自体富血小板凝胶治疗糖尿病皮肤慢性难愈合创面的机制及临床应用进展

刘 风 综述，简华刚 审校

(重庆医科大学附属第二医院急诊外科 400010)

·综 述·

自体富血小板凝胶治疗糖尿病皮肤慢性难愈合创面的机制及临床应用进展

刘 风 综述，简华刚△审校

(重庆医科大学附属第二医院急诊外科 400010)

富血小板凝胶;富血小板血浆;糖尿病皮肤慢性难愈合创面

慢性难愈合创面即无法通过正常有序而及时的修复过程达到解剖和功能上的完整状态，常常是二期愈合的伤口[1]。临床上指各种原因形成的创面，经一个月以上规范治疗未能愈合，也无愈合倾向者。20世纪我国人民群众体表慢性难愈合创面发生原因主要为创伤感染、压迫性溃疡、静脉性溃疡、糖尿病溃疡和其他因素。随着经济和社会结构出现的变化，疾病谱也随之发生了相应的改变。糖尿病溃疡已经成为我国体表慢性难愈合创面的首要原因[2]。糖尿病神经病变、血管病变和感染是糖尿病皮肤慢性难愈合创面延迟愈合甚至不愈合的三大基本要素，三者共同作用，导致组织坏死、溃疡和坏疽。传统治疗方法如有效彻底的清创可使慢性创面趋于急性化，改善局部微环境，加快创面愈合，但对糖尿病皮肤慢性难愈合创面的效果不甚理想，截肢率仍较高。自体富血小板凝胶(autologous platelet-rich gel,APG)的概念被首次提出以来，先后应用于骨科、颌面外科、烧伤整形科等领域创面的治疗，取得较好的疗效。APG相继应用于糖尿病皮肤慢性难愈合创面的治疗，经大量研究证实，创面局部应用APG可促进组织修复和再生，促进创面愈合，已成为糖尿病皮肤慢性难愈合创面治疗的有效手段之一。

1 APG的制备及成分

APG是患者自身外周静脉血通过离心、浓缩、分离后，制得自体富血小板血浆(autologous platelet-rich plasma,APRP)，其中含有高浓度的血小板、数量不等的白细胞及少量血浆，APRP与凝血酶-钙剂按10∶1比例混合后凝固形成的凝胶状物质，即为APG。APG形成过程中，血小板活化并释放大量生长因子和细胞因子等生物活性物质，同时纤维蛋白形成，并交联形成纤维蛋白网状结构[3]。创面局部应用APG需联合糖尿病基础治疗及溃疡局部处理等综合治疗，需彻底清除创面及窦道内坏死组织，然后将制备的APG均匀喷洒至创面表面或注射至深部窦道内，表面以凡士林油纱覆盖。1周1次或1周2次进行治疗。

2 APG的有效性和质量控制

APG的制备包括采血、离心分离浓缩血小板、激活血小板3个步骤，制备的方案决定其有效性和质量。不同文献制备APG的方案不同，主要差别在于离心加速度和离心时间、离心次数及抗凝剂和血小板激活剂的类型。采血时，需排除患者静脉血管壁损伤以确保血小板的完整性，离心的过程要求回收大量未被激活的血小板，是决定APG有效性的关键步骤。Perez等[4]应用全血的物理性质，比较红细胞、白细胞、血小板在重力和离心力作用下的运动速度，将全血中血细胞分离。全血在离心管中经离心后血小板和少量白细胞存在于上清液中，底层主要是红细胞，两者中间的棕黄色薄膜样物质主要是白细胞。通过调节离心过程中的操作变量，如离心力、离心时间、血细胞比容，调节和控制APG中血小板的质量和有效性。血小板的最高回收率可通过较大的离心力和较短的离心时间或者较小的离心力和较长的离心时间来实现。通过观察得出，较大离心力会破坏血小板的完整性，从而影响血小板的功能，而较小离心力如100×g离心300～400 s获得完整血小板同时，其血小板回收率最大达70%。Araki等[4]以70×g离心全血10 min，血小板回收率达70%～80%。抽取全血后，通过稀释法获得适当的血细胞比容可提高血小板回收率[5]。

