自體富血小板凝膠治療糖尿病皮膚慢性難愈合創面的機制及臨床應用進展

劉 風 綜述，簡華剛 審校

(重慶醫科大學附屬第二醫院急診外科 400010)

·綜 述·

自體富血小板凝膠治療糖尿病皮膚慢性難愈合創面的機制及臨床應用進展

劉 風 綜述，簡華剛△審校

(重慶醫科大學附屬第二醫院急診外科 400010)

富血小板凝膠;富血小板血漿;糖尿病皮膚慢性難愈合創面

慢性難愈合創面即無法通過正常有序而及時的修復過程達到解剖和功能上的完整狀態，常常是二期愈合的傷口[1]。臨床上指各種原因形成的創面，經一個月以上規范治療未能愈合，也無愈合傾向者。20世紀我國人民群眾體表慢性難愈合創面發生原因主要為創傷感染、壓迫性潰瘍、靜脈性潰瘍、糖尿病潰瘍和其他因素。隨著經濟和社會結構出現的變化，疾病譜也隨之發生了相應的改變。糖尿病潰瘍已經成為我國體表慢性難愈合創面的首要原因[2]。糖尿病神經病變、血管病變和感染是糖尿病皮膚慢性難愈合創面延遲愈合甚至不愈合的三大基本要素，三者共同作用，導致組織壞死、潰瘍和壞疽。傳統治療方法如有效徹底的清創可使慢性創面趨于急性化，改善局部微環境，加快創面愈合，但對糖尿病皮膚慢性難愈合創面的效果不甚理想，截肢率仍較高。自體富血小板凝膠(autologous platelet-rich gel,APG)的概念被首次提出以來，先后應用于骨科、頜面外科、燒傷整形科等領域創面的治療，取得較好的療效。APG相繼應用于糖尿病皮膚慢性難愈合創面的治療，經大量研究證實，創面局部應用APG可促進組織修復和再生，促進創面愈合，已成為糖尿病皮膚慢性難愈合創面治療的有效手段之一。

1 APG的制備及成分

APG是患者自身外周靜脈血通過離心、濃縮、分離后，制得自體富血小板血漿(autologous platelet-rich plasma,APRP)，其中含有高濃度的血小板、數量不等的白細胞及少量血漿，APRP與凝血酶-鈣劑按10∶1比例混合后凝固形成的凝膠狀物質，即為APG。APG形成過程中，血小板活化并釋放大量生長因子和細胞因子等生物活性物質，同時纖維蛋白形成，并交聯形成纖維蛋白網狀結構[3]。創面局部應用APG需聯合糖尿病基礎治療及潰瘍局部處理等綜合治療，需徹底清除創面及竇道內壞死組織，然后將制備的APG均勻噴灑至創面表面或注射至深部竇道內，表面以凡士林油紗覆蓋。1周1次或1周2次進行治療。

2 APG的有效性和質量控制

APG的制備包括采血、離心分離濃縮血小板、激活血小板3個步驟，制備的方案決定其有效性和質量。不同文獻制備APG的方案不同，主要差別在于離心加速度和離心時間、離心次數及抗凝劑和血小板激活劑的類型。采血時，需排除患者靜脈血管壁損傷以確保血小板的完整性，離心的過程要求回收大量未被激活的血小板，是決定APG有效性的關鍵步驟。Perez等[4]應用全血的物理性質，比較紅細胞、白細胞、血小板在重力和離心力作用下的運動速度，將全血中血細胞分離。全血在離心管中經離心后血小板和少量白細胞存在于上清液中，底層主要是紅細胞，兩者中間的棕黃色薄膜樣物質主要是白細胞。通過調節離心過程中的操作變量，如離心力、離心時間、血細胞比容，調節和控制APG中血小板的質量和有效性。血小板的最高回收率可通過較大的離心力和較短的離心時間或者較小的離心力和較長的離心時間來實現。通過觀察得出，較大離心力會破壞血小板的完整性，從而影響血小板的功能，而較小離心力如100×g離心300～400 s獲得完整血小板同時，其血小板回收率最大達70%。Araki等[4]以70×g離心全血10 min，血小板回收率達70%～80%。抽取全血后，通過稀釋法獲得適當的血細胞比容可提高血小板回收率[5]。

