血小板浓缩生长因子在整复外科中的研究及应用进展

陈 霞 王 健 综述 余 力 审校

血小板浓缩生长因子在整复外科中的研究及应用进展

陈 霞 王 健 综述 余 力 审校

血小板浓缩生长因子（Concentrated growth factors，CGF）是第三代自体血小板浓缩制品，可分泌多种生物体细胞生长因子，并提供纤维蛋白基质结构。本文就其在整复外科领域中的应用疗效及安全性等问题进行系统回顾。

浓缩生长因子自体血小板浓缩制品纤维蛋白基质再生医学

血小板浓缩生长因子（Concentrated Growth Factors，CGF）是继富血小板血浆（Platelet-Rich Plasma，PRP）[1]和富血小板纤维蛋白（Platelet-Rich Fibrin，PRF）[2]之后的第三代血小板浓缩制品，是一种富含高浓度生长因子的纤维蛋白基质。

1 发展历史

血小板不仅具有凝血功能，还能分泌多种生物体细胞因子及纤连蛋白等。激活后的血小板包括两种最基本的α颗粒和致密体颗粒：α颗粒含有纤维蛋白、纤维连接蛋白、第V因子和类胰岛素样生长因子等；致密体则包括ADP和ATP、钙离子、胺和肾上腺素等。1984年，Assoian等[3]发现并报道了第一代自体血小板来源制品：富血小板血浆（PRP）。研究发现，其在骨再生、创口愈合、组织再生等方面均有积极的效果[4-5]。在口腔科[6-7]、骨科[8-10]、皮肤科[11]、整形科[12]、心胸外科[13-14]均有相关研究报道。近日，《柳叶刀》新报道了一项有关PRP应用于人类食管再生的研究成果[15]。然而，PRP亦存在不足之处，制备过程相对繁琐，需要添加凝血酶、CaCl2等物质，存在感染等风险。2001年，Choukroun等[16]研究出第二代血小板浓缩制品：富血小板纤维蛋白（PRF）。其制备仅需一次离心即可，且较PRP含有更多的生长因子，被应用于再生医学领域[17-21]。 2006年，第三代血小板浓缩生长因子（CGF）被报道，其制取简便，并比PRF具备更坚韧的纤维蛋白结构及更高浓度的生长因子和CD34阳性细胞，具有良好的应用前景[22-23]。

2 制备

CGF可通过特殊离心机差速离心获得，总时长约12 min。首先，采集静脉血于不含抗凝剂的无菌管中，并立即离心。离心设备通过：加速30 sec，2 700 r/min 2min，2 400 r/min 4 min，2 700 r/min 4 min，3 000 r/min 3 min，减速33 sec的差速离心步骤下获得分层样本。若采集9 mL左右静脉血，离心后分三层：上层淡黄色液体为血清，约0.5～0.8 mL；中间黄色凝胶即CGF，约4 mL；下层红色为红细胞与碎片，4 mL左右。其中黄红交界处富含多种生长因子及大量CD34+细胞。通常，剪取黄色凝胶及一部分红色部分，应用于后续操作。

3 临床应用

3.1 CGF与骨再生

自CGF发现以来，在骨再生领域应用最广，相关的研究文献也最多。Durmuslar等[24]通过含或不含CGF的自体骨移植来修复骨缺损，对照研究发现，术后8周含CGF自体骨组的新生骨量较对照组多，同时组织学检查也证实了不同组间的差异。Honda等[25]通过体内外研究发现，CGF可促进骨髓间CGF在骨再生方面的有效性。此外，有临床研究报道，证实充质干细胞的生长与分化，组织学检测与CT观察均证实CGF可用于增强骨修复能力，患者术后3.5个月，CT观察发现骨修复体积达32.7%。该报道还发现，在骨缺损区，单独的CGF即有骨再生修复能力[26]。

3.2 CGF与软骨移植

研究表明，CGF可促进软骨移植，并可用于鼻部整形。该研究根据组织病理结果证实，含CGF组的软骨细胞增生明显。CGF不仅增加了软骨移植的细胞活性，同时可以很好地作为生物材料包裹移植的软骨组织，填充于所需的鼻背部[27]。

3.3 CGF与外周神经

CGF对于周围神经损伤后再生修复的研究表明，由于传统生长因子在神经修复的临床应用中面临免疫排斥、稳定性低等问题，且单一的生长因子在复杂的体内环境中存在局限性；而CGF则很好地解决了这些问题，其内含多种细胞生长所需的生长因子，为治疗周围神经损伤提供了类似正常的生理环境。通过体内外研究发现，CGF可以促进周围神经损伤后的功能恢复及组织结构的改善[28-29]。

