濃縮生長因子在整形外科中的應用進展

李 媛，張雪松

（佳木斯大學附屬第一醫院 整形外科，黑龍江 佳木斯，154000）

CGF (Concentrate growth factor,CGF)是Sacco等首次在2006年發現并制備的第三代血小板濃縮物。主要由兩部分組成，一是由不同厚度的纖維原分子組成的三維網狀支架，二是“鑲嵌”在其中的各種類型的細胞和生長因子。纖維蛋白三維網格孔隙度大，彈性好，不僅可以作為各種細胞和生長因子的“儲藏室”，還可以隨著膠原蛋白的降解在組織中緩慢釋放[1]。CGF與纖維內礦化膠原聯合使用，生長因子可持續釋放長達28 天，這種持續穩定的釋放方式可以為創面愈合提供良好的周圍環境[2]。并且可能通過多種信號發揮綜合作用[3]。CGF作為新一代血小板制品，在修復創面損傷、神經損傷等方面具有廣泛的應用前景。目前在基礎研究及臨床研究中已有初步探索，可見于表1。

表1 CGF 的生物學效應及信號通路

1 CGF 在鼻整形手術中的應用

鼻整形術是整形外科領域最常見的手術之一。19世紀末Konig和goodale首次使用自體軟骨移植用于鼻畸形的重建，認為自體完整軟骨是理想的移植物材料[12]。而鼻整形術后的并發癥，鼻中隔黏膜的缺損[2]，軟骨移植物10%至30%之間的平均吸收率成為整形外科醫師苦惱的問題[13]。為了解決這些局限性，Zhao等在創面局部行CGF注射及CGF凝膠覆蓋治療，觀察到黏膜缺損處得到了良好的修復，發現注射CGF可以促進組織再生，加速傷口愈合，涂抹CGF凝膠可以對創面提供保護屏障[14]。有研究發現CGF包裹可以減少移植物的吸收量，解決了移植物吸收的難題[15]。同時有學者發現，CGF在促進骨和軟組織愈合方面比其他血小板濃縮物更有效[16]。Chen等人發現CGF釋放的IGF-1通過IGF-1R/PI3K/AKT號通路促進軟骨細胞胞外基質合成，證實了CGF可以增強軟骨細胞的活力并且促進遷移[4]。CGF不僅可以促進傷口愈合改善鼻形，促進血管生成預防鼻畸形，還可以抑制鼻透明質酸注射并發癥后瘢痕增生[3]。因其無風險、易獲得，CGF已越來越多地應用于整形外科領域。

2 CGF 在雄激素性脫發中的應用

雄激素性脫發(Androgenic alopecia，AGA)是一種毛發進行性減少性疾病始于青春期及青春期后，與遺傳、雄激素分泌過多有關。在中國，AGA的發病率在男性中高達21.3%，在女性中高達6.0%[17,18]。Steward等人發現血小板制品中的生長因子可作用于毛囊干細胞并且促進血管再生，刺激新毛囊的產生，從而促進毛發生長[19]。研究發現CGF聯合A型肉毒毒素或米諾地爾使用均具有協同抗脫發作用[20]。并且在與米諾地爾使用的實驗中發現，停用CGF注射3 個月后，CGF的治療效果仍然明顯，總發密度和終末發密度均有所增加，說明CGF的作用在治療后至少可維持3個月[21]。然而注射治療方式更易可能存在頭皮感染或不愈的風險，且皮下注射劑量及注射深度均尚未標準化，也存在著治療風險[22]。針對皮下注射的弊端，國外有研究對93 例AGA患者進行分組治療觀察，結果發現微針導入PRP聯合外用5%米諾地爾臨床療效明顯優于RPR聯合外用5%米諾地爾[23]。研究發現低強度激光可以減少毛發移植術后出血程度，縮短傷口愈合時間，并提高移植成功率[24]。CGF聯合激光治療是否具有協同抗脫發作用有待進一步研究。迄今為止，AGA的發病機制尚不明確。但一些研究發現與WNT/β-catenin、TGF-β/BMP、Shh、HGF/c-met及Notch等通路有關[25]。此外，有學者發現CGF聯合中藥制劑，也可明顯改善脫發癥狀[26]。

