富血小板血浆在膝关节疾病治疗中的应用

刘永辉 赵烨 王向阳 郭马珑 崔宏勋

富血小板血浆(platelet-rich-plasma，PRP)是自体外周血离心而得到以血小板和白细胞为主的血浆，研究发现[1]，PRP 中含有转化生长因子β(transforming growth factor-β，TGF-β)，成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor，FGF)，血小板衍化生长因子(platelet-derived growth factor，PDGF)，血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)等多种细胞因子和介质，通过PRP注射到受损组织等方式能够促进损伤组织的修复与再生[2]。PRP由于制作工艺相对简便、使用方式便捷、成本较低，如今在骨科领域应用愈加广泛。以往的综述大多集中在PRP作用于整个骨科领域或者针对骨骼、肌肉、软组织部分方面的研究，尚未对膝关节常见疾病进行针对性系统总结报道。本文对PRP的制备及其对KOA、半月板损伤、交叉韧带损伤、滑膜炎等的作用机制及疗效研究进行综述，旨在为临床治疗膝关节疾病提供参考。

1 PRP 的制备

PRP当前制作主要经历以下流程：采集全血、离心分离全血成分、最后提取PRP(PRP血小板浓度是全血血小板浓度的3～5倍)[3]。目前PRP的制备受制作工艺、保存方式、活化方式等因素影响尚未制定统一标准，造成不同制作工艺之间的血小板收集率有所差异，对临床疗效产生一定的影响。Yin W等[4]研究发现，在去除血沉棕黄层的情况下，依次以160×g离心10 min和250×g离心15 min可以为临床应用提供最佳的P-PRP制备。Veronesi F等[5]体外研究发现，与冷冻PRP相比，新鲜PRP联合MSCs更能提高肌腱细胞的迁移速度，加速微伤口的愈合速度，证实了新鲜PRP的优势。相比于血小板浓度对疗效的影响，血小板体积往往容易被忽略，Ozer K等[6]认为，较大体积的血小板含有更多的α颗粒，使其更具反应性，而增强生物活性。以上可以发现，PRP的质量受多种因素的影响，这也是临床疗效差异性的原因之一，因此制定PRP制备的统一标准有着重要的意义。

2 PRP 治疗KOA

KOA是一种以关节软骨进行性破坏为特点的膝关节退变性疾患，好发人群以中老年人为主，临床常表现为膝关节疼痛、肿胀、活动受限等，关节软骨基质的合成与分解失衡是KOA发生的基础，因此，促进软骨的修复、调节软骨基质的平衡是其治疗的关键。目前多数KOA患者适合保守治疗，膝关节注射透明质酸、糖皮质激素等药物以及口服非类固醇类抗炎药是常用保守疗法[7]。随着国内外学者对PRP研究的不断深入，近年来PRP治疗KOA愈加广泛。

作用机制：①促进软骨细胞的增生。Wu J等[8]通过测量PRP对兔软骨细胞活力的影响，发现PRP增强了软骨细胞的增生，推测可能通过抑制Wnt/β-catenin信号转导来保护IL-1β激活的软骨细胞。②抑制软骨细胞炎性反应与退变。PRP被活化后会释放大量抗炎因子，比如IL-1ra、TNF-RⅠ、Ⅱ等，IL-1ra可以通过阻滞IL-1受体抑制IL-1 活化，TNF-RⅠ、Ⅱ可以通过与TNF-α结合而阻止与之相关的信号通路传导[9]。

疗效研究：主要表现缓解疼痛、改善膝关节功能上。Lin KY等[10]将关节腔内注射LP-PRP与透明质酸、生理盐水进行对比，发现在短期内前两组疗效优于生理盐水组，肯定了LP-PRP与透明质酸的临床效果，长期(1年以后)观察来看LP-PRP效果更佳。也有研究将PRP与透明质酸联合应用，发现联合应用在疼痛缓解，功能改善的同时，X线能证实关节软骨的再生[11]。然而，Filardo G等通过PRP组与玻璃酸钠组随机对照研究认为，两者对于改善膝关节功能及症状均有效，然而未见明显差异[12]。

研究发现PRP给药方式对治疗KOA疗效有着一定的影响。Du W等[13]将PRP关节腔内注射与关节外注射两种用药方式治疗KOA，观察用药前与用药后1、6个月VAS及Lysholm评分，发现两种注射方式在短期内均能改善VAS及Lysholm评分，然而6个月以后关节腔注射组疗效优于关节外注射。Taniguchi Y等[14]将治疗中重度KOA研究分为骨内注射联合关节腔注射PRP组、关节腔注射PRP组及关节腔注射HA组，研究表明，骨内注射与关节内注射PRP联合方案在改善VAS及WOMAC评分上优于关节内注射PRP或HA至少18个月。

3 PRP 治疗半月板损伤

半月板作为一种结构复杂的纤维软骨，具有传递负荷、稳定关节、分散应力、保护膝关节软骨的作用[15]。半月板损伤能够造成膝关节疼痛、弹响、功能障碍，治疗不及时会增加KOA发生的概率[16]。PRP作为一种保守疗法应用在KOA的治疗，目前众多研究证实了其有效性与安全性。

