自体富血小板血浆促糖尿病足溃疡愈合机制研究进展

金路，左蕊，刘丽，包树明，诺布央卓，向小燕

1川北医学院附属医院，四川南充637000；2川北医学院

糖尿病是全身性慢性疾病，伴有多组织器官损伤。糖尿病足是糖尿病常见的严重并发症之一，其截肢、致残、致死率高，严重影响人类健康。糖尿病足溃疡（DFU）因长期高糖环境导致局部微环境改变，创面难以愈合，其治疗难度大、时间长、费用高，给患者个人和家庭带来沉重负担。自体富血小板血浆（PRP）是指利用血液中各成分沉降系数不同，通过离心自体全血而获得的富含血小板的血浆。PRP中含有大量生长因子，如血小板源性生长因子AB（PDGF-AB）、转化生长因子β1（TGF-β1）、血管内皮细胞生长因子（VEGF）、表皮生长因子（EGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、胰岛素样生长因子（IGF）、肝细胞生长因子（HGF）等［1］，可促进细胞增殖分化和血管重塑新生，具有良好的促组织修复和再生能力。作为新型创面修复材料，PRP具有制作简易、价格低廉、临床实用性高、安全性好等优点，目前广泛应用于口腔科、皮肤科、骨科、整形科等领域，是治疗难愈性创面的一种有效方法。研究表明，PRP具有抗炎、促进细胞修复、减少细胞凋亡、促进细胞外基质产生、修复周围神经、稳定血管内皮、重建微循环、抗菌等作用，可有效促进DFU的创面愈合。现将PRP促进DFU愈合的作用机制综述如下。

1 抗炎作用

炎症反应延迟和失调是DFU难以愈合的原因之一。巨噬细胞是机体中主要的炎症细胞，其作用主要是释放细胞因子、招募其他细胞及刺激血管新生。在炎症早期，巨噬细胞在趋化因子的作用下向创面发生迁移，随即血小板释放的生长因子激活巨噬细胞。巨噬细胞分为M1型（促炎症型）和M2型（促血管型）两种状态，创面形成早期M1型巨噬细胞出现，增强创面炎性反应，清除坏死物质；进入创面形成后期时，M1型巨噬细胞数量减少，并向M2型巨噬细胞转化，产生抗炎因子，使局部炎性反应减轻，促进创面细胞增殖和血管化［2］。激活的巨噬细胞不仅能够吞噬坏死物质减少炎症反应，还能释放细胞因子进一步促进创面修复。长期处于高糖状态下，巨噬细胞的表型和功能可发生变化，从而导致炎症反应失调。高血糖和胰岛素缺乏可通过Akt-mTOR和ERK通路以及对巨噬细胞前体的表观遗传调控来改变巨噬细胞的功能［3］。

动物实验显示，PRP能有效募集糖尿病创面的巨噬细胞趋化浸润，并促进其向M2型分化，抑制创面炎症因子表达，促进抗炎症因子表达，加速糖尿病创面愈合［4］。进一步实验证明，PRP在体外可促进大鼠腹腔原代巨噬细胞转化为M2型巨噬细胞，其作用机制可能与JAK1/3-STAT6通路有关［5］。糖尿病患者体内NLRP3炎性复合物被激活，导致IL-1β表达上调；而PRP可抑制NLRP3/IL-1β信号通路，促进DFU愈合［6］。此外，PRP中的HGF和TNF-α能够干扰NF-κB的转移活性［7］，通过降低NF-κB转移活性抑制NLRP3的激活，从而减少IL-3β分泌，起到抗炎作用。体外实验表明，APRC可上调miR-21表达，mi R-21可负性调控PDCD4，抑制NF-κB活性，从而参与抗炎作用［8］。因此认为，PRP可通过调控局部炎症反应促进DFU愈合，且PRP的抗炎效果与其白细胞含量有关，白细胞含量越高，PRP的抗炎症性越强［9］。

2 促进细胞外基质产生

细胞外基质合成是创面愈合过程中必不可少的环节。DFU患者创面中基质金属蛋白酶（MMP）水平增高，细胞外基质生成降解失衡，从而导致创面愈合困难。

成纤维细胞能够促进细胞外基质合成及分泌，在伤口愈合过程中起重要作用。PRP可通过多种生长因子激活成纤维细胞，合成胶原蛋白及其他胞外成分，并分泌促伤口愈合生长因子。EGF可刺激上皮细胞生长，可促进糖尿病足慢性创面的愈合［7］。TGF-β对间充质起源的细胞具有刺激作用，可促进成纤维细胞的增殖和分化，诱导上皮间质转化的发生，广泛参与创面愈合的各个阶段［12］。研究显示，慢性创面中TGF-β表达明显低于正常水平，而PRP可提高其表达量。CHO等［13］采用PRP体外干预成纤维细胞，结果显示，PRP可刺激皮肤成纤维细胞增殖及迁移，且诱导Ⅰ型胶原、弹性蛋白、MMP-1和MMP-2的表达增加，从而加速伤口愈合。动物实验显示，PRP可有效促进糖尿病大鼠背部创面的愈合，PRP治疗组创面组织内Ⅰ型和Ⅲ型胶原mRNA表达水平高于非PRP治疗组，且Ⅰ型/Ⅲ型胶原比值也明显增高［14］。这表明PRP促进糖尿病创面愈合可能与其增强创面胶原合成的作用有关。

