富血小板血漿治療骨關(guān)節(jié)炎的研究進(jìn)展

周祝興 綜述 邱冰 審校

(1.貴州醫(yī)科大學(xué)研究生院2013級(jí)，貴州 貴陽(yáng) 550000；2.貴州省骨科醫(yī)院，貴州 貴陽(yáng)550004)

富血小板血漿治療骨關(guān)節(jié)炎的研究進(jìn)展

周祝興1綜述 邱冰2△審校

(1.貴州醫(yī)科大學(xué)研究生院2013級(jí)，貴州 貴陽(yáng) 550000；2.貴州省骨科醫(yī)院，貴州 貴陽(yáng)550004)

富血小板血漿； 骨關(guān)節(jié)炎； 治療機(jī)制； 臨床研究

骨關(guān)節(jié)炎(OA)是一種由于關(guān)節(jié)內(nèi)應(yīng)力作用失衡所誘發(fā)并以關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)障礙為主要特點(diǎn)的進(jìn)行性關(guān)節(jié)疾病，其發(fā)生發(fā)展過(guò)程雖緩慢，但若出現(xiàn)臨床癥狀，可供選擇的治療方式卻極為有限。該病是殘性疾病，因此嚴(yán)重威脅著人類的健康和生活質(zhì)量[1-2]。近年來(lái)，圍繞著富血小板血漿治療骨關(guān)節(jié)炎的基礎(chǔ)和臨床研究已成為熱點(diǎn)，現(xiàn)將其研究進(jìn)展綜述如下。

1 富血小板血漿的簡(jiǎn)介

富血小板血漿[3](PRP)與普通的血漿不同之處在于5 mL的該血漿中所含的血小板濃度至少在106/μL以上。血小板內(nèi)所含有α顆粒是諸多生長(zhǎng)因子(GFs)和細(xì)胞因子的儲(chǔ)蓄池，血小板一旦活化，α顆粒則釋放出一系列的生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子，這些因子主要包括[4-5]：轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF-β)， 血小板源性生長(zhǎng)因子(PDGF)，胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF-I, IGF-II)，成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)，血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(VEGF)，表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(EGF)，肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)，結(jié)締組織生長(zhǎng)因子 (CTGF)，血小板因子4 (PF4)，血小板源性血管新生因子 (PDAF),骨鈣素，骨連蛋白，纖維蛋白原，纖連蛋白，血小板反應(yīng)蛋白-1等。這些生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子的存在是PRP發(fā)揮促愈合作用的一個(gè)重要基礎(chǔ)。

2 富血小板血漿治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎研究進(jìn)展

2.1 PRP干預(yù)OA軟骨損傷的生物學(xué)機(jī)制研究進(jìn)展

2.1.1 活化后PRP分泌的生長(zhǎng)因子可修復(fù)OA軟骨病變 OA的病理學(xué)研究提示其主要的病理過(guò)程之一是關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨的破壞及修復(fù)之間的失衡。老齡化、疾病、外傷等因素引起軟骨組織損傷與修復(fù)之間失衡。最終，某些有害的基因表達(dá)增加進(jìn)而改變關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)，接著使得關(guān)節(jié)表面軟骨發(fā)生裂隙直至終末期關(guān)節(jié)炎病理改變，而PRP活化后釋放的一系列生長(zhǎng)因子對(duì)于軟骨的修復(fù)有促進(jìn)作用[2]。在PRP中與軟骨修復(fù)相關(guān)的幾個(gè)細(xì)胞因子及其作用有[2, 6-9]：PDGF是組織損傷后首先在局部發(fā)揮生理作用的細(xì)胞因子，它可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的趨化作用，同時(shí)刺激間充質(zhì)干細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞的有絲分裂，但最重要的功能是調(diào)控膠原的合成以及膠原酶的分泌。另外，新的一些研究表明PDGF還可以通過(guò)促進(jìn)關(guān)節(jié)中成纖維細(xì)胞的功能從而增加內(nèi)源性透明質(zhì)酸(HA)的合成及促進(jìn)肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)的分泌間接地起到保護(hù)、潤(rùn)滑軟骨及促進(jìn)軟骨代謝的作用。上述這些作用都能有效地改善骨關(guān)節(jié)炎軟骨病變的病理過(guò)程。

