富血小板血浆对周围神经损伤修复的研究现状

刘颜芬,张雪晶,段晓琴,刘泰源,刘忠良*

(1.吉林大学第二医院 康复医学科，吉林 长春130041；2.大连医科大学临床医学七年制)

周围神经损伤是临床常见病，可以造成患者严重残疾，影响到患者的生活质量。目前神经自体移植是周围神经损伤修复的最佳方法，然而也有其受限之处，需要在不同的位置进行两次手术，除了供区神经的功能丧失，也会产生更严重的并发症[1,2]。周围神经损伤能否顺利再生修复仍是临床上的一大难题。Platelet-rich plasma(PRP)有较强的局部止血、防止瘢痕形成、促进创面修复愈合、促进血管形成等作用，其含有大量与创伤愈合相关的生长因子，可能会促进和诱导周围神经再生修复[3,4]。本文主要探讨富血小板血浆对周围神经损伤修复的潜在价值，进而为临床诊治提供引导作用。

1 PRP与周围神经损伤的关系

1.1周围神经损伤之后的自我修复机制

周围神经损伤之后，会发生分子瀑布式反应，涉及施旺细胞、巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞，主要由损伤轴突髓鞘崩解物质、可溶解因子进行调控，而缺氧是主要的信号[5,6]。在神经再生修复过程中，涉及四个重要的环节：施旺细胞去分化、神经营养因子分泌、损伤神经周围血管形成、再生轴突与靶器官重新建立联系。若采用能够激活或者促进施旺细胞发挥作用的制剂或措施，将会引发上述反应，进而有助于损伤神经的修复，恢复神经功能。

1.2PRP的主要成分及主要作用

PRP是从患者自身新鲜血液中经过离心提取的含高浓度血小板的血浆，容易获得且比较廉价，免疫学副作用出现率也比较低[7]。PRP包含7种基本的蛋白生长因子，包括3种血小板源性生长因子同分异构体(platelet-derived growth factor,PDGF αα，PDGF αβ,PDGFββ)，2种主要的转化生长因子(transforming growth factor,TGF-β1 ,TGF-β2 )，VEGF，上皮细胞生长因子，这些生长因子由血小板分泌，可以启动血管形成，通过增加未分化细胞的趋化作用以及有丝分裂的性能促进组织再生[1,8,9]。越来越多的体内、体外实验研究表明，PRP中的生物活性分子在调节炎症反应、激活施旺细胞以及血管形成过程中发挥着重要作用[5,6]。

2 PRP促进神经再生的作用机制

2.1调控施旺细胞促进神经再生

施旺细胞具有延伸和直接引导作用，对轴突的迁移和再生发挥着重要的作用。Rosner[10]等人将施旺细胞悬浮在含有不同浓度的重组人TGF-β1胶原蛋白半球中，在特定的时间段，观察胶原蛋白半球表面是否有施旺细胞延伸的痕迹，研究结果表明TGF-β1能够上调β1结合素的表达量，并且在较短的时间内显著诱导施旺细胞延伸。而β1结合素对于施旺细胞识别细胞外基质的变化、施旺细胞的活动性及延伸性的发挥具有重要的作用。如果要在三维细胞外基质中充分发挥施旺细胞的优势，引导轴突再生，施旺细胞的延伸时间必须缩短，而PRP中一种重要的生长因子即为TGF-β，可以调控施旺细胞，监测细胞外微环境的变化，进而引发上述周围神经损伤后发生的级联反应。

PRP中的PDGF是施旺细胞的促分裂原，是神经元存活所需要的营养因子，通过调节神经营养因子的释放、细胞的迁移，促进血管形成，促进轴突再生。Oya[11]等人发现在周围神经受到挤压伤或者切割伤后，在损伤近端和远端均会诱导PDGF-β链mRNA转录，而且短时间内PDGF-β的浓度在损伤神经处升高。神经损伤不久PDGF-β就会广泛分布在大量的肿胀施旺细胞胞质内，在神经损伤7天之后，PDGF-β在施旺细胞胞质中的数量随着损伤神经远端再生轴突数量的增加而减少。而且研究发现胞质中PDGF-β含量少的施旺细胞与再生轴突可以建立联系。表明施旺细胞与轴突之间的联系可以调控肿胀施旺细胞中PDGF-β表达量。PDGF-β分布在再生轴突周围，Oudega[12]等人在脊髓损伤的实验中研究发现施旺细胞与PDGF-β相结合可以增加脊髓损伤者有髓神经纤维的数量，证实PDGF-β对维持和建立施旺细胞与轴突之间的联系是重要的。

