李鑫淼 张颂颂 张浩
【摘要】目前,随着富含血小板的纤维蛋白(PRF)的开发大大简化了血小板浓缩生物材料(如富血小板血浆(PRP))的制备过程,并促进了它们的临床应用。PRF的临床有效性已经在临床研究中得到证实,那么改良型富含血小板的纤维蛋白(A-PRF)在临床中的效果如何?是否有进一步的提升?本文将针对A-PRF在临床中的应用及疗效,为合理应用A-PRF提供科学参考与临床指导,作一综述报道。
【关键词】富血小板纤维蛋白;改良型富血小板纤维蛋白;生物学特性;制备技术;临床应用
引言:
2001年法国科学家Choukroun提取出第二代血小板浓缩制品富血小板纤维蛋白(PRF),它的出现彻底改变了人们对血小板浓缩物的认知,因为它与第一代血小板浓缩物(PRP)有着明显的差距。A-PRF作为PRF的衍生物,其制备方法、保留时间、纤维蛋白结构以及生物学特性有着不同。
1 A-PRF的生物学特性
A-PRF作为PRF的衍生物,首先要清楚PRF的生物学特性。血小板是由巨细胞在骨髓中形成的,是一种盘状和环状结构。一般它们的寿命为8至10天,并且细胞质包含许多颗粒,其含量在活化时被分泌。例如:α-颗粒含有许多蛋白质,血小板特异性的(β-血小板球蛋白)或非血小板特异性的(血小板反应蛋白,纤维蛋白原和其他凝血因子,生长促进剂,纤维蛋白溶解抑制剂,免疫球蛋白等)。因此,PRF中的血小板细胞因子定量是理解这种生物材料的重要步骤,因为这些可溶性分子是关键的炎症和愈合介质。实际上,要确定其非常重要的是它们与纤维蛋白基质结合的方式,而不是定量分析。
血小板细胞因子:1.转化生长因子(TGF-β)是一个由30多个成员组成的家族。它是产量最高的,尽管它在增殖方面的影响是高度可变的,但是对于大多数细胞类型,它是所有细胞因子中最强大的。例如,它已证明可以抑制破骨细胞而刺激成骨细胞的增值。PDGF(血小板衍生的生長因子)是增殖和存活的重要调节剂。根据其特定受体的分布,它们能够容易地诱导刺激这些细胞的发育。IGF轴:细胞保护剂。胰岛素样生长因子(IGF)I和II是大多数细胞类型增殖和分化的正向调节剂。PRF基质包裹了血液和血小板中的糖胺聚糖(肝素,透明质酸),糖胺聚糖与小的循环肽具有很强的亲和力,并且具有强大的能力支持细胞迁移和愈合过程。研究发现,大多数所述细胞因子均未在上清液或渗出液中发现。即使在血清渗出后,它们仍被困在PRF纤维蛋白基质中,暗示着这些分子在纤维蛋白聚合物分子结构中的紧密结合。相比于PRF,A-PRF组织相容性好、无排异反应、质地柔韧、富有弹性,其具有更立体的三维结构,包括血小板和白细胞(90%的血小板和50%的白细胞)的细胞数量有所增加。与PRF相比,可释放更高浓度的生长因子,包括PDGF,VEGF,IGF,FGF,TGF-β。A-PRF可以使细胞募集的细胞因子水平的增加和利于成骨细胞分化的单核细胞的水平升高。A-PRF中的白细胞有助于消除坏死碎片,从而防止在缺损部位感染。它们还通过细胞因子和趋化因子的上调来帮助募集再生部位天然的未分化间充质细胞和来自骨膜层的全能细胞。
2 A-PRF的制备技术
GHANAATI等于2014年通过低速延时离心自体静脉血的方法制备了第三代血小板制品:改良型富血小板纤维蛋白(A-PRF)。用采血管取静脉血9~10ml,然后将采血管迅速置于低速离心机(Eppendorf 5810R,德国)离心,1500 r/min,14 min。离心后可见血液分3层,中间的淡黄色凝胶即A-PRF。通过一些实验研究发现血小板和血浆含量的保存取决于所用的压缩方法。在临床应用中,通常将中层PRF凝块用干纱布挤压制膜,然后将较厚的富含血小板的纤维蛋白(PRF)压缩以适合植入部位。但是,人们担心这种压缩是否会破坏血小板以及是否会使大量有价值的生长因子丢失。为了支持这种可能性,Burnouf证明了实际上被认为与组织再生有关的大量生长因子可以通过挤压来去除。
因此,人们开始选用特定的压缩机制膜,与用干纱布压缩的PRF膜相比,在用压缩机制备的PRF(C-PRF)膜中血浆含量,3D-纤维蛋白网和血小板的保存更加完整。在测试的生长因子中,C-PRF含有较高水平的PDGF亚型,并显著刺激了细胞增殖和新血管形成。C-PRF可用于移植,同时最大程度地减少生物活性因子的损失。通过标准化制膜,与PRP相比,在A-PRF中白细胞和血小板沿膜的整个表面分布良好,并且不被视为团块。基质形成良好,在它们之间存在一些孔隙,这将使血管增生,还会持续释放生长因子。这些研究发现,会使A-PRF发挥出更大的价值,从而更好的服务于临床。
3 A-PRF在临床中的应用