3 糖尿病皮肤慢性难愈合创面的特殊性

创面愈合是一个复杂而有序的生物学过程，创面愈合过程在机体的协调下呈现高度的有序性和完整性，任何因素异常都有可能导致创面的延迟愈合或不愈合。糖尿病皮肤慢性难愈合创面延迟愈合主要与创面局部生长因子缺乏有关[6-8]，多种原因致其生长因子减少和活性降低，主要包括：糖基化改变和神经血管病变等多因素综合作用，使创面局部炎症修复细胞分泌功能障碍和凋亡增多，生长因子分泌减少[7]；糖尿病中央和周围血管病变，使创面供血不足，局部代谢物质排泄障碍、生长因子等其他营养物质供给不足[6]；以及糖尿病皮肤组织中糖代谢产物使生长因子糖基化，创面局部基质金属蛋白酶(MMPs)可降解生长因子，使其活性改变、功能降低[6]。此外，皮肤组织中糖代谢产物异常蓄积，使表皮细胞、成纤维细胞、内皮细胞等修复细胞增殖障碍、凋亡增加，创面修复过程中出现表皮细胞不易上皮化、细胞外基质合成和降解失衡、血管舒缩功能障碍等，导致急性创面慢性化，并逐渐向不愈合方向进展[9-10]。

4 APG在糖尿病皮肤慢性难愈合创面治疗中的可能机制

局部应用APG可加速创面愈合、减少创面疼痛、减少出血和分泌物渗出[11]。其作用的机制主要与血小板活化后脱颗粒释放多种生长因子有关[12-13]。其次，APG中含有大量纤维蛋白，并交联形成纤维蛋白网状结构，可作为生物支架，也可牵拉创面使创缘向中心移动，诱导创面修复过程快速而有效进行。APG呈凝胶状，可封闭保护创面避免外界污染，并在创面表面形成潮湿低氧的环境，有利于成纤维细胞和毛细血管增生、肉芽组织再生及创缘表皮细胞的爬行，加速创面愈合。同时，APG中活化的血小板可抑制创面局部细菌生长，发挥抗菌作用[14-15]。此外，APG中的生长因子可诱导金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP)产生，而MMPs合成受抑，MMPs和TIMP比例下降可减缓局部胶原及其他细胞外基质和生长因子等的降解，促进创面愈合[7,16]。

4.1 APG中生长因子的作用 APRP与凝血酶-钙剂混合形成APG后，血小板被迅速激活，活化的血小板脱颗粒释放大量生长因子，如血小板源性生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、转化生长因子(transforming growth factor-β，TGF-β)、胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor,IGF-1)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,b-FGF)等[12-13]，这些生长因子在创面愈合的各个阶段相互作用，促进创面愈合。PDGF有PDGF-AA，PDGF-AB，PDGF-BB 3种亚型。PDGF是最先分泌进入创面发挥作用的生长因子，趋化并激活巨噬细胞和中性粒细胞，产生其他生长因子和细胞因子促进创面愈合；诱导间充质细胞、纤维母细胞等的迁移、增殖和分化，刺激胶原合成；促进内皮细胞和平滑肌细胞的迁移和增殖，促进血管、神经生成。VEGF对内皮细胞的迁移、增殖和分化进行调控，并诱导新生血管形成，血管形成后，将改善创面局部血供，并提供氧气及营养物质，加快创面愈合。TGF-β可促进表皮细胞、纤维母细胞、巨噬细胞向创面迁移，促使成纤维细胞增殖，并分泌纤维蛋白、黏蛋白，加快细胞外基质合成、转移并塑形，并参与瘢痕的重塑和挛缩，促进创面修复并闭合创面。IGF-1可促进软骨细胞的有丝分裂和增殖，加快肌肉、软组织及神经损伤性愈合。另外，EGF、b-FGF等也不同程度参与慢性创面愈合过程，协同促进创面愈合[17-19]。

4.2 APG中纤维蛋白的作用 APG中富含纤维蛋白，由凝血酶激活APRP中纤维蛋白原而形成的四分子结构纤维蛋白，其分子结构弹性好，与生理性凝集的三分子结构纤维蛋白相比，可有效地网罗大量的细胞成分和生长因子[20]。纤维蛋白交联形成网状结构，可填补创面缺损并封闭溃疡窦道，避免外周不利环境因素刺激，同时作为生物支架，为生长因子和趋化细胞的聚焦提供附着场所。创面局部应用APG后， 一部分生长因子释放后被纤维支架内基质蛋白黏附并绑定[3]，这不仅可防止生长因子、细胞因子等生物活性物质在创面的大量流失，还可以延长APG在创面局部作用时间。