2.2克服炎性微环境，发挥抗细胞凋亡和神经保护的作用

宿主对移植神经的炎性反应对神经的再生过程有重大影响。炎性反应会导致神经细胞凋亡，进而减弱神经再生的能力。TGF-β通过维持线粒体膜功能、维持Ca2+稳态平衡、增加抗细胞凋亡蛋白B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma 2,Bcl-2)和Bcl-xl的表达、抑制半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(cysteine-aspartic proteases-3,caspase-3)活化，并诱导纤溶酶原激活物抑制剂-1保护神经细胞[13]。Anitua[14]研究结果显示，将帕金森病大鼠模型的大脑神经元进行体外培养，加入β-am-yloid会发生严重的神经毒性反应，而联合应用PRP后，神经毒性反应程度显著降低，存活的细胞数量也较对照组高。Hailang Luo[15]等人研究了异种脱细胞神经移植-脂肪间充质干细胞(xenogeneic acellular nerve matrix—adipose-derived mesenchymal stem cells,XANM-ADSC )组和 XANM-ADSC-TGFβ1 组宿主对神经移植物的免疫反应，术后14天，HE染色显示XANM-ADSC组炎性细胞的浸润程度更强烈。Mayssam Moussa[16]等人进行了PRP是否改变凋亡相关基因表达的研究，通过实时聚合酶链反应，检测caspase-3、Bcl-2的表达量，发现PRP 显著降低了bcl-2相关死亡启动子 mRNA(Bcl-2—associated death promoter，BAD mRNA)、caspase-3的表达，而Bcl-2的mRNA水平增加。Ying Zhang[17]等人通过导丝将小鼠大脑中动脉闭塞，再灌注之前，将PRP注入到阻塞血管内，通过ELASA染色，发现PRP组生长因子分泌数量显著比其他组多，脑缺血区氧分压也比其他组高，脑梗死面积也相应比其他组减小。Rao 和Pearse[18]研究发现,PRP中的生长因子单独或者联合对间充质干细胞、神经元、施旺细胞、神经干细胞起到了抗凋亡和神经保护作用。以上表明，PRP中生长因子可以克服损伤神经周围炎性微环境，为损伤神经提供适宜的细胞外基质，发挥抗凋亡和神经保护的作用，促进神经再生。

2.3促进血管形成

Cattin 等证实血管会作为基础物或者信号，对轴突生长以及施旺细胞迁移起着引导作用，因为巨噬细胞可以感受神经连接处的低氧环境并且可以通过VEGF的分泌途径驱使血管形成。将PRP与VEGF的抗体联合应用至受损神经处，PRP促进神经再生的作用减弱，说明VEGF是PRP分泌的促进神经再生的因子之一[5,6]。另外PRP激活后，PRP可以转变成三维纤维蛋白基质，纤维蛋白可以刺激血管形成，促进施旺细胞粘附以及在纤维蛋白凝胶导管中分散，进而形成Bungner带，促进轴突再生，也可以为再生轴突提供天然的细胞外基质，进一步促进周围神经损伤的修复[19]。Hobson[20]的研究表明，移植神经术后，含有VEGF的层粘连蛋白凝胶硅室比单纯的凝胶硅室能显著增加血管数量，施旺细胞的数量和轴突再生率也显著高于对照组。

2.4促进轴突再生

Sulaiman 和 Gordon[21]发现PRP中重要的生长因子TGFβ可以减弱施旺细胞的去神经支配的副作用，并且可以激活施旺细胞进而促进轴突再生。Zheng C[22]将PRP做为脱细胞异体神经移植物的填充物，与自体神经移植组相比，结果显示大鼠施旺细胞的增殖、迁移、神经营养功能与PRP呈剂量相关性，轴突的直径、厚度、有髓鞘的轴突数量以及电生理学参数大大改善。Hakan Teymur[7]等人将移植神经的外膜部分剥除，导致严重的退化，比如构象恶化、有髓神经纤维分离、轴突退化，但应用PRP组神经纤维化的程度要低，可以推测PRP可以减少移植神经神经瘢痕的形成。

