改良型富血小板纤维蛋白的研究进展

范加奇，张雪松

（佳木斯大学附属第一医院 整形外科，黑龙江 佳木斯，154000）

在临床一线的医生会遇见各种部位和各种程度的创伤，这些创伤的发生与发展，直接关系到患者的身心健康。[1]但在长期对创面治疗的临床工作中发现，旧有的治疗手段对一些复杂的创伤的恢复效果有限，不能既满足患者对创伤修复的要求程度，也不能提供副作用较少的医疗方案。为了提高患者的治疗质量，近年来发现血小板或血小板相关血液制品可以更好地填补以上对创面治疗的空白。

现在较为流行的血小板或血小板相关血液制品第一代的富血小板血浆（platelet—rich plasma，PRP）、第二代的富血小板纤维蛋白（Platelet-Rich Fibrin，PRF）以及第三代的改良型富血小板纤维蛋白（advanced platelet-rich fibrin，A-PRF）[2]。近几年，这三代的血小板相关产品在各种创伤恢复上使用广泛。比如使用这些血小板制品治疗慢性窦道[3]、修复骨缺损[4]、修复骨关节炎[5]、修复难治性溃疡[6]以及在脂肪移植[7]中起到关键作用。但是经过临床多年的使用发现PRP制备麻烦，要求需要外加抗凝制剂防止血液凝固而且还有感染和超敏反应的风险[8]以及发现PRF虽然较富血小板血浆有了一定的改进，但是其作用时间较短，因子释放速度过快，患者的使用性价比过低这些缺点，Ghanaati S[9]改进创造出A-PRF这一新一代的血小板制品，以此来弥补前几代的不良效果。因为A-PRF是近几年新出现的制品，临床应用有限，对此我将通过汇总归纳全网各种有关A-PRF的文章，借用本综述来归纳介绍A-PRF的研究进展，为临床医生使用A-PRF治疗患者提供经验。

1 研究背景

PRP是首次从自身静脉内抽取的高血小板产品，它含有丰富的血小板，活化后能释放出大量的生长因子，从而加速软组织和硬质组织的再生。[10]多个动物及临床试验[11]表明PRP因富含大量血小板，可以逐步分泌出多种生长因子和细胞因子，从而加快创面肉芽组织的生成和组织的修复。相较于PRP，PRF不含添加剂，可以降低发生感染和免疫排斥反应的风险。PRF的纤维蛋白是一种独特的立体网络，是特殊的三维网状结构，其可在10天内贮存大量的血液，并能维持10天。特别是能分泌大量的生长因子，促进内皮细胞、成纤维细胞的增殖，促进表皮细胞的生长，迁移，从而导致真皮基质的上皮化[8,12]。

Dohan et al[13]研究结果表明，纤维蛋白的空间结构和功能受分离速度和分离时间的影响。[14]。在该研究的基础上为了获取富含更多的血小板和白细胞的富血小板制品，Ghanaati et al通过降低离心速度，增加离心时间，离心不含任何化学制剂的自体静脉全血制备出了A-PRF。

A-PRF与 PRF的生产工艺相同，但其离心速度及时间存在一定的差别，同时还要求使用特殊的离心管。由于离心参数的不同，其凝胶形态、成分如血小板、白细胞等成分有很大差别，其治疗效果也有很大差别。[15]促进组织修复再生能力优于PRF。在血液中的所有种类的生长因子在A-PRF中几乎均可找到并且都有可作用的含量，A-PRF释放这些生长因子的高峰期一般在一周左右即可到达，每次可有长达28天左右的释放时间[16]，创面可以持续的接收到A-PRF所释放的生长因子的作用，不仅如此，A-PRF的显微结构为疏松的三维立体网状结构，为再生血管的长入提供支架和空间，进一步促进创面再血管化和组织愈合，APRF已经被广泛应用于促进伤口的再生与修复。[17]