4.3 APG的抗菌作用 近年来体外研究表明APG对敏感金黄色葡萄球菌具有抗菌作用[14-15]，受试者均为健康成人。Chen等[14]通过体外研究，抽取糖尿病慢性难愈合创面受试者全血制备的APG的抗菌作用，结果显示APG对敏感金黄色葡萄球菌具有抗菌活性。其发挥抗菌作用可能与APG中富含活化的血小板有关，其分泌生长因子同时，可释放血小板杀菌蛋白(platelet microbicidal proteins,PMPs)，PMPs包含一系列抗菌活性物质，如血小板因子-4、结缔组织活性肽-3、血小板碱性蛋白、纤维蛋白肽等。PMPs通过接触细菌细胞膜并改变其通透性，然后进入细菌细胞内抑制大分子物质合成，发挥抗菌作用[14]。血小板活化后还可释放趋化因子、组胺、腺苷、免疫球蛋白等生物活性物质，可直接诱导血小板聚集，也可通过间接趋化白细胞发挥杀菌、灭菌作用[21-23]。

4.4 APG可维持MMPs系统平衡 糖尿病合并严重细菌感染的慢性创面，常伴有大量组织失活，组织异常炎性反应产生持续高浓度的前炎性因子，导致创面产生MMPs水平异常升高、TIMP产生失衡，在失活组织被降解的同时，也破坏大量生长因子和细胞因子。相关研究表明，局部应用APG后，创面内TIMP-1浓度增高、MMPs与TIMP-1比例下降[7,16]。其作用过程可能与局部组织中TGF-β1水平上调导致MMPs产生受抑、TIMP-1合成增加有关[16,24]。MMPs与TIMP-1比例下降可减少局部胶原、细胞外基质及细胞因子和生长因子的降解，加快创面愈合。

5 APG治疗糖尿病皮肤慢性难愈合创面的临床疗效

局部应用APG联合糖尿病基础治疗及溃疡局部处理等综合措施治疗糖尿病皮肤慢性创面过程中，APG可加速创面愈合、减少创面疼痛、减少出血和分泌物渗出[11]。Lan等[25]通过前瞻性、随机对照研究，将符合标准的117例糖尿病皮肤慢性难愈合创面随机分为APG组和对照组，每两周进行1次治疗评估，疗程12周，结果发现创面愈合面积减少比率大于或等于80%，APG组为96.6%，对照组为72.4%；达到完全愈合或者慢性创面经治疗后植皮达完全愈合者，APG组为84.8%，对照组为69.0%(P=0.026)。Driver等[26]通过前瞻性、随机对照双盲法研究，将符合标准的72例糖尿病皮肤慢性难愈合创面患者随机分为APG组和对照组，每两周进行1次治疗评估，疗程12周，结果发现溃疡愈合率，APG组为68.4%，对照组为42.9%，矫正溃疡面积大小极端值后APG组为81.3%，对照组为42.1%(P=0.036)。以上研究均未发现与治疗相关严重不良事件发生。结果表明，局部应用APG可改善创面愈合等级、缩短创面愈合时间、加快创面愈合速度。局部应用APG治疗糖尿病皮肤慢性难愈合创面安全有效，联合糖尿病基础治疗及溃疡局部处理等综合治疗，可作为促进糖尿病皮肤慢性难愈合创面愈合的有效治疗手段。

综上所述，局部应用APG治疗糖尿病皮肤慢性难愈合创面安全有效，需建立在糖尿病综合治疗及创面局部处理基础之上，如控制高血糖、高血脂、高血压，根据创面分泌物培养结果选用敏感抗菌药物，创面彻底清创，必要时采用血管重建术或介入手术改善严重缺血，戒烟戒酒等[27]。创面局部应用APG主要通过活化的血小板脱颗粒释放多种生长因子促进创面愈合，创面局部应用APG治疗3 d后，肉芽组织中的PDGF-bb、VEGF、IGF-1、EGF、TGF-b1水平较前升高两倍，第9天时达高峰，15 d后下降至原有水平，生长因子浓度的改变正好与创面面积的减少重叠[25]。APG中血小板活性物质、纤维蛋白等也在创面愈合中发挥作用。APG由自身外周静脉血制备，可避免传染性疾病传播及免疫排斥反应的发生，治疗过程中未发现与治疗相关严重不良事件发生。然而，局部组织内各种生物活性物质观测较为困难，少有研究报告生长因子以外的生物活性物质在创面局部的变化，生长因子间、生长因子与修复细胞间相互作用的机制不甚明确，现有证据不能证实APG在慢性难愈合创面治疗中的全部作用机制，需进一步探索。临床制备APRP大多采用手工分离，血小板浓度是治疗效果的关键，何种血小板浓度促进创面愈合疗效最佳，目前尚无确切数据。糖尿病皮肤慢性难愈合创面合并低清蛋白、低血小板、低血红蛋白等情况，自体或健康受试者全血制备的富血小板凝胶疗效是否存在差异，需进一步大样本随机对照研究证实。

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刘风(1991-)，硕士，主要从事糖尿病足研究。△

，E-mail:hgjian@sohu.com。

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.06.042

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