富血小板血浆在肩袖损伤治疗中的应用

胡方委，叶川

(贵州医科大学附属医院骨科，贵阳 550004)

肩袖是包绕在肱骨头周围的一组肌腱复合体，包括肩胛下肌腱、冈上肌腱、冈下肌腱和小圆肌腱。肩袖的作用是支撑和稳定肩关节，维持肩关节腔的封闭，同时维持滑液滋润关节软骨，预防继发性骨关节炎[1]。肩袖损伤是一种常见的肌肉骨骼疾病，也是引起肩关节疼痛和功能障碍的主要原因。据统计，50岁以上人群肩袖损伤的发病率约为25%[2]，全球每年有20万～30万新发肩袖损伤病例[3]。目前肩袖损伤的治疗方法主要包括保守治疗、手术治疗和生物治疗。保守治疗包括口服非甾体抗炎药、局部注射类固醇激素、物理治疗、超声治疗和针灸等，但大多仅能缓解疼痛症状[4]。手术治疗包括开放手术和关节镜手术，但术后的再撕裂率较高。有研究表明，肩袖损伤患者术后平均再撕裂率约为20.4%[5]。近年腱-骨系统疾病的生物治疗逐渐受到重视。目前，生物治疗多采用佐剂改善肩袖损伤的疗效，而常用的佐剂包括富血小板血浆(platelet-rich plasma，PRP)、生物贴片、合成支架、干细胞、细胞因子和生物制剂等。PRP具有血小板聚集度高、富含生长因子、容易制备、成本较低等优势[6]。现就PRP在肩袖损伤治疗中的应用进展予以综述。

1 PRP概述

PRP是一种自体血液制品，与全血相比，PRP具有更高的血小板聚集度，可将生长因子和细胞因子从集中的脱颗粒血小板池中释放出来，输送到病理部位。由血小板释放的生长因子具有促进组织再生的功能，包括促进干细胞、祖细胞的增殖和募集、调节炎症反应以及刺激血管生成等[7-9]。PRP还可调节炎症通路，促进肌腱、韧带、肌肉和骨骼的愈合[10-13]。

1.1PRP的分类和制备方法 目前，关于PRP的分类方法较多，包括Dohan分类、PAW分类、Mishra′s分类、DEPA分类和MARSPILL分类等。根据血液中不同成分沉降速率的差异，通过外周血密度梯度离心制备PRP，血液经过离心产生多种不同成分的分层，PRP即属于其中的一层。目前常用的PRP制备方法是二次离心法，即采集的外周血经过第1次离心后分为3层，由顶层至底层依次为血浆层、白细胞层、红细胞层；然后，吸除底层的红细胞层，进行第2次离心，目的是进一步纯化并浓缩PRP，同样，由上向下依次形成血浆层、白细胞层、红细胞层，再吸取中间层混匀即为PRP[14]。除常用的二次离心法外，PRP的制备方法还包括单次离心法以及全自动程序控制的多次离心法。

目前，关于PRP的制备方法尚缺乏统一的标准，且相关研究多集中于PRP的临床应用方面，但PRP的制备方法仍显示出多样化或个体化的趋势。目前，制作PRP时的采血部位、采血量、采血时间、离心设备、离心温度、离心次数、离心力(转速)以及离心时间等参数均存在较大差异，导致PRP临床应用结果的差异化。离心力(转速)、离心时间和离心次数直接影响所制备PRP的成分及活性。由于制备和收集PRP的方法不同，PRP的成分和血小板浓度存在差异，这种差异可能影响PRP的作用效果。由于白细胞浓度不同，存在两种不同的PRP，即贫白细胞PRP和富白细胞PRP[15]。适量的白细胞可加速炎症反应，促进组织愈合，但大量的白细胞聚集也能导致感染，不利于组织愈合。

1.2PRP的生物学特性 PRP活化后可释放大量生长因子，促进组织和细胞修复。PRP活化后释放的生长因子主要包括转化生长因子-β、成纤维细胞生长因子、血小板源性生长因子、表皮生长因子、血管内皮生长因子、结缔组织生长因子、胰岛素样生长因子、血小板因子4、白细胞介素、角质细胞生长因子等，这些生长因子的功能主要包括：①促进未分化间质细胞增殖；②调节内皮细胞、成纤维细胞、成骨细胞的有丝分裂；③调节胶原蛋白合成和分泌；④调节其他生长因子的合成；⑤刺激血管内皮止血和血管生成；⑥抑制巨噬细胞和淋巴细胞增殖；⑦促进血管生成、软骨再生、纤维化和血小板黏附等[16]。此外，PRP还具有一定的抗感染效应。Gilbertie等[17]研究不同种类PRP裂解液在抗感染方面的作用，结果发现，PRP裂解液的应用可丰富目前的抗菌治疗方案，从而降低与感染性关节炎相关疾病的发病率和病死率。Farghali等[18]评估PRP对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染皮肤伤口的抗菌作用，结果显示，氯化钙激活的PRP对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染具有抗菌活性，可促进感染创面愈合。