TGF-β可以促進(jìn)軟骨細(xì)胞的合成代謝，調(diào)控膠原的合成和分泌進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的合成，在體外實(shí)驗(yàn)觀察到其可以誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞向軟骨分化，在一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中觀察到其可以促進(jìn)軟骨缺損的修復(fù)。FGF也是一種被認(rèn)為有助于軟骨修復(fù)的細(xì)胞因子，其可以通過(guò)與相應(yīng)受體結(jié)合使得蛋白聚糖酶的分泌減少，從而保護(hù)軟骨基質(zhì)的結(jié)構(gòu)不被破壞。CTGF是一種新發(fā)現(xiàn)的生長(zhǎng)因子，血小板可以通過(guò)此因子粘附在受損傷組織處，研究者發(fā)現(xiàn)其存在于未活化的血小板中，PRP一旦被激活，血小板可以釋放大量的該因子，此因子可以促進(jìn)軟骨的修復(fù)。這些細(xì)胞因子通過(guò)各自的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑促進(jìn)相應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯從而發(fā)揮其生物學(xué)功能。這一十分復(fù)雜的生理過(guò)程需要體內(nèi)多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在若干環(huán)節(jié)上的協(xié)同配合從而構(gòu)成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)體系。因此單一的生長(zhǎng)因子在組織愈合過(guò)程中的作用可能是有限的。而PRP正是因?yàn)椴糠直Ａ袅嗽谏憝h(huán)境下的這一復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且其組成成分的濃度較一般情況下高，這樣一來(lái)，在PRP中血小板的作用下，一系列有用的生長(zhǎng)因子啟動(dòng)了愈合鏈從而發(fā)揮其治療作用[11-12]。此外，血小板所含有的致密顆粒里包含的諸如：5-羥色胺、組胺、鈣離子、腺苷等非生長(zhǎng)因子類生物活性物質(zhì)對(duì)于介導(dǎo)上述過(guò)程也有十分重要的意義[12]。綜上，血小板的激活并釋放所包含的細(xì)胞因子是PRP發(fā)揮促愈合作用的關(guān)鍵所在。

2.1.2 活化后的PRP可在OA軟骨病變處發(fā)揮抗炎作用 以往對(duì)OA的病理學(xué)研究主要集中在軟骨退變的機(jī)制上，因此很多人將OA定義為一種退行性疾病。但隨著對(duì)OA病理學(xué)的深入研究，實(shí)際上這種認(rèn)識(shí)不夠全面，甚至，有學(xué)者認(rèn)為將OA認(rèn)為是退行性疾病是對(duì)這一種概念的錯(cuò)用。因?yàn)镺A的病理過(guò)程不只是涉及到關(guān)節(jié)軟骨的磨損和破壞，而更重要的是在一系列炎癥介質(zhì)的作用下所發(fā)生的關(guān)節(jié)各種組織的異常重塑[10]。因此一些研究者對(duì)PRP是否可以調(diào)控OA病理過(guò)程中的炎癥反應(yīng)進(jìn)行了研究。Bendinelli等[11]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，活化后的PRP可以通過(guò)其分泌的HGF誘導(dǎo)關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞上調(diào)核轉(zhuǎn)錄因子抑制蛋白α(IKBα)的表達(dá)，抑制核轉(zhuǎn)錄因子信號(hào)通道(NF-κB)從而發(fā)揮抗炎作用。這可能是其能夠改善OA患者軟骨病理過(guò)程的一個(gè)重要機(jī)制。近期的一些在人體內(nèi)完成的PRP關(guān)節(jié)囊內(nèi)注射研究甚至認(rèn)為PRP之所以能夠在骨關(guān)節(jié)炎中起到積極的治療作用，主要是其所發(fā)揮了抗炎作用[15]。

2.2 PRP用于治療OA的臨床研究

以往PRP用于治療OA的臨床試驗(yàn)研究很少，缺乏有力的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。但近年來(lái)隨著學(xué)界對(duì)PRP的關(guān)注度增高，已陸續(xù)見(jiàn)到一些臨床試驗(yàn)證實(shí)PRP能有效地改善和緩解OA的癥狀。Kon等[12]在2010年報(bào)道了將PRP注入關(guān)節(jié)內(nèi)用于研究其是否對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎具有治療作用，這項(xiàng)研究共治療了115例受OA累及的膝關(guān)節(jié)，每周進(jìn)行一次注射，療程共3周，在治療結(jié)束后6～12個(gè)月追蹤患者的療效。他們發(fā)現(xiàn)經(jīng)治療后的病變關(guān)節(jié)其功能和癥狀都較治療前有明顯的好轉(zhuǎn)。最近，三項(xiàng)循證醫(yī)學(xué)證據(jù)等級(jí)為I級(jí)的臨床研究證實(shí)(其中兩項(xiàng)以透明質(zhì)酸為對(duì)照，另一項(xiàng)以安慰劑為對(duì)照)PRP無(wú)論是在緩解疼痛還是改善關(guān)節(jié)功能方面，其效果都較對(duì)照組好[13-15]。這無(wú)疑對(duì)支持使用PRP治療OA的人來(lái)說(shuō)是莫大的鼓舞和激勵(lì)。