血小板浓缩技术的热潮就始于口腔和颌面部外科手术。通过查阅学习国内外文献与手术病例可以有效直接的观察到A-PRF在临床试验中的的应用,国外学者在应用A-PRF对牙龈游离移植后骨伤口愈合的影响这项研究中,可以看出A-PRF本身不仅是支架,而且是具有连续释放生长因子的作用,A-PRF在术后30天内有益于组织的恢复而且还会减轻术后疼痛等问题,但A-PRF一般作用时效为三个月。我们从A-PRF在中厚皮片供区创面中的临床应用可以观察到,当应用A-PRF时,可加快中厚皮供区创面愈合,减轻术后疼痛,减少瘢痕增生,改善愈后形态,为临床医师选择促进中厚皮供区软组织愈合及再生的生物材料提供新的思路与方法。通过观察我国学者在A-PRF在兔颅骨诱导成骨中的组织学实验的结果,A-PRF可促进成骨细胞有效表达骨保护素,抑制RANK与RANKL的结合,从而抑制破骨细胞形成以及骨吸收功能,使成骨细胞及成骨功能占优势,这时成骨破骨的动态平衡中成骨大于破骨,大量新生骨形成,具有诱导新骨形成的能力。相关学者通过研究改A-PRF膜包裹颗粒软骨移植的长期组织学改变,我们可以很明显的看到A-PRF膜包裹颗粒软骨移植物远期形态类似于自体筋膜包裹颗粒软骨移植物,但在厚度上较筋膜包裹颗粒软骨移植物稍薄,表明A-PRF膜拥有与自体筋膜类似的包裹性能,在起到聚合颗粒软骨的同时,也可通过其特有的纤维网状结构及各种生长因子为颗粒软骨的存活提供一个良好的外界环境,A-PRF可以提高软骨细胞的再生潜力,并有效促进软骨细胞的再生与修复。A-PRF对软骨移植的存活率有显著的益处,应用A-PRF膜作为包裹材料包裹颗粒软骨较为实用,作为一种自体生物材料,暂未发现改良型富血小板纤维蛋白对颗粒软骨移植和受区产生任何负面效应。因此,我们通过实验研究发现A-PRF在临床中的优势,为我们开展新的临床手术方法提供了坚实的基础。
结语:
本文对A-PRF在临床中的研究领域进行了综述报道,列举了一些应用A-PRF的研究成果,然而,文献中经常忽略白细胞浓度,甚至很少建议以白细胞浓缩率和白细胞配方作为参数,即使许多临床结果可能与这些治愈因素有关。所以只有更好的了解此类产品的多态性、适应性、理化性能以及生物学特性,才能够将其充分合理地应用到临床工作中,从而达到良好的组织修复效果。
参考文献:
[1]]Dohan DM, Choukroun J, Diss A, et al. Platelet-rich fibrin (PRF): A second generation platelet concentrate. Part I: Technological concepts and evolution[J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2006, 101(3): 37-44.
[2]Giannobile WV, Hernandez RA, Finkelman RD, Ryan S, Kiritsy CP, DAndrea M, Lynch SE. Comparative effects of platelet-derived growth factor-BB and insulin-like growth factor-I, individually and in combination, on periodontal regeneration in Macaca fascicularis. J Periodontal Res 1996; 31: 301-12. 2.
[3]Clark RA. Fibrin and wound healing. Ann N Y Acad Sci 2001; 936: 355-67.
[4]GHANAATI S, BOOMS P, ORLOWSKA A, et al. Advanced platelet-rich fibrin: a new concept for cell-based tissue engineering by means of inflammatory cells. J Oral Implantol. 2014;40(6): 679-689.
[5]Burnouf T, Lee CY, Luo CW, Kuo YP, Chou ML, Wu YW, et al. Human blood-derived fibrin releasates: composition and use for the culture of cell lines and human primary cells. Biologicals 2012;40: 21e30.
[6]Kobayashi Mito, Kawase Tomoyuki, Horimizu Makoto et al. A proposed protocol for the standardized preparation of PRF membranes for clinical use. [J] . Biologicals, 2012, 40: 323-9.
[7]Sousa Filipa, Machado Vanessa, Botelho Jo?o et al. Effect of A-PRF Application on Palatal Wound Healing after Free Gingival Graft Harvesting: A Prospective Randomized Study. [J] . Eur J Dent, 2020, 14: 63-69.
[8]李权, 李媛怡, 曹东升. 改良型富血小板纤维蛋白在中厚皮片供区创面中的临床应用[J]. 安徽医科大学学报, 2021, 56(04): 656-659.
[9]焦志立, 谢晓玲, 付冬梅, 赵峰, 孙勇. 改良型富血小板纤维蛋白在兔颅骨诱導成骨中的组织学观察[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(14): 2208-2214.
作者简介:李鑫淼;男;1995.04.16;黑龙江省齐齐哈尔市;汉族;硕士研究生;研究方向:新材料新方法