad蛋白调控VEGF表达，进一步调控血管化进程[26]。

2.2PRP与周围神经修复

神经损伤修复对于现代医学而言仍是一个极具挑战的难题，而周围神经修复对于糖尿病溃疡创面修复意义重大。Sariguney等[27]采用PRP对大鼠坐骨神经损伤模型的神经吻合进行术中干预研究，结果发现PRP能明显改善大鼠周围神经修复效果，认为PRP所含的生长因子参与了神经轴突髓鞘再生修复过程。Lichtenfels等[28]采用PRP联合神经导管对大鼠坐骨神经部分缺损模型进行修复治疗，结果发现PRP能促进周围神经功能恢复，其效果接近自体神经移植。糖尿病溃疡创面中神经生长因子(NGF)明显缺失，而PRP中含有NGF，可能有助于创面神经再生修复。NGF也可刺激VEGF表达分泌，促进溃疡创面血管床再生，抑制血管内皮细胞凋亡[29]。PRP的应用为周围神经修复提供了新的方法和思路，在神经修复方面具有很大潜力。但PRP是否也促进糖尿病溃疡创面周围神经或神经末梢的修复，尚需进一步研究。

2.3PRP与炎症感染

糖尿病溃疡创面感染是常见的并发症，严重影响创面愈合。袁霆等[30]报道1例采用PRP治疗慢性骨髓炎病例，创面脓性渗出物迅速减少。PRP所含的高浓度白细胞被局部炎性因子激活后，具有较好的抗感染能力，可抑制炎症反应[31-33]。PRP能聚集并趋化大量巨噬细胞浸润于糖尿病溃疡创面，同时诱导细胞向非炎症表型分化，抑制炎性因子表达，促进抗炎性因子表达。PRP能上调IL-4的表达，IL-4早期可促进炎症反应，后期可抑制IL-1等促炎性因子的表达，有利于纤维蛋白生成[34-35]。Bendinelli等[36]、Kim等[37]研究发现，PRP能降低核因子-κB(NF-κB)的转移活性，减弱NF-κB对NLRP3炎症小体的上调功能，减少IL-1β分泌，终止炎症反应。

2.4PRP与细胞凋亡

正常创面愈合过程中所需的细胞和信号分子在糖尿病溃疡创面严重受损，成纤维细胞的功能、反应性、增殖能力和趋化能力明显下降，凋亡增加，导致溃疡创面胶原合成及代谢异常。刘宸等[38]研究发现，PRP促进糖尿病大鼠溃疡创面愈合的作用与强化成纤维细胞功能、促进溃疡创面修复相关胶原蛋白合成有关。bFGF是维持正常细胞有丝分裂及增强细胞趋化的重要因素，PRP中含大量bFGF，可高速增加成纤维细胞数量以满足溃疡创面修复需求。

PRP中含有的TGF-β和IGF可修复和增强TGF-β信号转导通路，其中TGF-β可刺激巨噬细胞分泌细胞因子，促进成纤维细胞和平滑肌细胞增殖趋化，刺激Ⅰ型胶原蛋白合成，增强细胞收缩能力，促进血管和细胞外基质生成[39-41]。PRP还可修复Ras信号转导通路，使成纤维细胞恢复正常细胞分裂周期，增加成纤维细胞比例并改善其细胞功能，还可促进基质金属蛋白酶分泌，从而改善胶原结构，对胶原重塑和代谢有重要影响[42]。PRP还可促进细胞外基质蛋白合成[43]，从而加速溃疡创面愈合。实验[44]发现，PRP可引起Bax基因表达水平降低，减弱其促细胞凋亡能力，从而减少成纤维细胞凋亡。

3　PRP在糖尿病溃疡创面应用的临床效果

大量临床研究证实，局部应用PRP能促进骨与软组织创面的修复。近年来，众多学者尝试将PRP应用于糖尿病溃疡创面，并取得了良好效果。

Cobos等[45]在PRP治疗糖尿病溃疡创面效果与效率评估研究中发现，与传统治疗方法相比，PRP组愈合率为73%～80%，而传统方法组愈合率仅为20%，PRP组创面愈合时间约为15周，而传统方法组为35.5周。另一项关于PRP治疗糖尿病溃疡创面效率及费用方面的研究[46]显示，PRP治疗糖尿病溃疡创面治愈率为81.3%，平均花费约15 159美元/人，而传统方法治疗糖尿病溃疡创面治愈率仅为42.1%，平均花费约33 214美元/人。与传统方法相比，PRP治疗糖尿病溃疡创面治愈率更高，并发症更少，截肢率、感染率更低，手术清创次数更少，表明PRP能有效改善糖尿病溃疡创面治疗效果。Yotsu等[47]对糖尿病引起的下肢溃疡创面局部应用PRP，以1周为1个疗程，前3天使用PRP覆盖创面，后4天去除PRP，并使用凡士林纱布覆盖，如此反复直至创面愈合，多数患者经2周治疗后，创面面积明显缩小，且基本在1～2个月的平均治疗时间内完全愈合。Mehrannia等[48]采用PPR治疗1例持续6个月不愈的57岁2型糖尿病患者足溃疡创面，发现PRP能促进溃疡创面修复，表明PRP对迁延不愈的糖尿病溃疡创面也有较好疗效。Kontopodis等[23]研究发现，对于肢体严重缺血或下肢动脉栓塞的糖尿病患者，PRP仍可有效促进其溃疡创面愈合，表明PRP对于局部组织血液循环较差的溃疡创面也有治疗效果。Scimeca等[49]对1例糖尿病足溃疡导致跖趾关节损坏患者行关节置换术并以PRP覆盖创面，4周后成功治愈溃疡创面，且未出现关节感染等并发症，表明PRP不仅促进创面愈合，在炎症控制方面也有效果。Saad-Setta等[50]将PRP与去血小板血浆(PPP)作对比，发现PRP对糖尿病溃疡创面的治疗效果明显优于PPP，认为是PRP中的高浓度血小板及相关生长因子促进溃疡创面愈合。Villela等[51]的荟萃分析表明，影响糖尿病溃疡创面愈合因素众多，PRP可作为综合治疗手段之一，且与其他治疗方法联合应用时促进糖尿病溃疡创面愈合效果明显。

4　结语

PRP对于糖尿病溃疡创面愈合有独特的优势和效果,且PRP来源于自体，不存在免疫排斥和疾病传播风险，使用安全，制备简便快捷，对机体损伤较小，在促进组织修复和再生方面有广阔的应用前景。随着对PRP临床应用的增多和对其作用机制研究的深入，PRP用于糖尿病溃疡创面修复将得到更全面的阐述。

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(收稿：2016-01-29；修回：2016-04-03)

(本文编辑：李圆圆)

200233，上海交通大学附属第六人民医院骨科

柴益民E-mail: chaiyimin@vip.163.com

10.3969/j.issn.1673-7083.2016.03.010