2 PRP与肩袖损伤相关的基础研究

在进入临床应用前，研究者主要通过体外细胞实验探索PRP在肩袖损伤修复中的作用。Pauly等[19]将24例肩袖损伤患者的肩袖组织样本随机分为4组，并对每组样本的细胞进行分离和鉴定，制备自体PRP制剂，然后通过细胞增殖、Ⅰ型胶原合成以及Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原的表达分析其作用，同时通过测定血小板源性生长因子、胰岛素样生长因子、转化生长因子以及骨形态发生蛋白7和骨形态发生蛋白12水平，定量PRP中生长因子水平，结果显示PRP对Ⅰ型胶原的细胞增殖有积极影响，由此认为，PRP中含有大量与腱-骨愈合有关的生长因子，而这些生长因子可促进体外肩袖细胞增殖。

在动物模型方面，PRP可促进腱-骨愈合。Zheng等[20]将84只切除部分后肢髌骨的新西兰兔制成动物模型，并将其随机分为冻干的PRP+淫羊藿苷组、单纯冻干PRP组和0.9%氯化钠溶液组，于实验开始后第8周和第16周分别进行两次评估均显示，PRP可有效促进腱-骨愈合。PRP联合其他治疗方法在基础研究中也可获益。PRP联合发光二极管可显著促进体外肌腱细胞增殖，且发光二极管具有增强细胞迁移的能力[21]；而PRP联合辛伐他汀可促进腱-骨界面愈合，特别是对于急性运动相关的肌腱/韧带损伤具有一定的疗效[22]。PRP在肩袖损伤中的疗效肯定，但其增强PRP生物活性的机制一直是研究者的关注重点。有研究表明，可吸收性海绵可延长PRP的生物活性时间，促进骨髓间充质干细胞增殖和成骨基因的体外表达，还可促进腱-骨交界处的早期愈合[23]。

3 PRP治疗肩袖损伤的临床应用

3.1单纯PRP注射治疗 由于PRP富含生长因子，有利于消除变性和坏死组织，且具有提高组织再生和愈合的能力[24]，因此被越来越多地应用于腱-骨损伤愈合方面的治疗。目前单纯局部注射PRP治疗肩袖损伤已广泛应用于临床。研究表明，超声引导下PRP注射肩袖损伤患者的肩关节疼痛显著减轻，肩关节功能显著改善[25-26]。此外，肩关节腔内局部PRP注射还可降低中小型肩袖损伤的再撕裂率[27]。Cai等[28]进行随机双盲病例对照研究，探讨使用透明质酸钠和PRP治疗部分肩袖撕裂患者的临床疗效，纳入患者随机接受肩峰下注射0.9%氯化钠溶液、透明质酸钠、PRP或透明质酸钠+PRP，每周1次，共4周，其中主要评估指标是Constant肩关节评定量表，次要指标包括美国肩肘外科医师学会评定量表和疼痛视觉模拟评分，分别于1、3、6和12个月进行评估，并于1年后行磁共振成像检查，结果显示，注射PRP的患者和注射透明质酸钠+PRP患者的Constant评分、美国肩肘外科医师学会评定量表评分均显著高于注射0.9%氯化钠溶液患者；12个月时，注射透明质酸钠+PRP患者的再撕裂率明显低于单纯注射透明质酸钠患者。由此可见，透明质酸钠+PRP的疗效优于单纯透明质酸钠或单纯PRP。

另外，局部注射类固醇激素目前也广泛应用于肩袖损伤患者的临床治疗。虽然局部注射类固醇激素治疗在短时间内可以缓解疼痛，但无法长期改善患者的肩袖损伤，且在早期局部注射PRP的疗效更好[29]，因此局部注射PRP可作为皮质类固醇禁忌者的替代治疗。有研究表明，PRP是一种安全、有效的改善肩袖损伤患者疼痛和功能的方法，但疗效较局部注射类固醇激素治疗或物理疗法差[30]。临床异质性可能是导致临床研究间较大差异的原因，疾病的严重程度、患者的年龄、纳入或排除标准、PRP的成分、应用频率和次数、评价指标等因素均可能导致临床研究结果的不一致，给PRP的规范化临床应用带来了一定挑战。目前亟待更高质量的研究或指南来规范和指导PRP的制备及临床应用。

