富血小板血浆在难愈性压力性损伤中的应用及机制研究进展
2024-03-04鲁育含于立敏
鲁育含 于立敏
[摘要]压力性损伤(Pressure injury,PI)是由单独的压力或压力-剪切力联合引起的局部皮肤或下层组织缺血缺氧造成的坏死损伤,严重者可发展为难愈性压伤。随着全球老龄化的加剧,难愈性压伤已经成为世界范围内的重要健康问题,消耗了大量的医疗资源,也给医护人员带来巨大的挑战。富血小板血浆(Platelet-rich plasma,PRP)是通过离心从自身全血中分离和浓缩含血小板的血浆,富含多种生长因子及活性蛋白,能有效促进细胞的增殖分化及组织修复,现如今已作为一种新型治疗方法在再生医学领域得到广泛应用。本文主要从富血小板血浆在难愈性压伤中的应用进展及作用机制进行论述,为其在临床进一步应用提供理论基础。
[关键词]难愈性;压伤性损伤;富血小板血浆;应用;作用机制
[中图分类号]R641 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455(2024)02-0179-04
Research Progress on the Application and Mechanism of Platelet-rich Plasma in Refractory Pressure Injury
LU Yuhan,YU Limin
(Department of Health,the Affiliated Hospital of Qingdao University,Qingdao 266061,Shandong,China)
Abstract: Pressure injury (PI) is a necrotic injury caused by localized ischemia and hypoxia of the skin or underlying tissues induced either by pressure alone or pressure alone or by a combination of pressure-shear forces, and in severe cases can develop into a refractory pressure injury.With the aggravation of global aging, refractory pressure injuries have become a major health problem worldwide, consuming significant healthcare resources and posing a huge challenge to healthcare professionals. Platelet-rich plasma (PRP) is platelet-rich plasma that is isolated and concentrated by centrifugation from whole blood. PRP is rich in growth factors and active proteins, which can promote cell proliferation and differentiation as well as tissue repair. This article discusses the progress and mechanism of action of platelet-rich plasma in refractory pressure wounds, aimed to provide a theoretical basis for its further application in clinical practice.
Key words: refractory; pressure injury; platelet-rich plasma; application; mechanism
壓力性损伤(PI)通常发生在长期卧床、下肢活动困难和意识模糊的患者身上,尤其具有多种合并症状的老年人、重症患者等。难愈性压力性损伤见于Ⅲ期、Ⅳ期创面,主要表现为持续严重的伤口感染、全层组织丢失并伴有骨坏死或骨髓炎[1]。近年来,尽管对压伤的认知有了很大提高,但随着人口老龄化的加剧,住院患者压力性损伤的发病率仍然居高不下,已经成为世界范围内重要的健康问题,消耗大量医疗资源。根据NUPAP公布的数据显示,仅美国2016年压伤的发病人数为130万~300万,其耗费的医疗成本为22亿~36亿美元,其中急性期的护理成本也远高于预期[2-3]。除直接造成住院时间延长及患者死亡率的升高外,还间接导致患者生活质量下降、行动受限、生产力丧失甚至抑郁[4-5]。压力性损伤传统的常用治疗手段主要包括清创术、软膏、抗生素治疗、营养支持、敷料、自体皮肤移植或局部皮瓣等,但均存在着周期较长、疗效差、费用高等问题,给医护人员带来巨大的挑战,因此需要寻找新的治疗方法。