3 PRP用于治療OA的優(yōu)勢(shì)與問(wèn)題

3.1 PRP作為一項(xiàng)治療OA的手段的優(yōu)勢(shì)

第一，PRP是獲取自體生長(zhǎng)因子方便、有效且侵入性最小的方式。這意味著患者在治療過(guò)程中，所承受的痛苦將大大降低[16]。第二，PRP的關(guān)節(jié)內(nèi)注射治療OA是一種簡(jiǎn)單、有效、低成本的方案。這意味這此種治療方式某種程度上可以為患者減輕醫(yī)療負(fù)擔(dān)[17]。第三，由于PRP是自體來(lái)源，故不會(huì)有傳播疾病和排斥反應(yīng)的危險(xiǎn)[18]。

3.2 PRP用于治療OA所面臨的問(wèn)題

3.2.1 治療機(jī)制不夠確切 盡管PRP治療學(xué)的機(jī)制已被漸漸認(rèn)識(shí)，但我們目前對(duì)其的了解仍不夠全面。如PRP活化后所分泌的細(xì)胞因子種類繁多，其中一些細(xì)胞因子并不利于其軟骨的修復(fù)，如VEGF。在已有的研究中證實(shí)VEGF可以通過(guò)其信號(hào)通路刺激軟骨細(xì)胞分泌基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)同時(shí)抑制基質(zhì)金屬蛋白酶抑制物的分泌，這種生物效應(yīng)會(huì)直接損傷軟骨細(xì)胞外基質(zhì)最終導(dǎo)致軟骨的破壞，類似的實(shí)驗(yàn)研究也有報(bào)道VEGF可誘導(dǎo)OA來(lái)源的膝關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞凋亡[19-21]。盡管如此，從目前多數(shù)研究來(lái)看，PRP還是可以促進(jìn)軟骨細(xì)胞的增殖分化從而對(duì)軟骨損傷的修復(fù)起到積極的作用[22]。這些看似矛盾問(wèn)題還有很多，因此仍需進(jìn)一步研究予以解釋和闡明，否則將不利于PRP的推廣可應(yīng)用。

3.2.2 證據(jù)支持不夠充分 如前述目前已有較多的臨床研究認(rèn)為PRP用于治療OA是有效的，但是這些結(jié)論都有著共同的缺陷：缺乏大樣本、多中心、雙盲的試驗(yàn)依據(jù)以及長(zhǎng)期的隨訪觀察。因此，該方法的臨床推廣受到限制。美國(guó)骨科醫(yī)師協(xié)會(huì)(AAOS)在其2013年所發(fā)布的關(guān)于膝骨關(guān)節(jié)炎的治療指南中指出[23]：目前既不支持但也不反對(duì)將PRP用于有癥狀的膝骨關(guān)節(jié)炎治療。由此可見(jiàn)，PRP若要進(jìn)一步在臨床治療中推廣，需要更有力的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)和療效觀察。

3.2.3 應(yīng)用過(guò)程不夠清楚 PRP的最佳有效治療濃度，注射次數(shù)，治療周期等問(wèn)題仍待研究[24]。另外，不同的制備方法和技術(shù)所得到的PRP組成成分以及特點(diǎn)也不盡相同，目前也尚無(wú)明確的實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持其中的任何一種制備方法絕對(duì)優(yōu)于其他制備方法，所以無(wú)論是PRP的制備獲取還是到其治療劑量的優(yōu)化等問(wèn)題尚須解決[25]。

3.2.4 治療指征不夠明確 因?yàn)榧膊‘愘|(zhì)性、個(gè)體病患的疾病分期、治療意愿、治療的依從性、治療的耐受性等問(wèn)題的存在也勢(shì)必將影響到PRP對(duì)OA的治療效果，因此有必要對(duì)適合PRP治療的OA患者人群進(jìn)行探討和研究，否則將不利于臨床醫(yī)師客觀科學(xué)合理地使用這一治療手段[25]。

3.2.5 治療差異不可忽視 用于治療OA的PRP因?yàn)槭亲泽w來(lái)源，所以被認(rèn)為有較高的安全性，但也因?yàn)镻RP的供體是患者本身，那么患者個(gè)體之間也必然在年齡、性別、體重、疾病、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、免疫功能等許多方面都存在著不可忽視的差異，這些差異是否會(huì)對(duì)PRP產(chǎn)生影響進(jìn)而作用于PRP對(duì)OA的治療效果，若確實(shí)存在影響，其作用強(qiáng)度有多大，若作用強(qiáng)度巨大是否有解決或替代方案。

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