富血小板凝胶的制备及骨修复作用
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中国组织工程研究与临床康复笫J2誊笫打 2008—06—03出版 Journal ofClinical Rehabilitative Tissue Engineering Research June 3,2008 Vo1.12,No.23 富血小板凝胶的制备及骨修复作用★ 卢萌,陈伟辉,曲延征 Preparation and bone repair effect of platelet・rich gel Lu Meng,Chen Wei-hui,Qu Yan-zheng Abstract:Platelet.rich plasma is a volume of autogenous plasma with a high platelet concentration.Platelet-rich gel which is Department of Oral polymerized from platelet.rich plasma becomes a hot topic in the repairing of jaw bones in oral and dentofacial surgery.Presently, r.y., unio“ the mechanism of platelet—rich gel in enhancement of bone defect repair has not been clarified.Generally,we believed that the Mrloedspiclua1ll’univrersujilt ̄vm. unifiation of blood platelet degranulation released many high—concentration growth factor during polymerization stimulated bone Fuzh0u 350001. formation and accelerated bone repair.In addition,the application of platelet—rich gel has some problems.Thus,wide application of F ̄ian Province, platelet.rich gel in tissue engineering deserves further studies.With the development.platelet—rich gel should be widely used in bone u” tissue engineering. Lu M,Chen WH,Qu YZ.Preparation and bone repair effect of platelet-rich ge1.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2008;1 2(23):4493—496 [www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08—23/23k一493(ps).pdf] 摘要:富血小板血浆是自体源性、浓缩的含血小板的血浆,由其聚合而成的富血小板凝胶的应用是口腔颌面外科颌骨缺损 修复的热点课题。目前,对于富血小板凝胶促进骨缺损修复的机制尚未完全阐明。普遍的观点认为聚合过程中血小板脱颗 粒释放多种高浓度生长因子的联合作用刺激成骨,加速了骨修复。另外,富血小板凝胶的应用还存在一些尚待解决的问题。 因此,富血小板凝胶在组织工程领域得到广泛应用尚需进一步的研究工作。相信随着研究的不断深入,富血小板凝胶必将 广泛应用与骨组织工程。 关键词:富血小板凝胶:组织工程:骨缺损;修复;综述文献 卢萌,陈伟辉,曲延征.富血小板凝胶的制备及骨修复作用【J1.中国组织工程研究与临床康复,2008,l2(23):493.496 [www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08—23/23k一493(ps).pdf] 0引言 富血小板血浆(Platelet.rich plasma,PRP) 是自体源性、浓缩的含血小板的血浆,是全血 经过分离而得到的血小板浓缩物。