3 糖尿病皮膚慢性難愈合創面的特殊性

創面愈合是一個復雜而有序的生物學過程，創面愈合過程在機體的協調下呈現高度的有序性和完整性，任何因素異常都有可能導致創面的延遲愈合或不愈合。糖尿病皮膚慢性難愈合創面延遲愈合主要與創面局部生長因子缺乏有關[6-8]，多種原因致其生長因子減少和活性降低，主要包括：糖基化改變和神經血管病變等多因素綜合作用，使創面局部炎癥修復細胞分泌功能障礙和凋亡增多，生長因子分泌減少[7]；糖尿病中央和周圍血管病變，使創面供血不足，局部代謝物質排泄障礙、生長因子等其他營養物質供給不足[6]；以及糖尿病皮膚組織中糖代謝產物使生長因子糖基化，創面局部基質金屬蛋白酶(MMPs)可降解生長因子，使其活性改變、功能降低[6]。此外，皮膚組織中糖代謝產物異常蓄積，使表皮細胞、成纖維細胞、內皮細胞等修復細胞增殖障礙、凋亡增加，創面修復過程中出現表皮細胞不易上皮化、細胞外基質合成和降解失衡、血管舒縮功能障礙等，導致急性創面慢性化，并逐漸向不愈合方向進展[9-10]。

4 APG在糖尿病皮膚慢性難愈合創面治療中的可能機制

局部應用APG可加速創面愈合、減少創面疼痛、減少出血和分泌物滲出[11]。其作用的機制主要與血小板活化后脫顆粒釋放多種生長因子有關[12-13]。其次，APG中含有大量纖維蛋白，并交聯形成纖維蛋白網狀結構，可作為生物支架，也可牽拉創面使創緣向中心移動，誘導創面修復過程快速而有效進行。APG呈凝膠狀，可封閉保護創面避免外界污染，并在創面表面形成潮濕低氧的環境，有利于成纖維細胞和毛細血管增生、肉芽組織再生及創緣表皮細胞的爬行，加速創面愈合。同時，APG中活化的血小板可抑制創面局部細菌生長，發揮抗菌作用[14-15]。此外，APG中的生長因子可誘導金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)產生，而MMPs合成受抑，MMPs和TIMP比例下降可減緩局部膠原及其他細胞外基質和生長因子等的降解，促進創面愈合[7,16]。

4.1 APG中生長因子的作用 APRP與凝血酶-鈣劑混合形成APG后，血小板被迅速激活，活化的血小板脫顆粒釋放大量生長因子，如血小板源性生長因子(platelet-derived growth factor,PDGF)、血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、轉化生長因子(transforming growth factor-β，TGF-β)、胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factor,IGF-1)、表皮生長因子(epidermal growth factor,EGF)、堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor,b-FGF)等[12-13]，這些生長因子在創面愈合的各個階段相互作用，促進創面愈合。PDGF有PDGF-AA，PDGF-AB，PDGF-BB 3種亞型。PDGF是最先分泌進入創面發揮作用的生長因子，趨化并激活巨噬細胞和中性粒細胞，產生其他生長因子和細胞因子促進創面愈合；誘導間充質細胞、纖維母細胞等的遷移、增殖和分化，刺激膠原合成；促進內皮細胞和平滑肌細胞的遷移和增殖，促進血管、神經生成。VEGF對內皮細胞的遷移、增殖和分化進行調控，并誘導新生血管形成，血管形成后，將改善創面局部血供，并提供氧氣及營養物質，加快創面愈合。TGF-β可促進表皮細胞、纖維母細胞、巨噬細胞向創面遷移，促使成纖維細胞增殖，并分泌纖維蛋白、黏蛋白，加快細胞外基質合成、轉移并塑形，并參與瘢痕的重塑和攣縮，促進創面修復并閉合創面。IGF-1可促進軟骨細胞的有絲分裂和增殖，加快肌肉、軟組織及神經損傷性愈合。另外，EGF、b-FGF等也不同程度參與慢性創面愈合過程，協同促進創面愈合[17-19]。

4.2 APG中纖維蛋白的作用 APG中富含纖維蛋白，由凝血酶激活APRP中纖維蛋白原而形成的四分子結構纖維蛋白，其分子結構彈性好，與生理性凝集的三分子結構纖維蛋白相比，可有效地網羅大量的細胞成分和生長因子[20]。纖維蛋白交聯形成網狀結構，可填補創面缺損并封閉潰瘍竇道，避免外周不利環境因素刺激，同時作為生物支架，為生長因子和趨化細胞的聚焦提供附著場所。創面局部應用APG后， 一部分生長因子釋放后被纖維支架內基質蛋白黏附并綁定[3]，這不僅可防止生長因子、細胞因子等生物活性物質在創面的大量流失，還可以延長APG在創面局部作用時間。

