自体全血在慢性难愈合创面中的应用研究进展

胡凤丹 江丛元 黄 靓 蔡华安 段文欣

慢性难愈合创面是指经治疗1 个月后仍未愈合也无明显愈合倾向的创面， 其发生的原因主要有烧伤、 创伤、 手术、 糖尿病、 压力性损伤等， 且尤以糖尿病所致的慢性难愈合创面发病率最高［1］。 近年来， 随着慢性难愈合创面发病原因及防控关键技术的进一步研究， 其诊疗技术逐渐呈现多样化， 如负压封闭引流技术、 烧伤创疡再生医疗技术、 外用重组人表皮生长因子、 富血小板血浆、 自体全血及各种功能性敷料等。 且最近研究发现， 自体全血在缩短慢性难愈合创面愈合时间方面疗效显著［2－3］， 并具有易获取、 易操作、 费用低等特点， 但其具体作用机制尚不完全明确。 鉴于此， 本研究对自体全血在慢性难愈合创面中的应用研究进展进行了综述，以期为自体全血在慢性难愈合创面中的治疗提供理论依据。

1 慢性难愈合创面的发病机制

相关研究显示， 慢性难愈合创面的发生机制尚未完全清楚， 除年龄、 营养状态、 伤口大小及深度外， 还受生长因子及其受体表达水平下降等多种因素影响［4］。

1.1 生长因子及其受体表达水平下降

生长因子在创面修复的不同时期有着不同的作用， 如生长因子有益于增殖期肉芽组织的生成、 细胞外基质 (extracellular matrix， ECM) 及修复细胞的增殖。 王莹等［5］的研究证实， 慢性难愈合创面组织中的血管内皮生长因子 (vascular endothelial growth factor， VEGF) 及其受体表达水平较急性创面明显下降。 Al-Mulla F 等［6］通过研究大鼠慢性难愈合创面发现， 难愈合创面组织中转化生长因子βⅠ型受体 (transforming growth factor beta type Ⅰreceptor， TβR Ⅰ)、 转 化 生 长 因 子 β Ⅱ 型 受 体(transforming growth factor beta type Ⅱ receptor，TβRⅡ) 的表达水平明显下降， 且对转化生长因子β1 (transforming growth factor-β1， TGF-β1) 失去反应能力。 但付小兵等［7］的研究发现， 慢性难愈合创面组织中碱性成纤维细胞生长因子 (basic fibroblast growth factor， bFGF) 与 TGF-β 的含量并未减少， 并认为创面愈合时间延长可能与生长因子及其受体内部信号传递不良或因子活性改变等相关。

1.2 局部组织缺血缺氧

微循环障碍所致的供氧、 供血不足， 会使局部组织新陈代谢速度减慢、 营养物质匮乏。 马秋洁等［8］通过体外研究发现， 低氧环境能够使细胞增殖速度减慢、 bFGF 敏感性降低。 林才等［9］通过研究后也认为， 低氧环境可使生长因子转录水平降低、修复细胞增殖减慢， 创面愈合中新生肉芽组织含量降低， 进而延缓组织的上皮化进程。 且 Mustoe T［10］提出， 慢性难愈合创面组织中存在缺血再灌注损伤的现象， 且可重复发生， 如当下肢创面有效循环血量减少时， 每次抬起下肢均可使血液循环恢复， 高频率的缺血再灌注可导致局部组织最终失去灌注能力而不再具有生命力， 进而影响创面愈合。

1.3 生物膜形成

皮肤作为人体第一道防线， 可隔离外界对深部组织的损伤。 创面形成后， 防线随之消失， 易导致病原菌的生长、 繁殖及定居， 且一旦形成生物膜，即可阻碍清创术对病原菌的清除作用、 抵抗抗生素的抗感染作用， 进而影响创面的愈合。 生物膜作为病原菌的 “保护伞”， 难以彻底清除， 有助于细菌再次游离到新的部位发生感染， 且能够作为趋化剂， 使炎症细胞持续抵达创面， 却难以到达生物膜内部吞噬细菌， 而大量聚集生成活性氧等成分破坏局部正常组织， 促进创面的发展。 此外， 生物膜还可通过使角质细胞和成纤维细胞失活、 凋亡， 调节炎症因子、 生长因子水平以及创面pH 值影响创面的愈合。

1.4 基质金属蛋白酶失衡

基质金属蛋白酶 (matrix metalloproteinase，MMPs) 可通过多种途径影响创面的修复。 如细胞外基质 (extracellular matrix， ECM) 可支持并连接组织结构、 调节组织细胞的生理活动， 而MMPs 能够通过降解ECM 而影响细胞的增殖、 迁移等， 一旦MMPs 含量明显增加， 使 ECM 大量降解， 即会打破创面的修复平衡。 Vaalamo M 等［11］的实验研究证明， 慢性难愈合创面组织中MMPs 的含量明显增多， 同时基质金属蛋白酶组织抑制剂 (tissue inhibitor of matrix metalloproteinase， TIMPs) 的含量明显降低， 可能是慢性难愈合创面形成的主要机制之一。 邹利军等［12］的研究发现， 降低糖尿病足创面组织中MMP-9 的表达水平可促进VEGF 的表达而加快创面愈合。