富血小板血浆(PRP)是从自身全血中通过离心法分离和浓缩生产出来的富含血小板的血浆,研究表明,血小板浓度是全血平均浓度的2~6倍,为刺激组织再生的最佳浓度[6]。PRP含有数百种生物活性蛋白质,包括生长因子、多肽和细胞因子等,能有效促进细胞分化、增殖和再生以及皮肤软组织的修复愈合[7-8]。富含血小板血浆等自体血液产品于1997年首次推出,是一种成本低、简单、安全、微创的产品,可以直接注射到受伤组织中促进修复愈合[9]。随着材料科学及生物学的进展,现如今PRP在运动医学、美容医学、生殖医学等领域已成为一种新型治疗方法[10-11]。而在再生医学领域,PRP更是发挥着重大作用,在心脏损伤早期,能够有效促进细胞修复和再生、促进骨组织的愈合及韧带修复、辅助口腔科移植手术、治疗盘状红斑狼疮所致瘢痕性脱发等[12-15]。目前,越来越多的临床及基础研究报道均显示PRP在促进伤口愈合及组织修复方面具有强大潜力,为压伤的预防和治疗提供了新的方向。
1 PRP在难愈性压伤中的应用研究
近年来,随着基于PRP的新型治疗策略已逐渐应用于临床患者,大量体内及体外的研究实验均证实合理使用PRP可以在不同模型下的压力性伤口愈合过程中取得有益效果。研究表明,对于Ⅱ期及以上的压伤,PRP在伤口愈合率、愈合时间等方面均有显著优势[16]。对于Ⅳ期压伤的研究表明,外科清创术后使用PRP能够有效促进创面肉芽组织的快速生长,且具有抑制细菌生长的作用,患者创面炎症水平显著下降[17]。另一项研究表明,使用自体PRP凝胶能够显著提高难愈性患者临床有效率及生活质量,但对于伤口周围组织的生长因子水平则无显著影响[18]。而在脊髓损伤的患者中,由于其失去神经调节后感觉、运动功能受损,压力性损伤发生率较高且创面难以愈合,PRP的应用也可显著减少创伤面积及伤口渗出,伤口组织病理学和临床结果得到全面改善[19-20]。PRP敷料能够提供一个局部微环境,促进坏死组织的裂解和细胞的增殖和分化,更能够促进组织修复。此外,PRP在动物压伤模型中的研究也取得了一定进展,以PRP为主要成分的生物活性膜是一种自然有效的促进大鼠压伤的愈合工具,通过增加大鼠再生表皮的厚度和上调血管内皮生长因子的表达来诱导创面愈合,进一步体外培养大鼠主动脉内皮细胞发现提取不同浓度大鼠自体PRP中的可溶性因子可显著促进细胞增殖及体外迁移能力[21]。
目前,越来越多的研究倾向于不同手段结合PRP治疗难愈性压伤可获得更优的效果。利用PRP负载人脂肪来源干细胞局部移植的方法通过减少炎症浸润、增加胶原沉积、促进血管新生和神经再生、提高人脂肪来源干细胞存活时间从而加速小鼠压伤创面愈合及辐照小型猪颌面部软组织缺损的修复[22]。在单纯负压创面的治疗中,使用PRP凝胶更能够加速伤口愈合,减轻伤口疼痛,提高患者的生活质量,负压封闭引流序贯结合PRP时,利用臀上动脉穿支皮瓣,患者骶尾部压伤创面时皮瓣存活率显著提高,患者对于创面恢复满意度更高[1,23]。而相比于传统透明质酸治疗,PRP联合治疗难愈性压伤时在表皮增殖和真皮更新方面表现出更强的再生潜能[24]。有研究认为,使用可注射载体如凝胶微球可显著增强PRP的治疗效果,延长细胞因子释放时间,增强释放浓度,处理后创面血管生成加速,改善真皮结构,缩短愈合时间[25]。
2 PRP治疗难愈性压伤的作用机制
伤口愈合是一个由多种细胞参与的复杂过程,涉及一系列细胞调节因子。在创面愈合过程中,血管通透性改变,中性粒细胞聚集,单核细胞转化为巨噬细胞,清除病原体和外来物质。血小板在伤口愈合中发挥重要作用,PDFG、SDF-1a、TNF-a均能影响细胞招募、生长和形态发生,促进血管生成、组织修复和愈合[26]。利用血小板在不断增长的血凝块中以超生理浓度释放生长因子和细胞因子的能力可以作为治疗手段以加速愈合过程,PRP在促进伤口愈合过程中主要通过以下几种机制:①调节炎症水平。适度的炎症水平有益于组织愈合,过度的炎症会阻碍伤口愈合。PRP凝胶中所含的生长因子和纤维蛋白可以抑制创面炎症细胞的释放,调节组织抑制剂MMP-1和MMP-9水平,同时降低炎症因子IL-β、IL-8、TNF-a水平,在不增加并发症的同时提高患者生活质量[1]。PRP的抗炎作用依赖于不同的机制,主要是抑制核因子炎症关键的NF-κB通路。此外,由于脂素A4和其他趋化因子的增加,促炎介质如TNF-α、IL-1和COX-2的下调,PRP减少了对多形核细胞的趋化作用[27]。②PRP促进不同组织的生成。其中含有多种生长因子,形成局部微环境促进组织修复。组织学技术显示,通过PRP产品的应用显著改善了伤口处肉芽组织的形成,而肉芽组织是伤口愈合的关键因素[28]。PRP还可以通过激活和释放各种生长因子,促进成纤维细胞分泌的胶原蛋白,特别是Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白,加速伤口愈合[29]。