2 A-PRF 的制备方法

Dohan et al[18]结果表明：离心速率、离心时间对纤维蛋白的空间结构和功能有很大的影响。离心转速和离心力越大，越多的白细胞以及血小板被破坏[19]。2014 年，Ghanaati S[9]报告A-PRF，用A-PRF试管采集病人的外周静脉血液，然后用1500转/分钟，14分钟后，将其分离出来。[20]李权[8]采用抽取患者自身静脉血10ml于不加抗凝剂的离心试管中，以1500 r/ min的速度，离心14min后自然静置分层，试管分层中层产物淡黄色凝胶状物质，即为A-PRF。其后将试管内凝胶状的A-PRF与相接触的红细胞碎片统一倒在无菌纱布上并将其分离，将分离后的物质用新的无菌纱布压制成膜，留之备用。

相较于A-PRF的制备，PRP的制备方案中要有两次离心，分别是第一次离心(900r/5min)，将红细胞与白细胞分离，得到三层:上层富含血小板和白细胞，中层为浅黄色物质，下层有红细胞。收集前两层物质后，以1500r/15min的速度进行第二次离心排除红细胞。并且两次离心都要加入抗凝制剂，以防止血浆凝固[21,22]。Marrelli和Tatullo[23]发现，PRF的制备可以减少添加抗凝剂这一步骤，最终产物在2700r/12min离心后产生，其显微结构为一个纤维蛋白网，允许细胞迁移和缓慢释放组织再生所必需的生长因子。纤维蛋白网位于非细胞和细胞血浆(包括血小板、白细胞和纤维蛋白)之间的管中间。

通过对比可以发现，A-PRF的制备是在PRF制备方法的基础上改变离心速率和离心时间而创造出来的，并且改变了物质的微观结构，从而使得A-PRF的生物学特征与PRF不尽相同，产生新的临床效果。

3 生物学特征

PRF所含有成分与PRP基本相同，其中包含多种生长因子，如血小板衍生生长因子-AB（plateletderived growth factor,PDGF-AB）、转化生长因子-β（transforming growth factor,TGF-β）、血管内皮细胞生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）、表皮生长因子（epidermal growth factor,EGF）、类胰岛素生长因子（insulin-like growth factors,IGFs）和基质蛋白（如纤连蛋白、血小板反应蛋白）[24]。

2014年，Ghanaati等[25]根据试验结果，可以通过改变离心参数，得到与富血小板纤维蛋白不同的材料，也就是改良型富血小板纤维蛋白。结果显示，其细胞内含有97%以上的血小板，其生理结构为疏松的三维立体网络，含有大量由血小板产生的生长因子，具有加速软硬组织愈合的作用。本研究还发现，与富血小板纤维蛋白比较，改良型富血小板纤维蛋白的黏附力、拉伸强度和生长因子含量都明显高于后者[26]。2016年Kim等[27]同时发现，研究了富血小板纤维蛋白、富血小板纤维蛋白、富血小板血浆生长因子的释放规律，发现改进后富血小板纤维蛋白的释放速率比上一代、二代产品中的多，且释放速率缓慢，释放周期长。一段时期之后，纤维蛋白基质能够保持蛋白质在纤维蛋白网络中的作用，并含有能够进一步将生长因子释放到周围的微环境中的细胞[28]。其释放多种生长因子，包括：转化生长因子b（TGF-b）、胰岛素样生长因子（IGF）、血小板衍生生长因子（PDGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、表皮生长因子（EGF）和骨形态发生蛋白（BMP）。

4 临床应用

支持改良型富血小板纤维蛋白技术的人相信它的好处包括：提高硬和软组织损伤的恢复，减少术后感染，疼痛和出血[8,29-32]。大量的文献报告了改良型富血小板纤维蛋白用于各种临床应用的案例。改良型富血小板纤维蛋白的数量和用法也有差别。大部分关于改进富集血小板纤维蛋白的讨论仅限于临床个案或动物试验。因此，改良型富血小板纤维蛋白对伤口愈合的促进作用在很大程度上仍然是非系统的尝试。然而，有一小部分具有前瞻性或回顾性对照的临床研究表明，使用富含血小板的血浆可显著增强硬组织和软组织的愈合。