综上所述，在周围神经损伤处应用PRP，可以促进施旺细胞的迁移引导轴突再生，促进施旺细胞与轴突建立联系，克服损伤神经处的炎性微环境，为周围神经再生修复提供适宜的三维细胞外基质，发挥抗细胞凋亡和神经保护的作用，并且可以促进血管形成，为再生轴突提供所需的营养和氧气，进一步促进轴突再生。

3 PRP的临床效果评价

3.1减轻肌肉萎缩程度

PRP的一个重要作用是通过加速轴突自然的生长过程，使新生轴突萌芽并与靶肌肉重新建立联系的时间缩短，从而减弱靶肌肉萎缩程度。许多动物研究表明将PRP作为充填物、纤维膜或者将两者结合，会引导早期轴突再生、促进功能恢复。Canbin Zheng[23]等人在神经移植术后12周，应用PRP的非细胞异体神经移植组(Acellular nerve allografts loaded with PRP，ANA+PRP)肌张力百分比显著比ANA组和应用缺乏血小板血浆非细胞异体神经移植组(ANA with Platelet poor plasma,ANA+PPP)高。将目标肌肉冻结，应用AChE染色纵向观察运动终板单位，发现ANA+PRP组肌肉萎缩程度低。在ANA组，运动终板几乎没有呈现，肌肉严重萎缩，肌肉重量ANA+PRP组比另外两组重量均高。

3.2功能评估

神经电生理学评估常用于评估周围神经的再生，Hakan Teymur[7]等人发现应用自体神经移植联合应用PRP组复合肌肉动作电位(compound muscle action potentials，CMAP)峰值显著比自体神经移植组高。Canbin Zheng[23]等人利用实验侧CMAP与对照侧CMAP 的百分比以及实验侧运动神经传导速度(Motor nerve conduction velocity，MCV)进行评估。在ANA+PRP组CMAP百分比、MCV显著比ANA组、ANA+PPP组高。Atefeh[24]等人研究发现，在小鼠离断神经的近端和远端插入硅胶导管，导管中注入PDGF-β组，术后一周Basso,Beattie,and Bresnahan (BBB)移动量表得分比对照组高，显示出较好的运动恢复功能，并且实验侧小鼠腓肠肌的重量比对侧减轻的显著比对照组要少。Canbin Zheng[14]等人通过坐骨神经功能指数(Sciatic Function Index，SFI)指标评估坐骨神经损伤后大鼠运动功能恢复情况。术后4周，SFI在4组均显著降低至最低水平并且4组无明显差别。术后6周，SFI显著增加，预示着一部分再生轴突已经通过移植神经进入到靶向组织。术后10周，ANA+PRP组SFI 显著比ANA、ANA+PPP组高。

综上所述，PRP可以调节施旺细胞的表型，因富含多种嗜神经性的以及神经营养性的因子，可以为细胞定殖提供机械支持，引导轴突再生，而不会发生抗原及毒性反应。与重组生长因子相比，PRP容易获得、供应快、经济，对于神经再生和修复有积极的作用。

4 展望

周围神经损伤的各种修复方法的最终目标是恢复周围神经支配器官的功能，同时使损伤和治疗的副作用最小化。PRP是通用的、安全的生物制品，可以应用在临床上。作为辅助治疗工具通过同时释放神经营养因子和嗜神经因子，增强内在的原有的神经修复过程，克服创伤后、神经病态的抑制性微环境，进而恢复神经所支配区域的运动、感觉功能。在现有周围神经损伤治疗效果有限的情况下，PRP有望成为一种新的治疗手段，为未来周围神经损伤修复研究提供新方向。在动物实验中，因为神经位置、神经损伤模型、动物模型、PRP的剂量和浓度、处理神经的方式比如直接缝合或者应用导管、评估措施等方面的不同，无法进行META分析。并且目前在临床上应用PRP的报道尚少，需要进一步研究证实PRP在临床中的应用，而不仅仅局限在动物实验中,并且对于PRP促进周围神经损伤修复的具体浓度以及如何使PRP的作用达到最优化，需要进一步探讨，以发挥PRP在临床上的作用，提高患者的生活质量。

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