3.4 CGF与皮肤创面及瘢痕

王超等[30]联合CGF与脂肪干细胞修复大鼠全层皮肤缺损，1周后的组织学证实，CGF能促进体外脂肪干细胞增殖；联合CGF与脂肪干细胞组伤口愈合时间较对照组短，同时术后伤口渗出及红肿等炎症反应更轻；联合CGF与脂肪干细胞组组织新生毛细血管数多于对照组。表明复合CGF与脂肪干细胞的组织工程皮肤替代物有利于大鼠皮肤创面的愈合。王天祥等[31]通过测定CGF中VEGF及TGF-β1含量，观察其对软组织创伤愈合及皮肤瘢痕形成方面的影响。研究发现，CGF中VEGF及TGF-β1含量较静脉血分别提高了（21.90±2.44）倍和（7.59±2.03）倍，且能明显缩短软组织损伤的愈合时间，减少瘢痕形成，从而提高愈合质量。

4 展望

多项研究证实，CGF富含多种高浓度生长因子[32-33]，且有纤维蛋白基质结构，在组织再生领域有着极大的潜力及应用前景。从目前实验研究来看，未见明显不良反应，且材料来源于自身，有较好的生物相容性，不存在免疫排斥等问题，初步认为是一种安全有效的自体生物材料。

尽管如此，CGF的应用还存在以下问题亟待解决：①CGF的具体成分及其占比尚无统一结论。②CGF在体内完全分解的时间缺乏相关研究。③CGF中各生长因子的相互间作用机制尚未完全阐明。④CGF在临床应用的长期疗效及安全性问题缺乏大样本统计结果。CGF作为最新的第三代血小板制品，相关文献较少，尤其缺乏高质量的临床随机对照研究，鉴于其独特的优势及良好的应用前景，相关研究亟待开展。

[1]Jang SJ,Kim JD,Cha SS.Platelet-rich plasma(PRP)injections as an effectivetreatment for early osteoarthritis[J].Eur J Orthop Surg Traumatol,2013,23(5)：573-580.

[2]Dohan DM,Choukroun J,Diss A,et al.Platelet-rich fibrin(PRF)：a second-generation platelet concentrate.Part I：technological concepts and evolution[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod,2006,101(3)：e37-e44.

[3]Assoian RK,Grotendorst GR,Miller DM,et al.Cellular transformation by coordinated action of three peptide growth factors from human platelets[J].Nature,1984,309(5971)：804-806.

[4]Pietrzak WS,Eppley BL.Platelet rich plasma：biology and new technology[J].J Craniofacial Surg,2005,16(6)：1043-1054.

[5]Burnouf T,Goubran HA,Chen TM,et al.Blood-derived biomaterials and platelet growth factors in regenerative medicine[J].Blood Rev, 2013,27(2)：77-89.

[6]Yamada Y,Ueda M,Naiki T,et al.Tissue-engineered injectable bone regeneration for osseointegrated dental implants[J].Clin Oral Implants Res,2004,15(5)：589-597.

[7]Anitua E,Troya M,Zalduendo M,et al.Progress in the use of autologous regenerative platelet-based therapies in implant dentistry[J].Curr Pharm Biotechnol,2016,17(5)：402-413.

[8]Gandhi A,Doumas C,O'Connor JP,et al.The effects of local platelet rich plasma delivery on diabetic fracture healing[J]. Bone,2006,38(4)：540-546.

[9]Alsousou J,Thompson M,Harrison P,et al.Effect of platelet-rich plasma on healing tissues in acuteruptured Achilles tendon：a human immunohistochemistry study[J].Lancet,2015,385 Suppl 1：S19.

[10]Andia I,Maffulli N.Platelet-rich plasma for managing pain and inflammation in osteoarthritis[J].Nat Rev Rheumatol,2013,9(12)：721-730.

[11]Chakravdhanula U,Anbarasu K,Verma VK,et al.Clinical efficacy of platelet rich plasma in combination with methotrexate in chronic plaque psoriatic patients[J].Dermatol Ther,2016,29(6)：446-450.

[12]Elnehrawy NY,Ibrahim ZA,Eltoukhy AM,et al.Assessment of the efficacy and safety of single platelet-rich plasma injection on different types and grades of facial wrinkles[J].J Cosmet Dermatol, 2017,16(1)：103-111.

[13]Hannon TJ,Polston G,Pekarske WJ,et al.Determination of platelet yields from platelet rich plasma for five autotransfusion machines [J].Anesth Analg,1999,88(4S)：411-416.

[14]Patel AN,Selzman CH,Kumpati GS,et al.Evaluation of autologous platelet rich plasma for cardiac surgery：outcome analysis of 2000 patients[J].J Cardiothorac Surg,2016,11(1)：62.

[15]Dua KS,Hogan WJ,Aadam AA,et al.In-vivo oesophageal regeneration in a human being by use of a non-biological scaffold and extracellular matrix[J].Lancet,2016,388(10039)：55-61.

[16]Choukroun J,Adda F,Schoefer C,et al.An opportunity in perioimplantology：The PRF[J].Implantodontie,2001,42：55-62.