2 自体全血的发展历史

自体全血是指从自体静脉血中抽取的、 未经任何处理的、 包含全部血液成分的血液。 19 世纪末，欧洲部分国家首先将自体全血应用于临床； 20 世纪50 年代， 我国首先将自体全血通过穴位注射以及局部外敷的方式应用于疾病的治疗。 目前， 自体全血虽已用于各种疾病的治疗， 但与被广泛接受的富血小板血浆 (platelet-rich plasma， PRP) 以及血清类与生长因子类血液制品衍生物相比， 自体全血的认可度及关注度不高， 许多学者对其安全性和有效性存在质疑。 但 2019 年 Balal S 等［13］的研究报道显示， 自体毛细血管全血外敷治疗角膜上皮缺损具有较高的安全性和有效性。

3 自体全血的成分及可能的作用机制

自体全血是由血浆及具有生物活性、 生物相容性以及代谢活性等的活细胞组成。 血浆中含有白蛋白、 球蛋白、 纤维蛋白原、 电解质及小分子物质等。 活细胞中含有血小板、 红细胞、 白细胞， 其中血小板在激活后可释放血小板源性生长因子(platelet derived growth factor， PDGF)、 TGF-β、 胰岛素样生长因子 (insulin-like growth factor， IGF)、VEGF、 表皮生长因子 (epidermal growth factor，EGF) 等多种生长因子。

3.1 血小板及其释放的生长因子

血小板在止血、 血源性病原体免疫反应中均占有重要地位， 其具有检测病原体的全面设备， 能够快速识别病原微生物， 并通过释放趋化因子及具有微生物杀伤功能的蛋白及活性氧， 介导Fcy 受体、Toll 样受体， 形成中性粒细胞胞外陷阱等多种方式参与创面的抗菌作用。 Ruszkowska-Ciastek B 等［14］的研究发现， 与血小板数量正常者相比， 血小板数量较低的严重感染者死亡率会显著升高。 另外， 血小板释放的PDGF、 TGF-β 等可参与调节创面止血期、 炎症反应期、 细胞增殖期及组织重塑期4 个时期而影响创面的愈合。 如IGF 可通过调节血管通透性， 减轻炎症介质诱导的血管性渗漏以及募集中性粒细胞、 巨噬细胞向创面部位聚集而加快炎症消退， 促使创面尽早进入细胞增殖期。 PDGF 不仅能够加强吞噬细胞的吞噬功能， 而且还可作为炎症细胞趋化剂， 刺激炎症细胞释放TGF-β 等生长因子，进而促进创面各修复时期的进程。 成纤维细胞生长因子 (fibroblast growth factor， FGF)、 IGF、 VEGF、PDGF、 TGF-β、 EGF 等可通过影响细胞增殖期血管内皮细胞、 角质形成细胞和成纤维细胞等修复细胞的增殖、 分化、 运动及胶原的合成、 ECM 的重塑等各个阶段， 加快创面愈合进程［15－16］。 组织重塑期修复细胞逐渐凋亡， Ⅰ型纤维随之增加， Ⅲ型纤维逐渐减少， 进而加快增生性瘢痕的形成、 成熟和萎缩。 而PDGF 能够通过影响胶原酶的生成， 减少胶原的形成、 加快胶原的降解， 从而抑制瘢痕组织的过度生长。

3.2 白细胞

相关研究显示， 白细胞除具有较强的抗菌作用， 其释放的生长因子、 蛋白酶、 细胞因子等还可促进创面细胞的增殖及重塑。 如中性粒细胞作为组织损伤后最先被招募至创面的炎症细胞， 游离出血管后能够吞噬病原菌、 识别并清除坏死组织， 为创面组织细胞的增殖提供条件。 Cieslik-Bielecka A等［17－18］的研究指出， 富含白细胞的 PRP 比纯 PRP的抗菌活性更强。 但也有学者指出， 白细胞的加入并未使体外 PRP 的杀菌活性增强［19－20］。 因此， 白细胞的体外抗菌活性仍需深入探究。

3.3 红细胞

红细胞可通过参与炎症反应、 介导成纤维细胞生成、 调节细胞外基质蛋白活性等参与创面愈合。有研究发现， 红细胞能够产生并分泌三磷酸腺苷以及参与创面愈合的炎症反应［21－22］； 能够与白细胞介素-8 (interleukin-8， IL-8) 结合， 并介导其失活， 防 止 其 参 与 的 炎 症 反 应 过 度 扩 增［23－25］。Fredriksson K 等［26］的研究发现， 红细胞裂解物可调控皮肤成纤维细胞中 MMP-1、 MMP-2、 MMP-3、 纤连蛋白及Ⅰ型胶原蛋白的表达水平， 而且红细胞介导的成纤维细胞表达与 ERK1/2 的激活有关。Fuchs PÖ 等［27］的研究发现， 红细胞可参与血小板凝块的收缩， 产生密集排列的凝块屏障来阻止自身的渗透， 以利于止血及创面愈合。