4.1 改良型富血小板纤维蛋白促进骨再生的应用

罗斯于1974年首次描述的PDGF存在于血小板α颗粒或巨细胞中，并刺激血管生成、成骨细胞增殖和分化以及间充质细胞分裂。PDGF对成纤维细胞有显著的刺激作用，对胶原蛋白的合成有一定的促进作用[33]。1TGF-b在发育早期影响成骨细胞，并刺激成纤维细胞的胶原合成，从而促进骨和软骨的再生。IGF有助于分化并刺激成骨。PDGF、TGF-b能显著地改善软组织及骨骼的损害[34-36]。在A-PRF中，高密度纤维网络可以促进毛细血管的生长，并能促进基质细胞的增殖，从而使其向成骨细胞转变[37]。在A-PRF的形成和溶解过程中，其释放速率和释放时间基本相同，而且其释放时间和持续时间都有一定的提高[38]。因此被广泛应用于骨组织再生中。

焦志立等[26]以30只日本大耳兔为材料，制作了兔颅顶骨环状全层骨缺损模型，采用A-PRF膜填充骨缺损，观察其对兔骨生长的影响。发现A-PRF对新的骨组织和细胞有积极的影响，其在体内维持4-8周的时间，发生的免疫反应会在其三维空间网状结构中发生，避免软组织长入骨缺损区域影响成骨，并且在完全降解前，A-PRF所缓慢释放的生长因子能够促进成骨细胞增殖、增加胶原合成能力并且促使新生血管形成。杨智超等[39]研究者对41名包头医学院附属医院的41名病人进行了自体种植，并将A-PRF植入到拔牙后的牙槽中，观察到A-PRF对软组织和骨骼的修复效果在1,3,6,12个月的骨愈合情况下有明显的改善，表明A-PRF对拔牙时软组织和骨骼的修复有明显的改善。在这些临床试验达到预期效果之外，我们还可以从这些试验的其他方面发现，A-PRF可减轻或缩短术后早期出现的症状，如疼痛，肿胀，进而让患者对手术的耐受性和术后的生活质量大幅提高。A-PRF的最大特色在于它能提高患者的疗效和舒适度，而且经济且简单[8]。

4.2 改良型富血小板纤维蛋白在软组织缺损修复的应用

A-PRF结构疏松，孔洞大，纤维弹性好，可为机体提供足够的氧和养分，促进营养和养分的交换，促进细胞中的生长因子，促进脂肪生成[40]。此外，A-PRF还能促进内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等细胞的增殖和迁移，从而加快软组织的损伤修复。

李全[8]与其他研究者对安徽医科大学二附院的80名病人进行了皮肤移植，并使用A-PRF膜进行皮瓣移植，发现使用A-PRF膜后，患者疼痛、愈合速度、创面伤疤等均有明显的改善。罗楠[30]与其他研究者共选择66名慢性创面病人，用A-PRF薄膜涂抹于33名病人的伤口，观察1、2、4周后，A-PRF处理的伤口面积缩小率、愈合时间和更换敷料的效果都明显好于对照组。可见A-PRF包衣对创伤的修复效果良好。

5 展望

相较于其前一代的PRF在临床使用效果来看，A-PRF释放的生长因子TGF-β、PDGF、VEGF以及趋化分子CCL-5和eotaxin数量显著增加以及中性粒细胞增多。因此，A-PRF相较于PRF是一个很好的组织修复和血管形成的补充者。

A-PRF产品可产生更自然的方案、更低的成本和更快的时间来获得更有效的临床产品。如今，A-PRF不仅用于牙科，在植入物康复前的组织再生中也有辅助作用，还用于慢性溃疡、肌肉骨骼损伤甚至整形外科。它具有廉价、快速的特点，在临床上具有广阔的应用前景[41]。这一系列A-PRF的优点将随着人们生活水平的提高以及对外在形象的极致追求，A-PRF将在整形美容等相关领域产生广泛影响。

与传统PRP及PRF相比，A-PRF的研究较少，没有一个完整的研究统计和归纳。导致A-PRF在临床上的使用缺少科学系统的经验支持。与 PRF相似，A-PRF在实践中也存在着一些问题。PRF及它的衍生物，包括A-PRF，都是从病人自己的血液中提取出来的，由于需要立即生产，不能长期储存，因此一次配制数量很少，以现在的技术暂时不能大规模地用于临床。A-PRF主要是通过释放生长因子，从而达到加速伤口愈合的目的，但是其作用机理和机制目前还不明确。具体机制仍需进一步研究。