富血小板纤维蛋白在慢性压力性损伤创面中的作用及研究进展
2022-03-14冯昱梁小玲李少杰李梦琪胡安安吴志远
冯昱,梁小玲,李少杰,李梦琪,胡安安,吴志远
(广东医科大学附属医院整形外科,广东 湛江,524000)
压力性损伤(Pressure injury )又称为压力性溃疡、褥疮、压疮,好发于年老体弱、脊髓损伤等长期卧床或坐轮椅的患者,压疮常累及皮下组织,肌肉及骨骼而经久不愈形成慢性难愈合性创面,简称慢性创面。随着我国人口老龄化的进程加速,慢性病人群数量大幅增加,因自身或外在因素导致长期卧床的患者数量明显增多,其中多数为中老年人群,因其沟通能力减弱,自身感觉、痛觉迟钝,且长期卧床,自身组织修复能力的降低,大大加重了创面组织修复和伤口愈合的难度,久而久之损伤的创面不能够通过正常的创面愈合过程而达到愈合,进展为慢性难愈性创面[1-2]。慢性创面因其发病机制复杂、病程迂长、牵扯学科多、治疗费用及难度大,严重影响患者的生活质量及工作,加重家庭和社会负担[3]。
目前对于压力性损伤创面的治疗方法为创面清创后保守换药治疗、抗感染、物理治疗、择期手术治疗等等,慢性创面逐渐因其本身多学科、多机制等特点,其治疗方案趋向于综合性。近年来,国内外许多学者进行过多种尝试,如换药时联合新型伤口敷料,又亦如使用人工真皮、脂肪源性干细胞、(Vacuum Sealing Drainage,VSD )等,但仍难以获得令人满意的效果,且慢性创面有感染风险,严重可导致脓毒症等并发症的发生,危及患者的生命。富血小板纤维蛋白(platelet‐rich fibrin,PRF )相较于富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP ),制备过程中不需要任何外源物质,安全性及便捷性提高,其特有的抗炎因子、纤维蛋白成分以及生长因子的缓释性,在创面愈合中具有更好的效果[4]。本文对PRF 的特性、压力性损伤创面形成的机制、PRF 在慢性压力性损伤创面运用及作用机制等方面进行综述。
1 PRF
PRF 是2001年由法国科学家Choukroun 等人发现,是继第一代血小板衍生物富血小板血浆(PRP)后的第2代血小板浓缩制品。在无外源性添加剂的情况下,全血经过1次离心后,直接分离得到介于顶端的上清液层与底端血浆层之间的纤维蛋白凝胶。有文献报道PRP 存在抗凝因子可导致正常伤口愈合过程的延迟[5],而第二代血小板浓缩物是一种缺乏凝血因子的血小板浓缩物,也就是富血小板纤维蛋白(PRF)[6]。PRF 为淡黄色纤维凝胶,其三维网状立体结构的特殊性有利于组织细胞的迁移、增殖和分化,同时内含大量抗炎因子,可降低组织感染、促进细胞再生与修复。
血小板在组织创伤的愈合过程中具有重要作用,而PRF 中有富含大量的血小板、细胞因子及生长因子,对组织损伤的修复有显著促进作用。PRF具有的独特三维结构中网络了大量血小板,当这些血小板被激活时便能不断释放各种生长因子,如血小板源性生长因子-AB(Platelet-derived Growth Factor,PDGFAB )、转化生长因子‐β (Transforming Growth Factor,TGF‐β)、胰岛素样生长因子1(Ⅰnsulin‐like Growth Factor,IGF-1)、血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF )等等,以 上生 长因子可在创面愈合时促进细胞分化与增殖;同时也可释放纤维蛋白、纤粘连蛋白(Fibronectin,FN)、玻连蛋白等促进创面愈合和细胞分泌的活性蛋白[7-10]。PRF 中血小板的回收率高达97%,其中充斥大量纤维蛋白,纤维蛋白聚合形成独特的三维立体纤维蛋白网络,进一步促进细胞的迁移与增殖,血小板中的细胞因子随着纤维蛋白的溶解逐渐释放,具有缓释作用[11-12],延长作用时间从而促进伤口组织愈合。
2 慢性压力性损伤创面形成机制
慢性难愈性创面是不能通过正常愈合机制治愈的创面,如糖尿病足、压力性损伤、放射性溃疡、静脉性溃疡等等。慢性创面因组织缺血、缺氧、感染等因素导致机体免疫能力与细菌致病能力处于一种相对平衡的状态,是愈合过程停留在炎症阶段而无法进展的结果[13-14]。压力性损伤是指由压力或压力联合剪切力导致的皮肤和/或皮下组织的局部损伤,通常位于骨隆突处,但也可能与医疗器械或其他物体有关[15],创面迁延不愈进展为慢性创面,临床上脊髓损伤、年老体弱、骨折制动、外科手术等活动受限患者是发生压疮的高危人群。压力性损伤的机制据现阶段研究大致有以下4种学说。
2.1 血管阻塞缺血学说