作用机制：①生物活性支架作用。能够释放大量生长因子诱导细胞迁移并促进半月板细胞的增生和细胞外基质(ECM)合成[17]。②抑制促炎因子的表达。PRP可减轻半月板细胞和关节软骨细胞在30-kDa FN-f诱导的一系列促炎性趋化因子和MMP的表达而修复半月板，为PRP治疗半月板损伤提供了进一步的理论支持[18]。

疗效研究：研究发现[19]，对纳入研究的半月板退变患者在超声引导下半月板内注射PRP，随后对其进行平均32个月的随访，患者Lysholm评分和磁共振成像(MRI)评估均得到了良好的改善。研究发现[20-21]，通过双盲随机前瞻性对照研究PRP能够明显提高慢性半月板撕裂愈合率，推迟或避免关节镜下半月板修复术的应用。但是也有不同的研究[22]，Dai WL通过对比关节镜下半月板修复术联合PRP注射与单独关节镜手术疗效发现，中期随访联合组在缓解疼痛、改善功能方面没有显著优势。

4 PRP 治疗交叉韧带损伤

交叉韧带损伤多伴有外伤史，是膝关节常见疾病之一。交叉韧带损伤后会影响膝关节的稳定性，常表现为膝关节疼痛及异常前后、旋转移位。目前关节镜下交叉韧带重建术是国内外众多学者公认治疗交叉韧带损伤的有效方式[23]。移植肌腱在骨隧道内愈合情况是评价交叉韧带重建术的关键指标。PRP常联合关节镜下交叉韧带修复术治疗交叉韧带损伤，其疗效得到了国内外众多学者的认可。

作用机制：研究发现[24]，PRP应用在交叉韧带修复中，经活化的血小板能够通过α颗粒释放TGF-β1、血管内皮生长因子等生长因子，在众多生长因子的协同作用下，刺激成纤维细胞生长、迁移和生物合成活性，为移植物的血管再生及细胞增生创造有利环境。

疗效研究：PRP治疗交叉韧带损伤通常与关节镜下交叉韧带修复术联合应用。其疗效主要体现在促进移植物成熟、减少骨隧道增宽、改善膝关节疼痛及功能上。对比手术联合PRP组与手术联合生理盐水组疗效发现，移植物胫骨端术后3个月、6个月、12个月时联合组MRI信噪比(signal/noise quotient，SNQ)值低于对照组，术后3个月时实验组Lysholm评分、IKDC评分优于对照组[25]。A ir 等[26]通过基础实验观察自体PRP在肌腱- 骨植入后对新西兰兔组织形态学变化发现，PRP组肌腱-骨整合较为成功，大多数组织中没有任何坏死的形成，而非PRP组组织学上表现为整合区域细胞形态的扭曲与囊性改变，研究认为肌腱- 骨植入过程中使用PRP血浆在组织学上具有积极的作用。

5 PRP 治疗膝关节滑膜炎

膝关节滑膜炎是膝关节疾病中发病率较高的一种无菌性炎症，常常表现为膝关节肿胀、疼痛、积液、活动受限等症状，目前治疗多为关节腔内激素注射、口服非甾体类抗炎药甚至关节腔清理术等，疗效尚不确切[27]。研究发现，PRP富含的生长因子与吞噬细胞对膝关节滑膜炎有治疗作用。

作用机制：改善膝关节内炎症环境PRP能够降低滑膜细胞中促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的水平，降低软骨细胞中基质金属蛋白酶的表达水平，抑制炎症反应促进滑膜组织的增生，同时对软骨起到保护作用[28]。

疗效研究：PRP对膝关节滑膜炎的治疗主要体现在减轻膝关节肿胀、疼痛、缓解功能障碍上。胡洛爽等[29]采用PRP关节腔注射联合清凉膏外敷治疗膝关节滑膜炎，治疗后第2、4、8周测量的患膝周径(包括髌骨中点处及髌骨上极2 cm处周径)、红细胞沉降率较治疗前明显降低，治疗过程中未出现膝肿痛加重、关节腔感染等并发症，研究认为PRP关节腔注射联合清凉膏外敷治疗膝关节滑膜炎能够减轻膝肿痛，疗效及安全性均值得推广。

综上所述，PRP治疗KOA、半月板损伤、交叉韧带损伤、膝关节滑膜炎等膝关节常见疾病的总体疗效得到了国内外众多学者的肯定，其所富含的众多生长因子及生物活性物质对受损组织的修复和再生作用亦得到了认可。然而，对于同一疾病的治疗，PRP疗效依然存在部分争议，这可能与其制备工艺、用法用量、患者自身情况等诸多因素相关。为此，未来我们需要更大样本、更高水平的基础与临床研究来验证其安全性与有效性，指导适应证与禁忌证的把握，最终提高PRP的临床疗效。