在PRP形成 富血小板凝胶(Platelet.rich gel,PRG)的过程 中,血小板通过脱颗粒作用释放血小板源性生 长因子、转化生长因子p 1、转化生长因子p 2、 胰岛素样生长因子、表皮生长因子和血管内皮 细胞生长因子等【1】。 1 学术背景 研究表明,上述生长因子具有明确的促进 骨修复及软组织修复的作用[21。自1997年 Whitman等I 首先使用PRG替代纤维蛋白胶用 于口腔颌面外科以来,其在此领域的应用受到 越来越多的关注。PRG是一种新型骨修复材料, 本文通过查阅近年来国内外的相关文献,对其 制备过程及对骨修复的影响作如下综述。 2 目的 综述PRG的制备及对骨修复的影响。 lssN l673.8225 CN 21.1539,R CoDEN:ZLKHAH 3资料和方法 3.1 文献检索 检索人相关内容:第一作者。 检索文献时限:英文资料的检索时间范围为 1997/2008; 中文资料的检索时间范围为 1997/2008。 检索数据库:PubMed数据库,网址 http:Hwww.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed:万方数据 库,网: ̄http://www.wanfangdata.com.cn。 检索关键词:英文关键词“platelet.rich plasma,repair”;中文关键词“富血小板血浆, 修复”。 检索文献类型:文献的来源主要是对PRG的 制备及对骨修复作用方面内容的汇总分析,包括 综述、基础实验和临床应用研究。 检索文献量:共检索到178篇文献。 3.2检索方法 纳入标准:①文章内容与PRP的获得、PRG 的制备、作用机制、在口腔颌面外科的- 床应 用有关。②PRG影响骨修复作用的其他研究结 果。 排除标准:较陈旧的文献和重复研究。 文献选择:初检得到178篇文献,阅读标题 Lu Meng ★ . Studying for master’S degree,Department of Oral Surgery, Union Hospital, Fuiian Medical University, Fuzhou 35O0o1, Fuiian Province,China 1umengO@163 com Correspondence to: Chen Wei.hui. Associate professor, Department of 0ral Surgery, Union Hospital, Fujian Medical University, Fuzhou 3500o1. Fuiian Province, China dr chenwh@yahoo COm.cn Received:2008—04.28 Accepted:2008—05—17 福建医科大学附 属协和医院口腔 外科,福建省福州 市350oOl 卢 萌★,女, l983年生,河北 省保定市人,汉 族,福建医科大学 在读硕士,主要从 事口腔颌面外科 的研究。 lumeng0@l63. 通讯作者:陈伟 辉,副教授,福建 医科大学附属协 和医院口腔外科, 福建省福州市 350oOl dr chenwh@ yahoo com.cn 中图分类号;R318 文献标识码:A 文章编号:1673—8225 (2008)23・04493・04 收稿日期:2008—04—28 修回日期:2008—05—17 (54200804250002/WL 01
4493 维普资讯 http://www.cqvip.com 《莺疋死2…批枷。声葫.等。富缸小扳凝皎韵翩备及骨修复作甬和摘要进行初筛,排除研究目的与本文无关者94篇,内容重复者20篇,对剩余64篇进一步查找全文,保留30篇完全满足纳入标准的文献。文献质量评价:其中3篇是综述和述评类文献,其余均为临床与实验研究。4文献证据综合提炼4.1PRP的获得PRG的制备首先需要通过离心的方法获得PRP,然后通过聚合作用形成半固态的凝胶。目前获得PRP的方法很多,不同离心次数、离心力和离心时间获得的PRP中血小板浓度和活性各不相同。但是其制备的基本原理相同,都是根据血液中各组成成分沉降系数的不同而通过密度梯度离心法将PRPbk全血中分离出来。根据离心原理,全血经一次离心后分为3层,最上层是上清即乏血小板血浆(Platelet.poorplasma,PPP),最底层是沉降系数最大的红细胞层,交界处为一肉眼不易看出的淡黄色薄层,~PPRP层;一次离心后弃去上清或者红细胞层,然后改变离心力再次离心,只要有合适的离心力和离心时间,就可以得到含有高浓度血小板的PRP。获得PRP的方法大致分为2种:一种是通过手工操作,利用离心机等简单仪器制备,易于开展,但操作步骤较为繁琐;另一种是使用专门的血液分离仪器自动分离制备PRP,简单迅速,可将分离后剩下的血液成分及时回输到患者体内。