富血小板血浆在骨科疾病中应用的研究进展

董晤讯 马勇 郭杨 朱亚亮 朱爱洪 黄浩 陈茂康 方颖

富血小板血浆（platelet-rich plasma，PRP）是通过离心自体血液得到的富含血小板的少量血浆[1]。血小板的α颗粒中含有生长因子和介质，如转化生长因子、血小板衍生生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子、表皮生长因子、胰岛素样生长因子[2-3]。通过离心浓缩，注射到损伤部位，可以提高组织的自愈能力。与正常全血相比，PRP中的生长因子和分化因子一般高出3～5倍[4]。PRP制剂通常细分为富白细胞的PRP（LRPRP）和少白细胞的 PRP（LP-PRP）[5]。PRP 因获取方便，如今已被应用到骨科大部分疾病的治疗中。为了评估不同PRP制剂的临床适应证，本文就当前国内外PRP在骨科疾病中的应用作一综述。

1 PRP的制备和成分

目前PRP尚无统一的制备标准，由于各种PRP收集和制备工艺存在较大差异，不同制备系统的血小板收集率均不同。通常将采集的全血与抗凝血因子（如柠檬酸钠、右旋糖酐和乙二胺四乙酸）混合，然后离心分离红细胞（RBC）、贫血小板血浆（PPP）以及含有浓缩血小板的“血沉棕黄层”，移去RBC和PPP层，进一步分离血小板浓缩层，最终得到PRP[6]。PRP可以直接注射到患部，也可以加入氯化钙或凝血酶“激活”，激活后的血小板脱颗粒并释放生长因子和分化因子。激活后约70%的储存生长因子在10min内被释放，1h内几乎100%释放。剩余极少数生长因子在血小板存活期（8～10d）内释放[7]。就PRP的具体成分而言，个体之间存在差异，同一个体不同时间也有差异。目前已知患者特异性因素（服用药物）和不同商业制备系统都会影响PRP的特定成分。有研究表明，LRPRP与促炎作用有关，其中存在的白细胞浓度与分解代谢细胞因子浓度呈正相关，如白细胞介素（interleukin，IL）-1β、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases,MMP），它们可能拮抗血小板中的合成代谢细胞因子[8]。这可能是相关研究报道PRP临床疗效不同的主要原因。

2 PRP在骨折中的应用

体外研究中，PRP治疗骨折模型时，可促进骨折愈合。有研究表明PRP可以提高动物截骨模型的骨强度[9]。尽管体外研究有积极的发现，但基于高质量的临床研究，没有共识表明常规使用PRP可促进骨折愈合。在一项关于胫骨骨不连的临床随机对照研究中，PRP治疗组与骨形态发生蛋白7治疗组在临床和影像学愈合方面均无优势[10]。在一项小样本随机对照研究中，应用PRP联合骨髓浓缩物（bone marrow aspirate concentrate，BMAC）促进胫骨延长，与单独应用BMAC相比，随访24～34个月后，PRP联合BMAC组在骨皮质平均愈合指数、平均负重指数方面均有明显提升，但两组骨痂形态类型和平均外固定指数均无明显差异[11]。

3 PRP在肌腱损伤中的应用

研究表明，PRP在治疗肌腱损伤方面具有较好疗效。肌腱修复是一个动态过程，包括炎症反应、细胞增殖与分化及组织重塑3个阶段[12]。PRP中许多细胞因子参与这些阶段的信号通路。PRP还可以促进新血管形成，这不仅增加了受损组织细胞再生时所需的血液供应和营养，而且有助于受损组织碎片[13]。这两种作用机制在肌腱损伤修复时尤为重要。

3.1 肱骨外上髁炎 多项临床研究评估了PRP对物理治疗无效的肱骨外上髁炎患者的疗效。有研究比较了LR-PRP治疗组与局麻对照组的疗效，结果表明在24周时，LR-PRP组患者疼痛评分改善71.5%，而对照组改善56.1%，差异有统计学意义（P＜0.05）；LR-PRP组残余肘压痛的患者比例为29.1%，而对照组为54.0%，差异有统计学意义（P＜0.01）[14]。

与皮质类固醇激素注射相比，PRP治疗肱骨外上髁炎疗效持续时间更久。有研究比较了LR-PRP与皮质类固醇激素治疗慢性肱骨外上髁炎的疗效，随访1年发现两组视觉模拟评分（visual analogue scale，VAS）均有改善，但LR-PRP组治疗成功率明显高于皮质类固醇组（P＜0.01）。LR-PRP组患者在接受注射后1年仍报告症状缓解，而皮质类固醇激素的作用在12周后逐渐减少。LR-PRP组患者接受治疗后2年，症状无明显反复[15]。