3.2关节镜手术联合PRP治疗 关节镜手术是指将器械通过小切口置入关节腔内，并通过显示器观察关节腔内的病变情况，然后进行病损部位的清除或修复[31]。关节镜手术具有切口小、疼痛轻、手术时间短等特点，不仅可以清除病损及周围组织，还利于药物注射，加速患者康复速度。更重要的是，关节镜下修补技术可很大程度上恢复肩关节的生物学特性，保留肩袖的完整性。因此，关节镜手术已成为临床治疗肩袖损伤的首选方案。关节镜手术联合PRP已广泛应用于临床肩袖损伤的治疗。Moshiri等[32]对22例肩袖损伤患者的随机对照研究发现，关节镜下肩袖修补联合PRP治疗可显著改善患者术后的肩关节疼痛程度、促进肩关节功能恢复。还有研究表明，PRP可显著改善肩袖损伤患者肩关节疼痛程度、促进肩关节功能恢复，同时还可有效降低术后肩袖组织再撕裂的发生率[33-34]。但一项术后中期评估表明，PRP可减轻患者的疼痛、恢复肩关节外展功能，但对术后再撕裂率则无显著影响[35]。

由于肩袖损伤的严重程度不同，关节镜手术联合PRP治疗的效果也有差异。Saltzman等[36]对3 193例肩袖损伤患者随访12～31个月的荟萃分析显示，PRP可有效降低肩袖损伤患者术后再次撕裂的风险，且效果在小型肩袖损伤患者治疗中更显著。此外，手术缝合方式的选择也可能是影响疗效的原因之一。Warth等[37]研究发现，对于撕裂宽度>3 cm的肩袖损伤患者，PRP联合肩关节镜下双排缝合技术可显著降低患者术后肩袖再次撕裂的发生风险，而对于撕裂宽度<1 cm的肩袖损伤患者，使用单排缝合技术的效果更好[38]。而另一项关于中小型肩袖撕裂的研究表明，经关节镜下单排修复技术联合凝血酶活化的自体PRP治疗，术后6、12、24和60个月时加州大学洛杉矶分校肩关节功能评分、Constant评分以及疼痛视觉模拟评分比较差异均无统计学意义，12个月与60个月的再撕裂率比较差异也无统计学意义[39]。

目前对于巨大肩袖损伤的治疗仍存在手术失败率和术后再撕裂率较高的问题。目前关于巨大肩袖撕裂的定义仍存在争议，欧洲主流意见认为，只有涉及2个或2个以上肌腱的撕裂才能称为巨大肩袖撕裂[40]，而北美地区则认为，单根肌腱撕裂的直径>5 cm即可称为巨大肩袖撕裂[41]。巨大肩袖撕裂目前仍是骨科难点之一，对于其最佳治疗方式也缺乏统一认识。

4 问题与展望

PRP可通过释放大量生长因子促进细胞增殖、诱导肌腱干细胞分化，还可促进胶原蛋白生成，有助于肌腱愈合过程中的组织重塑。同时，PRP取自患者自身血液、制备方便、安全性好。但PRP在临床应用方面存在诸多问题：①目前尚缺乏PRP最佳浓度和最佳制备方法的统一标准；②抽取自体静脉血制备PRP时，单次获取的PRP量较少；③有些老年患者因营养状况差、贫血等原因，不适合制作自体PRP凝胶等。基于上述因素，出现了同种异体PRP产品。Chung等[42]研究了同种异体PRP用于犬的骨缺损治疗的免疫反应，结果显示，CD4在1周后轻微改变，4周后恢复正常，且CD8一直无变化，表明犬对同种异体PRP的免疫反应轻微，未导致免疫排斥反应。Jo[43]对17例肩袖损伤患者进行同种异体PRP注射治疗，并与接受类固醇激素注射治疗者进行比较，结果显示，两组患者的疼痛和预后评分均显著改善，同种异体PRP注射患者较类固醇激素注射患者疼痛改善的时间多持续了6个月，且应用同种异体PRP后未见不良反应。Kieb等[44]介绍了一种可定量生长因子浓度的同种异体PRP粉剂。在同种异体PRP标准化制备方面的突破，便于临床医师根据实际需要选择不同的剂量，从而实现精准治疗，以获得良好疗效。但PRP治疗前，还应了解PRP的病理生理学原理，严格把握患者的个体差异、PRP的制备流程、白细胞和生长因子水平等。相信随着研究的深入，未来PRP治疗在肩袖损伤修复领域将具有广阔的应用前景。