操作方法存在几种不同的意见。Landesberg~[41以不同离心力和离心时间二次离心制备PRP,发现如果离心力大于250g,会导致血小板破坏过多;如果一次离心时间少于5min,得到的PRPq'血小板浓度与全血相比,差异无显著性意义。因此他建议一次离心后弃去红细胞再次离心,二次离心时均采取200g离心10min较好。Yuan等【’1采用此法制备的PRP中血小板计数为全血的6.17倍,血小板回收率为86.44%,他认为Landesberg~是较理想的方法。Sonnleitner等16】发现一次以160g离心20min后,交界面以下6mill的血小板浓度最高;二次以400g离心15min后,试管底部血小板浓度超过200万/uL,达正常血小板浓度的近10倍。,~Marx等‘’。’则发现一次高速离心后红细胞和上清交界面以下2mtll的血小板浓度最高,因此他认为制备PRP时首先需要高速离心,弃去上清后再低速离心,这样能更好地提取血小板。目前多数学者认为,一次以低速离心后吸取全部上清、交界层及交界面下的一少部分红细胞层于另一支离心管,二次以高速离心,所得的PRP中血小板回收率较高。使用不同的血液分离仪器制备PRP的方法及所得PRP~'血小板和生长因子浓度也各不相同。Curasan法首先以2400r/min离心10min,弃掉大部分的红细胞层后,再次以3600r/min离心15min。PCCS法首先以44943000r/min离心3min45s,弃掉大部分的红细胞层后,再次以同样的速度离心13min。Weibrich等【9]分别采用Curasan法和PCCS法制备PRP,取同样的全血标本,全血血小板浓度均为0.290L。Curasan法制备的PRP中血小板浓度为1.075L,PCCS法制备的PRP中血小板浓度为2.209L0;Curasan法制备的PRP中所测得的血小板衍化生长因子、转化生长因子B1、胰岛素样生长因子浓度分别为314.1,79.7,69.5“g/L,PCCS法制备的PRP中所测得的血小板衍化生长因子、转化生长因子p1、胰岛素样生长因子I浓度分别为251.8,467.1,91.0“g/L;Curasan法制备~PRP%胰岛素样生长因子I、PCCS法制备6~PRP中胰岛素样生长因子I和血小板衍化生长因子AB与各自的血小板浓度无明显相关性。Okuda等『1oJ的研究证明PRP中所含生长因子的量随着血小板数量的增加而增加,两者呈线性关系。由此可见,PRP中血小板和生长因子的浓度因制备方法不同而不同。4.2PRG的制备目前,几乎所有激发PRP聚合为凝胶的方法均是使用牛凝血酶和氯化钙作为激活剂,而这种方法制备出来的PRG在使用过程中存在风险。这是因为牛凝血酶的使用往往伴随着凝血因子V、Ⅺ抗体的形成,并且存在着威胁生命的凝血紊乱发生的可能性…]。在这种情况下,寻找一种更好的激活剂成为一些学者关注的课题。Shen等112]的研究发现壳聚糖刺激后被激活的人血小板可以释放生长因子,他们建议可以用壳聚糖作为凝血酶的替代品。Landesberg等『4l使用ITA胶凝剂替代牛凝血酶的研究显示,这2种方法制备PRG所需的时间都少于30min,并且凝胶释放出血小板源性生长因子和转化生长因子D的量是相似的。他们使用凝血酶受体激动剂(Thrombinreceptoragonistpeptide,TRAP)激发PRP聚合的研究表明,使用牛凝血酶作为激活剂组的凝胶聚合最快,接下来分别是TRAP/AG组,TRAP/BG组,TRAP/BO~.和TRAP组H3]。牛凝血酶组血块凝缩高达43%,而TRAP组仅为15%。通过以上的研究不难看出,和牛凝血酶相比,TRAP在激发PRP聚合为PRG时具有以下优点:使用时比较安全;可以提供充足的工作时间;血块凝缩比例较小。至于TRAP能否用于临床以及最佳使用浓度还需要进一步的研究解决。4.3PRG的作用机制对于PRG促进骨缺损修复的机制尚未完全阐明。普遍的观点认为聚合过程中血小板脱颗粒释放多种高浓度生长因子的联合作用刺激成骨,加速了骨修复。现有的研究表明,血小板源性生长因子的作用是刺激骨髓基质细胞有丝分裂、促进受植区毛细血管的生成和刺激单核巨噬细胞的趋化【¨。然而,也有研究表明‘’钔,血小板源性生长因子能抑制裸小鼠肌内种植的脱钙骨基质的骨诱导率。转化生长因子p能刺激成骨前体细胞及成骨细胞的趋化及有丝分裂,加速胶原纤维的合成,P.O.Box1200Shenyang110004kf23385083@sina.corn维普资讯 http://www.cqvip.com