脂肪干細胞聯合富血小板血漿在慢性創面治療中的應用研究進展

張森焱

[關鍵詞]慢性創面;創面修復;脂肪干細胞;富血小板血漿;聯合應用

慢性創面嚴重影響患者的生活質量，增加社會醫療負擔。由于慢性創面發病機制復雜，治療難度大，目前仍是整形外科亟待解決的難題。脂肪干細胞（Adipose-derivedmesenchymal stem cells， ADSCs）來源豐富、體外增殖能力強、具有多向分化潛能，是組織工程技術的種子細胞[1]。富血小板血漿（Platelet-rich plasma， PRP）是將全血離心后富含血小板的血漿濃縮物，含有高濃度的生長因子，能夠促進細胞增殖、調節炎癥反應、促進血管和膠原生成，改善創面微環境從而促進創面修復[2]。近年來，已經有學者將ADSCs和PRP聯合應用治療慢性創面，取得了較為理想的效果，為創面修復提供了新的思路。

1 慢性創面的定義

2008年，Werdin等在《柳葉刀》雜志上將慢性創面定義為：持續3個月以上，無法通過正常有序而及時的修復過程達到解剖和功能上完整狀態的創面[3]。臨床上多指各種原因形成的經1個月以上治療未能愈合也無愈合傾向的創面[4]，引起慢性創面的原因有糖尿病、動脈缺血、靜脈回流不暢、感染、壓力性潰瘍和惡性腫瘤等。流行病學調查顯示，在中國，糖尿病已經成為造成體表慢性難愈合創面的最主要致病原因，超過1/3的慢性難愈合創面是由糖尿病引起的[5]。慢性創面的臨床治療包括外科清創、敷料覆蓋及負壓封閉技術等，近年的研究熱點已轉向干細胞組織工程技術、富血小板血漿和基因治療等。

2 ADSCs聯合PRP促進慢性創面愈合的機制

2.1 ADSCs促進創面愈合的機制：ADSCs是一類來源于脂肪組織的間充質干細胞，具有很強的自我更新、多向分化潛能和旁分泌功能。ADSCs促進創面愈合的機制可能有以下三個方面：①ADSCs在創面局部直接分化為修復細胞，如：成纖維細胞、角質形成細胞等[6];②通過旁分泌作用，分泌多種細胞因子，如：轉化生長因子-β（Transformingg r o w t h factor-β ， TGF-β ） ， 血管內皮生長因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF），角質形成細胞生長因子（Keratinocyte growth factor ，KGF），成纖維細胞生長因子（Fibroblast growth factor ，FGF）等，這些細胞因子已被證明可以參與傷口愈合過程并發揮重要作用[1];③通過抗氧化作用，捕獲缺血缺氧組織局部的自由基，保護成纖維細胞免受氧化應激損傷[7]。

ADSCs可以在傷口愈合中發揮重要作用，但如果ADSCs的移植部位血供較差，通常會降低其治療潛力，因此，提高ADSCs的存活率并增強其生物學功能非常重要[8]。ADSCs的潛力因供者的身體狀況而異，有研究發現來自糖尿病供體的ADSCs的增殖和遷移能力降低、旁分泌功能受損、特異性表面標志物的表達減弱，表明糖尿病會改變ADSCs的內在特性并損害其功能，從而影響糖尿病患者的自體ADSCs治療[9]。

2.2 PRP促進創面愈合的機制：PRP中富含多種比例接近于健康機體生理狀態的生長因子，如：血小板源性生長因子（Platelet Derived Growth Factor ，PDGF），轉化生長因子-β（TGF-β），表皮生長因子（Epidermal growthfactor，EGF）和血管內皮生長因子（VEGF）等。PDGF促進成纖維細胞的分裂增殖并通過趨化作用使成纖維細胞、平滑肌細胞及巨噬細胞等集中于創面，進而調控細胞外基質的沉積[10]。TGF-β是一種多功能細胞因子，不僅誘導成纖維細胞增殖和細胞外基質成分的合成，還具有促炎和抗炎雙重作用，TGF-β1可通過趨化特性增加巨噬細胞、中性粒細胞和其他免疫細胞的聚集，促進炎癥發生，同時又可抑制Th1細胞、Th2細胞及B細胞等免疫細胞的分化，并限制IFN-γ和IL-2的表達，產生抗炎作用[11]。此外，在被激活的PRP中，炎癥負性調節介質脂氧素A4（LipoxinA4，LXA4）的濃度升高，能夠促使炎癥消退[12]。EGF能夠提高多種組織來源的上皮細胞的分裂活性，并促進上皮細胞的遷移及分化，加速創面上皮化過程[13]。而VEGF主要通過調節內皮細胞的增殖和遷移來刺激新生血管生成[14]。

2.3 PRP提高ADSCs的存活率和增殖潛能：有研究指出ADSCs在無血管殘留的創面區域存活率極低，這無疑限制了ADSCs在修復創面中的應用，而當ADSCs與PRP聯合應用時，PRP明顯提高ADSCs的存活率，促進ADSCs增殖并改善創面早期血管化[15]。

PRP促進ADSCs的增殖潛能存在劑量依賴的關系，在一定范圍內隨著PRP濃度的增加，ADSCs的增殖能力也增加，但超過某一范圍后，ADSCs的增殖能力與PRP濃度呈反比。對于促進ADSCs增殖的最適PRP濃度，各個學者意見不一。Amable等研究發現ADSCs短時間內在5%和10%PRP中顯示出相似的增殖速率，但是5%PRP無法支持細胞進一步的生長，而10%PRP可以在更長的時間內保持較高的增殖速率[16]。Stessuk等觀察的結果與Amable一致[17]。DEsposito的研究顯示當兩者共培養時，PRP將ADSCs的活力提高了至少7倍，增殖速率和細胞周期進程加快了2倍，并減少了Caspase 3的裂解，5%或20%PRP使ADSCs的生存力明顯提高，并加速了細胞遷移[18]。而Atashi等認為20%未激活的PRP能夠最有效地促進ADSCs的增殖，同時保持其表型、分化潛能和染色體穩定性[19]。

大量文獻支持使用PRP作為細胞培養基的補充物來刺激ADSCs的增殖，然而到目前為止，PRP刺激ADSCs增殖的潛在機制未明。Loibl等[20]將ADSCs接種在補充有PRP的培養基上，發現PRP的存在使處于S期的ADSCs比例更高，從而促進了細胞增殖，可能與PI3K/AKT，PTEN，ILK和IGF-1信號傳導通路有關。Lai等評估了各種蛋白激酶（如：ERK1/2，JNK，p38和Akt）抑制劑對ADSCs增殖的影響，發現PRP能夠促進ADSCs增殖，其中PDGF-BB起主要作用，PRP可能是通過ERK1/2、PI3K/Akt和JNK信號通路促進ADSCs增殖[21]。PRP與ADSCs增殖和分化相關的信號通路尚不清楚，有待于進一步研究，為兩者臨床共移植提供安全有效的依據。