4 CGF 在面部年輕化中的應用

面部皮膚松弛與皺紋是衰老的主要表現之一[27]。Wang等將CGF注射至眼圍皺紋的真皮層和真皮下層，發現3 個月后所有患者的眼周皺紋得到了改善，并且沒有任何并發癥，發現了CGF治療皺紋的潛力[28]。結果表明，CGF能夠增加真皮-表皮交界處的厚度、促進膠原合成，使成纖維細胞和新生血管明顯增加。Li等報道33 例患者單次注射CGF 3 個月后，面部皮膚質地、顏色、彈性均有改善，證明了CGF可以改善面部炎性衰老[29]。皮膚頻繁暴露在紫外線下會損傷真皮層成纖維細胞，加速光老化皮膚和面部皺紋的形成。研究發現CGF可以促進成纖維細胞的遷移和增殖[30]。Hu等比較了PRP、PRF和CGF對裸鼠脂肪移植存活的影響[31]。將等量的三種血小板產物加入脂肪移植物中，皮下注射，結果發現CGF組脂肪質量顯著高于其他兩組，并且CGF組脂肪組織血管豐富，囊腫和纖維化減少。Zhang等采用類似的研究方法，進一步探討了CGF與脂肪混合物的比例[32]。發現CGF液體的添加量與脂肪吸收率成反比，最佳CGF液脂體積比為1:8，在此比例下脂肪吸收率最低，不僅如此，CGF還能改善脂肪移植組織的血管化，提高脂肪移植組織的存活率[31]。學者發現，CGF與納米脂肪一起可以顯著提高膠原蛋白和彈性蛋白的含量，對延緩皮膚衰老具有重要作用，可能是一種更合理的皮膚抗衰老治療方法[33]。CGF通過抑制ROS的產生、減少細胞氧化損傷、抑制P38 絲裂原活化蛋白激酶/活化蛋白-1(P38MAPK/AP-1)信號通路，阻止真皮纖維的降解，從而保護人的真皮成纖維細胞(HDFs)免受紫外線輻射，達到延緩皮膚的衰老的效果[5]。

5 CGF 在慢性創面愈合中的應用

創面愈合是一個多因素相互作用、動態協調的修復過程[34]。導致組織修復失調的機制包括內源性細胞外基質(Extracellular Matrix，ECM)缺失、生長因子活性受損和細菌感染[35]。血小板濃縮產品可以提供多種生物活性細胞、纖維蛋白、細胞因子和生長因子，它們負責促進血管生成和修復組織細胞[36]。這些生長因子之間可能存在協同作用，促進組織再生和分化以修復缺陷[37]。CGF含有豐富的CD34陽性細胞，可減少炎癥因子的分泌，有利于傷口愈合[34]。此外，CGF的三維網狀纖維蛋白富含白細胞，增強了其在創面的抗感染能力[38]。上皮細胞通過間充值轉化分化為新的成纖維細胞，表達間充質標記物FSP1，并可遷移至傷口，通過促進膠原合成來增強ECM功能[39]。Shao等的實驗證實，富含CGF的纖維蛋白支架通過促進I型和III型膠原的分泌，增加TIMP-1 (MMP抑制劑)的表達，抑制MMPs，從而促進膠原沉積，加速皮膚缺損的愈合[40]。