PRP还可促进血管生成,研究结果显示,各类型因子和PRP凝胶中的纤维蛋白通过与成纤维细胞相互作用,促进胶原纤维的生成,诱导成纤维细胞增殖,增加角质形成细胞的迁移,从而刺激血管新生。PRP凝胶中所含的VEGF通过调控SDF-1a、CXCR4等特异性蛋白的表达,促进微血管内皮细胞向胶原凝胶中浸润诱导成骨作用[2]。PRP还可显著促进受损组织神经修复,PRP在对切断神经PNIs模型研究中发现促进神经功能愈合和改善组织学形态[30]。在大鼠模型中,PRP也显示出对神经修复具有积极作用,进一步证实了PRP促进神经营养因子的表达[31-32]。③PRP具有局部殺菌作用。越来越多的证据表明,PRP是一种良好的抗菌剂,显著抑制细菌生长,凝血酶可作为活化剂增强其抗菌效果[33-34]。在糖尿病感染的伤口模型中,PRP能够显著抑制金黄色葡萄球菌的生长,促进溃疡愈合[35]。此外,PRP对MRSA引起的感染具有抗菌活性,可促进感染创面愈合、上皮再生和肉芽组织形成[36]。
与此同时,PRP衍生的外泌体已被证明是封装血小板的主要生长因子,激活促进成纤维细胞增殖和迁移,促进慢性创伤的血管生成和再上皮化[37]。利用一种新的水蛭体内缝合伤口愈合模型评估卸载条件对愈合过程的影响研究结果显示,PRP还可以保护微重力导致了修复组织的愈合延迟和结构改变,能够抵消微重力引起的成纤维细胞向创面迁移时所造成的损伤[38]。
3 小结和展望
通过近年来的基础研究、临床经验和全球跨学科专家的合作,对压伤的病因及分类有了进一步发展,压伤具有广泛性,除了体表皮肤损伤,医护人员还应该关注医疗器械引起的黏膜损伤,各级医护人员必须充分认识压伤尤其是Ⅳ期压伤所带来的严重危害。压伤的处理是涉及多方面的工程,预防始终起着至关重要的地位,重点人员必须进行压伤的风险评估,确定预防性干预措施的充分性,护士必须计划和实施循证护理,以防止所有类型的压力损伤[39]。阻止早期压疮的进展有可能消除巨大的痛苦,挽救数千人的生命,并减少数百万美元的医疗保健支出[40]。但即使进行良好的预防,部分难愈性压伤还是会最终成为难以治疗的深部或慢性损伤,而且在愈合后还会复发[41]。相比传统的治疗方式,PRP是一种新兴的治疗难愈性压伤的选择,在临床应用中除了更好的促进伤口愈合的作用外,还显示出以下优势:①降低成本,制作简单,应用简易。除了基础设施如生物安全柜、离心机等外,其余的材料如针、血液收集系统、培养皿和葡萄糖酸钙的价格便宜、获取方便[28]。一项研究针对富血小板血浆凝胶治疗压伤与血清生理敷料在愈合过程和敷料费用方面的比较后发现,与其他类型的护理相比,PRP是最节约成本的方法[2]。②安全性高。由于PRP是一种自体生物材料,它涉及的免疫反应和传染病传播的风险可忽略不计,PRP所产生的副作用及禁忌证均很小,最大程度地满足所有患者的需求[42]。③减轻患者疼痛、提高生活质量。除在穿刺血浆时会引起轻微可耐受的疼痛外,使用过程中以凝胶的方式不会产生疼痛,提高患者治疗耐受性及满意度。随着PRP改善症状和治愈率的大幅提升,PRP作为辅助治疗的同时,可尽量减少副作用较大的止痛药如阿片类药物的使用,进一步提高患者的生活质量[28]。
與此同时,PRP在难愈性压伤的临床应用中也存在多种制约因素,PRP的生产还没有标准化的程序,离心方法的选择、使用时各种设备、温度、湿度和自体血液情况均可对结果造成影响,不同的PRP制剂引起了不同的反应,无法对其进行疗效比较,血小板定量和其中生长因子含量定义尚不明确[43-45]。在长期使用PRP的过程中,缺乏有效的储存方法也限制其进一步推广使用[46]。其次,对其疗效缺乏大规模、高质量、随机的临床试验,PRP的治疗质量取决于内源性因素(如年龄、性别、伴随药物、营养等)和外源性因素(如抗凝血剂、细胞组成等),目前的研究整体上以小样本量为主,缺乏强有力的科学证据,尽管在临床上有着各种各样的应用,但尚处于确定其治疗有效性的初始阶段,使用PRP进行再生治疗的有效性也受到不同程度的质疑[28]。而对于PRP给药方式和剂量的选择也存在一定的争议,喷涂、直接注射等方式也需要进一步指导完善[47]。针对PRP治疗压伤的分子机制研究主要以生长因子作用方式为主,其余作用机制尚不明确,未来的发展方向迫切需要制定更为合理的制作流程及使用指南,在此基础上完善临床疗效及机制研究。此外,以PRP为基础的联合治疗方法必将是未来的趋势,PRP与生物材料、其他细胞和传统医药相结合以及将PRP添加到适合载体中,将产生更多有益的临床效果。最后,PRP再生治疗还需要提供个性化的治疗方案,因人而异,使得任何有需要的患者都能从使用中受益。
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[收稿日期]2023-01-30
本文引用格式:鲁育含,于立敏.富血小板血浆在难愈性压力性损伤中的应用及机制研究进展[J].中国美容医学,2024,33(2):179-182.