组织受压变形后该部位的毛细血管血流被阻断导致局部缺血缺氧进而形成压力性损伤[16];与此同时皮肤微小的损害或磨损均可导致外周微血管血栓的形成,进而导致组织细胞缺血。长时间组织的缺血、缺氧易导致细胞坏死及相关细胞代谢产物的堆积,从而引起内皮细胞通透性的增加,最终导致组织间渗出、炎症反应及表皮的剥脱及坏死。
2.2 再灌注学说
受压后局部组织及细胞缺血、缺氧,待去除压力、血液再灌注后氧自由基及细胞内钙超载导致细胞二次损伤,进一步造就了压力性损伤。
2.3 局部代谢障碍学说
组织毛细血管受压后血管部分或完全闭塞,致使组织的氧和营养供应不足;同时水及大分子营养物质的输入、输出失衡,血浆胶体渗透压及组织液静水压改变,最终导致细胞结构出现损伤。局部缺血阻碍了淋巴液和组织间液的相互交换,细胞代谢产物及有毒物质在创面区域堆积,使局部渗透压改变,导致液体流向周围的组织间隙进而产生组织细胞水肿,甚至细胞坏死,最终出现压力性损伤[17]。
2.4 细胞机械变形学说
多数压力性损伤学说强调血管及血流对局部创面的影响,但表皮却无血管分布又可适应缺氧环境,无法用血管学说所解释。Bouten 等[18]首先提出细胞变形、细胞损伤与压力性损伤产生有关。Breuls 等[19]对骨骼肌压力性损伤模型的研究也进一步验证了该理论。表皮细胞受到某个作用力持续性的挤压后,细胞内外液体平衡被打破,出现细胞肿胀变形,最终出现压力性损伤。
3 PRF 在慢性压力性损伤中的运用及作用机制
2019版《压力性损伤预防和治疗:临床实践指南》明确提出:“考虑应用富血小板血浆以促进压力性损伤的愈合 ”,富血小板血浆(PRP )近年来被广泛运用于慢性创面的治疗并取得了良好效果[15]。而PRF 是继PRP 后新一代血小板衍生物制品,是从自体静脉血中提取产生,且不需要任何添加剂,同时避免了免疫排斥与过敏的可能[20];其独特的三维立体网状结构加上内部蕴含大量生长因子,在促进创面愈合时,可缓慢释放内在生长因子,延长PRF在创面的作用时间[21-23]。
PRF 中包含100多种生物活性分子,其主要为PDGF、TGF‐β、IGF-1、VEGF和EGF 等等,这些生长因子在组织再生中具有特定的作用。PDGF作为丝裂原,调节间充质细胞、成骨细胞等的有丝分裂;同时在胶原酶的分泌、胶原的合成等方面起到调控作用,另外还能刺激巨噬细胞、中性粒细胞等炎症细胞的趋化,是细胞迁移、增殖和存活的重要调节剂[24]。TGF‐β及其受体在创面修复的各个阶段均发挥多重调控作用;在创面修复增殖期内,成纤维细胞是主要的修复细胞,而TGF‐β1是其最强的趋化因子[25];在重塑期,TGF‐β1诱导成纤维细胞向肌成纤维细胞转化,诱导细胞外基质的重构。IGF-1在伤口愈合中起着积极的作用,主要为调节细胞增殖与分化,促进糖蛋白、胶原蛋白及其他蛋白的合成。VEGF 是一种特异性促血管内皮生长因子,有效刺激血管内皮细胞增殖、分化,促进组织血管生成同时刺激新生血管形成。此外,由于PRF 具备的独特的立体三维结构,PRF可以缓慢且持续的分泌各类生长因子和细胞因子,在整个创面修复的过程中均可发挥调控作用。综上所述,PRF 内所含的生长因子在慢性创面愈合过程中对于创面内在细胞、上皮细胞及新生血管有着至关重要的作用。
PRF 中含有的白细胞及免疫因子可对抗局部创面的感染,促进受损组织的愈合。有研究表明局部致炎因子可激活PRF 中的白细胞,从而有效抑制炎症反应,对抗创面的感染[26]。此外,在炎症反应初期白介素‐1β(Ⅰnterleukin‐1β)可以聚集白细胞,进而改善局部炎症[27]。在抗感染与炎症反应时,肿瘤坏死因子‐α(Tumor Necrosis Factor‐α)与相应的受体结合后,通过调控NF‐κB 信息传导通路,诱导IL-6的生成,从而介导炎症反应[28]。
总而言之,对于压力性损伤的慢性创面,PRF不仅可以通过内在的生长因子调控创面内肉芽组织的生长,而且可借助其内部富含的白细胞对局部感染及炎症进行清除,进一步加速创面的愈合。
4 问题与展望
本综述所展示的研究均表明PRF 在慢性压力性损伤创面中具有良好的治疗潜力,相较于其他血小板浓缩物,PRF 制备简单,价格低廉,无任何添加剂,同时避免免疫排斥、过敏、交叉感染及伦理道德等问题,但笔者在实际操作过程中发现有待解决之处:1.对于相同制备方法下,不同患者静脉血制备PRF存在一定差异,可能与静脉血离体时间、患者血小板数量及质量、体外抗凝、基础疾病等有关;2.需及采及用,若能研究出便捷且安全保存PRF 的方法后就可将进一步扩展其治疗用途;3.PRF 具有独特的立体空间结构,可作为药物支架,这是未来可进一步研究的方向。4.PRF 为淡黄色胶冻状,柔软、可塑性强,可涉及其他类型自体敷料无法覆盖的创面。总而言之,PRF 在治疗压力性损伤创面又或者慢性创面上的潜能毋庸置疑,相信不久的将来会出现更多相关研究,我们静候其佳音。