总之，PRP是治疗肱骨外上髁炎的有效方法，其短期和长期疗效均有高质量研究证据，并有证据明确表明LR-PRP可作为首选治疗方案。

3.2 髌腱损伤 有研究比较了针刺疗法联合LR-PRP与单纯针刺治疗髌腱损伤的疗效，结果显示在12周时，LR-PRP组维多利亚运动学院评分（Victorian institute of sports assessment，VISA）明显高于单纯针刺组（P＜0.05）。但是26周后，LR-PRP疗效逐渐减小，与单纯针刺组相比差异无统计学意义[16]。这表明LR-PRP在早期对髌腱损伤较单纯针刺有一定的优势。在另外一项随机对照研究中，患者随机分为PRP组和体外冲击波治疗组，随访2个月发现，两组间疗效无差异，随访6个月和12个月时，PRP组VISA评分及VAS评分均较体外冲击波组明显改善[17]。

3.3 跟腱损伤 一项前瞻性随机对照研究评估了LRPRP辅助跟腱康复锻炼对跟腱炎的修复作用，与注射0.9%氯化钠注射液组相比，在跟腱结构、血管新生程度和临床结果方面均无明显差异[18]。一项随机对照研究比较了LP-PRP注射组与假注射组（注射0.9%氯化钠注射液）的疗效，随访6个月发现LP-PRP注射组较假注射组VAS评分、功能和活动评分均有改善[19]。

动物研究表明，当PRP作为辅助治疗时，可促进急性跟腱断裂的愈合。在一项大鼠跟腱断裂模型的研究中，发现PRP组Ⅰ型胶原纤维含量明显高于对照组，表明PRP有助于断裂跟腱的愈合[20]。在另一项兔跟腱损伤模型中，PRP可促进成纤维细胞增殖、胶原沉积，并缩短炎症期进而促进跟腱愈合[21]。

3.4 肩袖损伤 目前有关PRP保守治疗肩袖损伤的高质量随机对照研究还很少。有研究将慢性肩袖损伤患者分为关节镜下肩峰成形术（AA）组和AA+PRP组，结果发现AA+PRP组肌腱细胞数、血管分布明显减少，细胞凋亡率增加，表明PRP可能对跟腱愈合有不利影响[22]。与之结果相反的一项随机对照研究发现，与安慰剂组相比，LR-PRP注射组疼痛明显改善[23]。

一项有关PRP辅助治疗肩袖断裂的研究表明PRP结合关节镜修补肩袖与单独肩关节镜相比没有明显优势[24]。在另一项研究中，PRP辅助治疗组与对照组在Constant肩关节评分、加州大学肩关节评分、美国肩肘外科医师评分和肩关节简单评分方面比较差异均无统计学意义[25]。在肩袖大撕裂修补手术中，PRP没有促进肩袖修复的效果；在肩袖中、小撕裂手术中，PRP可降低术后复发率[26]。

3.5 跖筋膜炎 跖筋膜亦称跖腱膜，在评估PRP治疗跖筋膜炎疗效的临床随机对照研究中研究对象多为慢性跖筋膜炎患者。通常情况下，当保守治疗无效后，会给予局部注射皮质类固醇，但由于需多次注射，可能导致足底脂肪垫萎缩和足底筋膜破裂。而PRP局部注射则无需担心此类并发症。有研究发现，PRP在治疗慢性跖筋膜炎时，疗效可维持12个月，明显高于皮质类固醇组[27]。还有研究表明，在疼痛、功能方面，类固醇激素短期疗效好，而PRP长期疗效更明显[28]。但由于此类研究普遍质量不高，所以需要更多高质量随机对照研究对此进行论证。

4 PRP在韧带损伤中的应用

4.1 前交叉韧带（anterior cruciate ligament,ACL）断裂PRP在ACL重建手术中的应用研究主要集中在移植物与骨隧道的愈合（腱骨愈合）、移植物的成熟度和移植物取材部位疼痛3个方面。就PRP对ACL移植物成熟的影响而言，一些研究证明应用PRP可以促进移植物成熟，而另一些研究对此结论持否定态度。

虽然PRP可能对ACL移植物成熟和腱骨愈合有一定促进作用，但不一定会改善临床功能结果。有研究发现应用PRP在临床功能结果的改善方面没有明显优势[29]。在一项研究中，评估同种异体ACL重建术后2年临床结果，发现PRP组移植物形态与对照组相比有所改善，但两组的膝关节损伤和骨关节炎评分、国际膝关节评分委员会（international knee documentation committee，IKDC）评分及马克思活动水平量表评分均无明显差异[30]。

在PRP对移植物取材部位疼痛的影响方面，有研究将PRP应用到髌韧带取材部位，术后PRP组患者VAS评分明显改善[31]。而在一项髌腱移植重建ACL的研究中，发现PRP组与对照组在日常生活中膝前疼痛方面无明显差异[32]。