3.4 纤维蛋白

相关研究显示， 纤维蛋白相互交联可封堵创面窦道， 为创面的再生修复营造相对湿润的环境， 且其形成的支架能防止生长因子、 细胞因子等生物活性物质的流失。 另外， Fuchs PÖ 等［27］的研究发现，纤维蛋白能够通过招募相关细胞而触发细胞粘附、增殖及迁移等活动， 如纤维蛋白降解产物片段E 能够直接吸引并诱导成纤维细胞的迁移， 且在TGF-β诱导的成肌纤维细胞生成方面具有积极作用。

3.5 白蛋白及维生素

Shojania HR 等［28］通过对小鼠创面模型的研究发现， 载有维生素C 的人血清白蛋白 (human serum albumin， HSA) 纳米颗粒具有促进创面愈合的能力， 且其能够诱导小鼠胚胎成纤维细胞的生长、下调 微小 RNA-155 的 表 达、 增 加 TGF-β1 和SMAD1， 2 的表达可能是其促进创面愈合的部分作用机制。 Mohammed BM 等［29］的研究发现， 在人类新生儿真皮纤维细胞中加入维生素C 可诱导自我更新基因的表达、 提高创面愈合介质水平、 促进成纤维细胞的增殖， 进而加快创面的愈合。 Reins RY等［30］的研究证实， 在小鼠角膜上皮创面局部使用维生素D 后， 角膜上皮的愈合速度明显升高， 且加强创面初期的炎症反应， 促使其快速进入细胞增殖期可能是其促进创面愈合的部分作用机制。

3.6 微量元素

Razzaghi R 等［31］的研究发现， 糖尿病足患者补充镁后， 葡萄糖代谢水平、 高敏 C 反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein， hs-CRP) 表达水平和血浆总抗氧化能力 (total antioxidant capacity，TAC) 明显提高， 创面愈合明显加快。 Cai C 等［32］的研究发现， 细胞膜修复蛋白 mitsugumin 53(MG53) 与锌离子结合在细胞膜修复中具有重要作用。 Rembe JD 等［33］的研究发现， 在体外营养缺乏的微环境中加入0.001 ～0.100 μg/mL的锌衍生物可增加成纤维细胞和角质形成细胞的增殖， 且对成纤维细胞的作用更明显， 另外， 葡萄糖酸锌和硫酸锌还表现出了较强的抗菌和抗凋亡作用。 Wilkinson HN 等［34］的体外研究显示， 铁可通过促进细胞外基质沉积及重塑在创面愈合重塑期发挥作用。

4 自体全血在创面中的应用

Kushnir I 等［2］将患者自体静脉血与抗凝剂混合凝结后覆盖于创面， 9 例患者中7 例完全愈合、 1例静脉瘘口患者创面愈合率达77%、 1 例压疮患者创面愈合率达82%， 且均未发生全身性不良反应，笔者认为， 在创面修复早期血凝块纤维蛋白支架作为一种临时基质发挥止血并保护创面以及促进血管生成的作用， 且其承载的细胞因子及生长因子还可介导创面炎症反应期向细胞增生期过渡。 Burkhardt MA 等［35］将糖尿病足患者自体静脉血与抗凝剂混合凝结后覆盖于创面， 明显缩短了创面愈合时间、 提高了创面愈合率， 笔者认为， 自体全血凝块可将慢性难愈合创面转变为急性创面， 并且能够降低病原微生物负荷、 刺激血管生成及修复细胞的增殖、 迁移等。 Serena TE 等［36］通过对猪皮肤全层创面模型的研究发现， 自体全血凝块治疗18 d 后， 创面再上皮化率明显高于盐水纱布治疗组。 蔡秋妮等［37－38］将糖尿病足患者自体静脉血涂于创面， 明显提高了创面愈合效果， 且均无不良反应发生， 并认为全血中含有的各种生长因子以及血浆等多种营养物质与创面的愈合密切相关。 通过以上文献我们发现自体全血并没有增加创面感染、 阻止上皮生长而延迟创面愈合， 相反， 它促进了创面再上皮化、增加了创面愈合面积， 且没有不良反应发生。 综上， 自体全血来源安全、 可靠， 对创面疗效佳， 值得将其应用于临床。

5 小结

自体全血能够有效提高创面的愈合效果， 且其具有生物相容性好、 排斥反应小、 疾病传播风险低、 方便获取及使用等优点， 安全性和有效性较高， 另外， 其内含有的多种生长因子、 纤维蛋白、维生素等与其能够促进创面愈合密切相关， 但具体作用机制尚不完全明确， 有待进一步深入研究探讨。 此外， 自体全血治疗创面用血量、 应用时期以及如何解决血液制品腐败问题， 都是今后值得探索和研究的问题。