PRP强有效的修复能力，离不开其促细胞增殖及促基质生成能力。此外，细胞凋亡增加也是DFU迁延不愈重要原因之一，糖尿病足创面皮肤细胞凋亡水平较非糖尿病创面明显升高［15］。PRP可降低凋亡相关基因Bad和Caspase-3表达，提高Bcl-2表达，从而减少细胞凋亡［16］。

3 修复周围神经

糖尿病足发病隐匿，糖尿病患者周围感觉、运动、自主神经损伤，引起触觉、痛觉等感知能力降低，肌肉力量、平衡能力减退，从而导致DFU形成。

HASSANIEN等［17］采用PRP注射治疗糖尿病周围神经病变，观察其临床疗效，结果显示PRP可减轻糖尿病神经病变的疼痛、麻木症状，改善周围神经功能。细胞实验表明，添加5%PRP可显著促进施万细胞增殖、迁移及神经营养因子的产生，PDGF-BB和IGF-1参与PRP对施万细胞细胞的促有丝分裂作用，PDGF-BB也可能参与PRP的迁移诱导作用，进而促进周围神经损伤处的轴突再生［18］。随着研究的深入，PRP在神经修复方面的机制将逐步明确。

4 稳定血管内皮，重建微循环

在组织修复过程中，循环重建至关重要，充足的血供是创面愈合的前提。DFU患者机体长期处于高糖环境，可导致外周血管病变、微循环障碍，下肢血流明显减少，使足远端组织缺血损伤，进而溃疡形成，且损伤后修复困难。

PRP中含有多种促血管生成细胞因子，可诱导血管生成，而内皮细胞的增殖则有利于微循环的重建。其中VEGF、PDGF等起重要作用，可促进血管内皮细胞增殖、迁移和趋化，有利于血管新生［19］。袁园等［20］的动物实验显示，PRP组中新生血管更多，且CD31、a-SMA、VEGF-A及PDGF-BB表达高于对照组，表明PRP可促进血管的形成及成熟稳定。GUO等［21］研究表明，PRP来源的外泌体可诱导糖尿病大鼠创面内皮细胞和成纤维细胞的增殖和迁移，从而促进血管生成和再上皮化。最新研究显示，血小板激活后，线粒体可通过胞吞作用传递至间充质干细胞（MSCs）内，具有呼吸功能的线粒体能够提高MSCs胞质中的柠檬酸水平，增强脂肪酸合成，激活MSCs分泌促血管生成因子，进而加强其促血管生成能力［22］。

5 抗菌

感染是影响DFU愈合的重要因素，发生损伤后细菌易于定殖，细菌可通过释放毒素导致细胞坏死，或侵入细胞引起细胞凋亡。糖尿病患者血糖调节紊乱、机体免疫受损，使感染更难以控制。

研究证实，PRP具有抗细菌感染作用。PRP中含有较高浓度的白细胞，中性粒细胞、单核巨噬细胞、淋巴细胞具有一定程度的抗菌作用，血小板释放的α颗粒、趋化因子、抗菌肽、免疫球蛋白、过氧化物等物质也具有抗菌作用。与传统抗生素相比，PRP不引起细菌耐药，且与抗生素具有协同作用［23］。AHAMED等［24］报道，PRP可显著提高糖尿病足的治愈率，且伤口感染率降低。体外实验证实，PRP可有效抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌的生长［25］。金黄色葡萄菌感染可使人角质形成细胞内PDCD4表达上调，激活NF-κB信号通路，增加促炎细胞因子IL-6及TNF-α的表达，抑制抗炎细胞因子IL-10的表达。APRC可减轻金黄色葡萄球菌对人角质形成细胞HaCaT的刺激，抑制NF-κB信号通路［26］。

6 调节自噬

自噬在创面修复中发挥重要作用。自噬是机体的一种自我保护机制，自噬水平增加可促进损伤组织细胞的再生及修复；但另一方面，过度的自噬可导致自噬介导的细胞死亡［27-28］。糖尿病足创面肉芽组织中的炎症细胞、成纤维细胞及毛细血管内皮细胞等均发生了自噬水平的改变。糖尿病足创面合并铜绿假单胞菌感染时，患者创面肉芽组织内细胞自噬水平降低，且合并缺血时，创面肉芽组织内细胞自噬水平降低更加明显。

对伴铜绿假单胞菌感染的DFU患者进行研究，发现感染控制后自噬水平升高。采用自噬抑制剂3-MA干预后，糖尿病动物模型创面愈合减慢，而PRP能上调创面组织自噬水平，进而促进创面愈合［29］。目前国内外关于糖尿病创面与自噬的研究还较少，其作用机制还有待进一步研究。

目前治疗DFU的标准治疗方案包括清创术、血管再造术、抗感染治疗、皮瓣移植等，但这些方法都缺乏促进组织生长的细胞因子。PRP的应用很好的解决了此类问题。临床治疗结果显示，PRP联合负压封闭引流（VSD）治疗难愈性创面较单纯VSD效果更佳，愈合时间缩短，抑菌率提高［30］。PRP现已广泛应用于糖尿病创面的治疗，然而其相对较短的半衰期限制了其临床应用，且糖尿病创面微环境中存在大量蛋白酶，导致PRP中细胞因子及生长因子的降解，进而阻碍血管生成和糖尿病创面愈合。有研究者将壳聚糖、丝素蛋白和PRP制作成CBPGCTSSF@PRP凝胶，通过体外及体内实验分析其特性，结果显示该水凝胶结构稳定，降解速率可调，既能保护PRP的生物活性，又能维持生物活性分子在创面表面的稳定释放［31］。近年来PRP制备技术虽不断改进，但仍缺乏标准化制备方法及临床应用方案，有待进一步深入研究。