[17]Kanoriya DD,Pradeep DA,Garg DV,et al.Mandibular degree II furcation defects treatment with platelet rich fibrin and 1% alendronate gel combination：a randomized controlled clinical trial[J].J Periodontol,2017,88(3)：250-258.

[18]Rebentish PD,Umashetty G,Kaur H,et al.Platelet-rich fibrin：a boon in regenerative endodontics[J].Minerva Stomatol,2016,65 (6)：385-392.

[19]Cortese A,Pantaleo G,Borri A,et al.Platelet-rich fibrin(PRF) in implant dentistry in combination with new bone regenerative technique in elderly patients[J].Int J Surg Case Rep,2016,28：52-56.

[20]Chandradas ND,Ravindra S,Rangaraju VM,et al.Efficacy of platelet rich fibrin in the treatment of human intrabony defects with or without bone graft：A randomized controlled trial[J].J Int Soc Prev Community Dent,2016,6(Suppl 2)：S153-S159.

[21]Gür E,Ensari N,Boztepe OF.The advantages of platelet-rich fibrin membrane in the treatment of traumatic tympanic membraneperforations[J].Acta Otolaryngol,2017,137(1)：44-46.

[22]Park HC,Kim SG,Oh JS,et al.Early bone formation at a femur defect using CGF and PRF grafts in adult dogs：a comparative study[J].Implant Dent,2016,25(3)：387-393.

[23]Rodella LF,Favero G,Boninsegna R,et al.Growth factors,CD34 positive cells,and fibrin network analysis in concentrated growth factors fraction[J].Microsc Res Tech,2011,74(8)：772-777.

[24]Durmuslar MC,Balli U,Dede F,et al.Histological evaluation of the effect of concentrated growth factor on bone healing[J].J Craniofac Surg,2016,27(6)：1494-1497.?

[25]Honda H,Tamai N,Naka N,et al.Bone tissue engineering with bone marrow-derived stromal cells integrated with concentrated growth factor in Rattus norvegicuscalvaria defect model[J].J Artif Organs,2013,16(3)：305-315.

[26]Shyu SS,Fu E,Shen EC.Clinical and microcomputed topography evaluation of the concentrated growth factors as a sole material in a cystic bony defect in alveolar bone followed by dental implantation：a case report[J].Implant Dent,2016,25(5)：707-714.

[27]Topkara A,Ozkan A,Ozcan RH,et al.Effect of concentrated growth factor on survival of diced cartilage graft[J].Aesthet Surg J,2016,36(10)：1176-1187.

[28]Qin J,Wang L,Zheng L,et al.Concentrated growth factor promotes Schwann cell migration partly through the integrin beta1-mediated activation of the focal adhesion kinase pathway[J].Int J Mol Med,2016,37(5)：1363-1370.

[29]Qin J,Wang L,Zheng L,et al.Concentrated growth factor increases Schwann cell proliferation and neurotrophic factor secretion and promotes functional nerve recovery in vivo[J].Int J Mol Med,2016,37(2)：493-500.

[30]王超,王佐林.CGF与脂肪干细胞联合应用修复大鼠全层皮肤缺损的研究[J].口腔颌面外科杂志,2016,26(4)：238-243.

[31]王天祥,邹高峰,李超,等.CGF中VEGF、TGF-β1含量测定及其对软组织创伤愈合影响的实验研究[J].中外医学研究,2013(10)：140-141.

[32]陈飞,潘韶霞,冯海兰.转化生长因子β1和血管内皮生长因子在浓缩生长因子各层中的分布及含量特点[J].北京大学学报, 2016,48(5)：860-865.

[33]Hideo M,Toshimitsu O,Taisuke W,et al.Growth factor and pro-inflammatory cytokine contents in platelet-rich plasma(PRP), plasma rich in growth factors(PRGF),advanced platelet-rich fibrin (A-PRF),and concentrated growth factors(CGF)[J].Int J Implant Dent,2016,2(1)：19.

Research Progress and Clinical Application of Concentrated Growth Factors in Plastic and Reconstructive Surgery

CHEN Xia,WANG Jian,YU Li.Department of Plastic and Reconstructive Surgery,Shanghai Ninth People's Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200011,China.Corresponding author:YU Li(E-mail:yuoli@163.com).

Concentrated growth factors;Autologous platelet concentrates;Fibrin matrix;Regenerative medicine

R622

B

1673－0364（2017）02－0113－03

2016年10月27日；

2016年12月24日）

10.3969/j.issn.1673-0364.2017.02.016

200011上海市上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科。

余力（E-mail：yuoli@163.com）。

【Summary】Concentrated growth factors(CGF)are the third-generation autologous platelet concentrates,which contain multiple of growth factors and fibrin matrix.In this paper,the application efficacy and safety of CGF in plastic and reconstructive surgery were reviewed.