5.1 CGF 對瘢痕的治療

研究發現bFGF通過有效抑制肌成纖維細胞的終末分化，在增生性瘢痕和無瘢痕創面愈合的臨床治療中發揮重要作用[41]。應用bFGF可通過磷酸化ERK/Akt促進成纖維細胞增殖和DNA合成，同時促進細胞基質金屬蛋白酶-1的合成和膠原的降解，避免細胞外基質過度沉積，防止瘢痕增生[8]。學者發現，CGF在體外和體內均可有效促進HaCaT細胞的增殖和遷移能力。其機制主要與激活RAS信號通路和增加創面愈合電位有關[42]。CGF最大的優勢可能是其獨特的結構，它提供了柔軟的質地和彈性，允許可鍛塑形成由纖維蛋白組成的三維結構，以填充可變的傷口缺陷[33,43]。

5.2 糖尿病等慢性創面

近年來，一些臨床研究和病例報道表明，CGF可以促進糖尿病或壓瘡引起的慢性創面的愈合。CGF含有高濃度的EGF，通過激活MEK/ERK通路促進成纖維細胞的生長[6,7]。Kao采用CGF凝膠或膜處理18例慢性皮膚傷口患者，用凝膠填充創面腔，淺表創面和新形成的肉芽組織被膜覆蓋，重新上皮化，使軟組織再生[44]。在一項多中心臨床對照研究中發現，CGF不僅能加速下肢慢性皮膚潰瘍的愈合，還能顯著減輕患者的疼痛[45]。汪淼等發現燒傷創面上行液態CGF注射及CGF凝膠覆蓋治療，結果發現相較于清創、抗感染、活血化瘀及換藥等常規處理，CGF治療可以加快創面愈合速度，控制感染，減輕瘢痕形成提高創面愈合質量[46]。總體而言CGF在治療慢性創面極具發展潛力。

6 CGF 在其他領域中的應用

目前許多學者認為，血小板濃縮物制品對神經損傷修復具有積極作用。CGF能在早期顯著促進神經生長因子分泌，而早期的神經再生對于神經功能恢復極其重要[47]。研究發現PRP能夠促進損傷長度小于3cm的神經再生[48]，而CGF作為新一代血小板制品，能夠促進再生的神經損傷長度有待進一步研究。有學者發現將CGF應用于前臂供區，覆蓋暴露的橈神經淺支，經過術后1、3、6 個月的隨訪，測量定量感覺檢查的各參數值，發現使用CGF覆蓋前臂供區可明顯促進術后感覺功能的恢復[49]。Qin等證明了CGF體外促進干細胞增殖和神經營養因子的分泌，并在體內促進損傷后神經功能的恢復，作用在大鼠坐骨神經損傷模型，可以促進坐骨神經損傷的修復。其機制是CGF可通過Integrin β1介導的FAK通路來促進SCs的遷移[9,10]。CGF是否能修復整形外科術后面神經、腋神經等神經的受損，有待進一步研究。CGF可以通過 PI3K/AKT信號通路促進成骨細胞的成骨分化和礦化[11]。具有促進骨再生和減少牙周骨內缺損深度的作用。當與異種移植物聯合使用時，CGF可能是一種優越的支架材料[50]。其在口腔頜面部組織損傷修復中的應用逐漸增多。

7 結論

綜上所述，CGF作為一種新型生物治療方式，在修復創面、面部年輕化、治療雄激素性脫發及修復受損神經等多種臨床實踐中均有應用。但CGF仍存在客觀不足，制備CGF所需患者自身血液量較大，單次制備所得量較少，不適用于大面積創面，所以目前僅應用在小面積的創傷修復當中。應對大面積創面的患者，怎樣提高CGF的制備量或發展CGF的儲備技術則成為重要的研究目標。雖然CGF在神經修復或創面修復當中的具體作用機制至今尚不完全明確，但目前的基礎研究或臨床研究結果可證明，其在神經修復或創面修復的多種作用途徑中具有重要的地位。針對不同病因導致的創傷，根據CGF不同的作用途徑，研究更具有個性化及專項性的治療手段與方案，是我們應該努力的目標。相信通過不斷的探究，CGF在臨床治療中的應用會更加廣泛，未來將具有更加廣闊的前景。