4.3 APG的抗菌作用 近年來體外研究表明APG對敏感金黃色葡萄球菌具有抗菌作用[14-15]，受試者均為健康成人。Chen等[14]通過體外研究，抽取糖尿病慢性難愈合創面受試者全血制備的APG的抗菌作用，結果顯示APG對敏感金黃色葡萄球菌具有抗菌活性。其發揮抗菌作用可能與APG中富含活化的血小板有關，其分泌生長因子同時，可釋放血小板殺菌蛋白(platelet microbicidal proteins,PMPs)，PMPs包含一系列抗菌活性物質，如血小板因子-4、結締組織活性肽-3、血小板堿性蛋白、纖維蛋白肽等。PMPs通過接觸細菌細胞膜并改變其通透性，然后進入細菌細胞內抑制大分子物質合成，發揮抗菌作用[14]。血小板活化后還可釋放趨化因子、組胺、腺苷、免疫球蛋白等生物活性物質，可直接誘導血小板聚集，也可通過間接趨化白細胞發揮殺菌、滅菌作用[21-23]。

4.4 APG可維持MMPs系統平衡 糖尿病合并嚴重細菌感染的慢性創面，常伴有大量組織失活，組織異常炎性反應產生持續高濃度的前炎性因子，導致創面產生MMPs水平異常升高、TIMP產生失衡，在失活組織被降解的同時，也破壞大量生長因子和細胞因子。相關研究表明，局部應用APG后，創面內TIMP-1濃度增高、MMPs與TIMP-1比例下降[7,16]。其作用過程可能與局部組織中TGF-β1水平上調導致MMPs產生受抑、TIMP-1合成增加有關[16,24]。MMPs與TIMP-1比例下降可減少局部膠原、細胞外基質及細胞因子和生長因子的降解，加快創面愈合。

5 APG治療糖尿病皮膚慢性難愈合創面的臨床療效

局部應用APG聯合糖尿病基礎治療及潰瘍局部處理等綜合措施治療糖尿病皮膚慢性創面過程中，APG可加速創面愈合、減少創面疼痛、減少出血和分泌物滲出[11]。Lan等[25]通過前瞻性、隨機對照研究，將符合標準的117例糖尿病皮膚慢性難愈合創面隨機分為APG組和對照組，每兩周進行1次治療評估，療程12周，結果發現創面愈合面積減少比率大于或等于80%，APG組為96.6%，對照組為72.4%；達到完全愈合或者慢性創面經治療后植皮達完全愈合者，APG組為84.8%，對照組為69.0%(P=0.026)。Driver等[26]通過前瞻性、隨機對照雙盲法研究，將符合標準的72例糖尿病皮膚慢性難愈合創面患者隨機分為APG組和對照組，每兩周進行1次治療評估，療程12周，結果發現潰瘍愈合率，APG組為68.4%，對照組為42.9%，矯正潰瘍面積大小極端值后APG組為81.3%，對照組為42.1%(P=0.036)。以上研究均未發現與治療相關嚴重不良事件發生。結果表明，局部應用APG可改善創面愈合等級、縮短創面愈合時間、加快創面愈合速度。局部應用APG治療糖尿病皮膚慢性難愈合創面安全有效，聯合糖尿病基礎治療及潰瘍局部處理等綜合治療，可作為促進糖尿病皮膚慢性難愈合創面愈合的有效治療手段。

綜上所述，局部應用APG治療糖尿病皮膚慢性難愈合創面安全有效，需建立在糖尿病綜合治療及創面局部處理基礎之上，如控制高血糖、高血脂、高血壓，根據創面分泌物培養結果選用敏感抗菌藥物，創面徹底清創，必要時采用血管重建術或介入手術改善嚴重缺血，戒煙戒酒等[27]。創面局部應用APG主要通過活化的血小板脫顆粒釋放多種生長因子促進創面愈合，創面局部應用APG治療3 d后，肉芽組織中的PDGF-bb、VEGF、IGF-1、EGF、TGF-b1水平較前升高兩倍，第9天時達高峰，15 d后下降至原有水平，生長因子濃度的改變正好與創面面積的減少重疊[25]。APG中血小板活性物質、纖維蛋白等也在創面愈合中發揮作用。APG由自身外周靜脈血制備，可避免傳染性疾病傳播及免疫排斥反應的發生，治療過程中未發現與治療相關嚴重不良事件發生。然而，局部組織內各種生物活性物質觀測較為困難，少有研究報告生長因子以外的生物活性物質在創面局部的變化，生長因子間、生長因子與修復細胞間相互作用的機制不甚明確，現有證據不能證實APG在慢性難愈合創面治療中的全部作用機制，需進一步探索。臨床制備APRP大多采用手工分離，血小板濃度是治療效果的關鍵，何種血小板濃度促進創面愈合療效最佳，目前尚無確切數據。糖尿病皮膚慢性難愈合創面合并低清蛋白、低血小板、低血紅蛋白等情況，自體或健康受試者全血制備的富血小板凝膠療效是否存在差異，需進一步大樣本隨機對照研究證實。

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劉風(1991-)，碩士，主要從事糖尿病足研究?！?/p>

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10.3969/j.issn.1671-8348.2017.06.042

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1671-8348(2017)06-0848-03

2016-10-16

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