4.2 踝关节扭伤 有关PRP注射治疗踝关节扭伤的高质量研究很少。在一项临床双盲随机对照研究中，患者为急性踝关节扭伤患者，比较PRP与安慰剂0.9%氯化钠溶液的疗效，结果表明两组间VAS评分及下肢功能量表评分无明显差异[33]。在另一项研究中，治疗组注射LP-PRP，对照组不注射LP-PRP，结果发现治疗组恢复运动的时间明显少于对照组[34]。

5 PRP在肌肉损伤中的应用

与肌腱愈合过程类似，肌肉损伤的修复过程包括炎症反应、细胞增殖与分化及组织重塑3个阶段。一项研究评估了肌肉损伤时注射PRP的疗效，结果表明PRP可以促进肌肉损伤的修复[35]。在另一项研究中，发现PRP对腘绳肌损伤无明显疗效[36]。在一项急性腘绳肌损伤的研究中，发现PRP组恢复运动所需时间显著少于对照组，但VAS评分无明显差异[37]。

基础研究发现，生长因子对肌肉再生及肌细胞增殖、分化必不可少。PRP结合氯沙坦可通过刺激肌肉再生、血管生成及预防纤维化来促进肌肉愈合[38]。PRP还可通过上调增殖细胞核抗原、细胞周期蛋白A2、细胞周期蛋白B1、细胞周期蛋白依赖性激酶-1和细胞周期蛋白依赖性激酶-2蛋白表达，进而促进骨骼肌细胞增殖[39]。一项PRP对大鼠腓肠肌肌损伤的影响研究表明PRP不仅可以促进肌肉愈合，还可以减少促炎症CD68阳性细胞和凋亡细胞[40]。

6 PRP在骨性关节炎（osteoarthritis，OA）中的应用

使用PRP进行软骨再生的理念源自体外基础研究，研究表明血小板α颗粒释放的生长因子可通过上调基因表达，增加软骨细胞合成细胞外基质的能力。有关使用PRP治疗软骨损伤的临床研究主要涉及膝关节和髋关节OA患者。

6.1 膝关节OA 已有大量研究评估了关节内注射PRP治疗膝关节OA的疗效。有研究表明，与注射玻璃酸钠组相比，关节腔内注射PRP组随访12个月时西安大略麦克马斯特大学骨关节炎指数（Western Ontario McMaster Universities OA index，WOMAC）评分显著改善[41]。有研究显示PRP组IKDC评分及VAS评分均优于玻璃酸钠组，但WOMAC评分及关节腔内促炎因子IL-1β、TNF-α含量无明显差异[42]。

有研究比较了LP-PRP和LR-PRP治疗膝关节OA的疗效，发现与玻璃酸钠和安慰剂相比，LP-PRP注射可显著改善WOMAC评分，但LP-PRP和LR-PRP两者的不良反应率明显高于玻璃酸钠[43]。LR-PRP较LPPRP更易导致细胞死亡、促炎因子蛋白表达上升[8]。白细胞浓度与分解代谢细胞因子及促炎因子表达量呈正相关，因此高浓度白细胞不利于损伤组织修复。有研究发现MMP-9及IL-1β也与白细胞浓度呈正相关，影响关节软骨修复[44]。这些研究进一步证明，LP-PRP较LRPRP可能更适用于改善膝关节OA症状。

6.2 髋关节OA 有研究比较了LR-PRP与LP-PRP治疗髋关节OA的疗效，发现LR-PRP组促炎因子TNF-α、IL-6和IL-1β含量明显增加，LP-PRP组抗炎介质IL-4和IL-10水平明显增加，而IL-10可以抑制促炎因子TNF-α、IL-6和IL-1β的表达[45]。有研究比较了PRP疗法与玻璃酸钠疗法，结果表明两组间无明显差异[46]。一项PRP和玻璃酸钠治疗髋关节OA的研究发现随访4周时，PRP组VAS评分较治疗前明显下降，而玻璃酸钠组无明显改善。随访16周时，VAS评分较治疗前无明显下降，而玻璃酸钠组较治疗前明显改善，表明PRP只可短期缓解疼痛[47]。

7 小结

综上所述，PRP由于富含多种重要的生长因子和生物活性物质，能促进细胞增殖分化、趋化和血管形成，这对加快受损组织的愈合有重要意义，也为其临床应用提供了理论依据；同时由于PRP来源于自体血，不存在异体移植免疫反应，具有较高的安全性，并且利用现有的商用制备系统可方便、快速获取，因此深受广大基础研究人员和临床医师关注。PRP在骨科疾病中的应用逐渐增多，大量临床研究均显示其安全性，但对于不同适应证，其临床结果好坏不一，这可能与PRP制剂的异质性以及临床研究水平高低有关。因此未来需要更多大样本、高质量的随机对照研究来明确PRP疗效。尽管如此，PRP在骨科疾病中的应用仍具有广阔前景。