在输血医学中,血小板浓缩物最初用于治疗和预防由骨髓再生障碍、急性白血病或长时间手术严重失血引起的严重血小板减少引起的出血。浓缩血小板血浆(platelet rich plasma,PRP)这一概念最早见于1957年BORN发表的一篇文章中,PRP是将静脉全血离心后获取的血小板浓缩物。输血用的标准血小板浓缩物被命名为浓缩血小板血浆(PRP),每单位含500×10 9 个血小板。20世纪70年代之前,血小板一直被认为只有凝血功能。一般认为PRP中血小板的有效浓度应大于1 000×10 9 /L,即全血含量的4~7倍。
1974年,Ross发现血小板激活后的上清液能够在体外促进猴动脉平滑肌细胞增殖。1978年,Witte发现血小板含有一种促进动脉平滑肌细胞(smooth muscle cell,SMC)生长的因子,并命名为血小板衍生生长因子(plateletderived growth factor,PDGF)。随后血小板中的生长因子相继被发现。1984年,Assoion 等发现单独PDGF能够促进细胞有丝分裂但不能诱导细胞转化,他们经过实验证实血小板中至少含有三种生长因子:PDGF、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)和表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF),它们相互作用可以诱导成纤维细胞转化。1989年,Karey等发现血小板中存在一种不被载体蛋白结合灭活的胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1),对组织损伤修复可能具有特殊意义。1993年,Brunner等证实碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)存在于血小板中。1997年,Möhle等证实人巨核细胞以可诱导的方式产生和分泌血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF),并通过活化的血小板递送至血管损伤部位启动血管生成。除了各种生长因子外,血小板内还含有凝血因子、黏附分子、细胞因子、趋化因子和整合素等分泌活性物质。血小板通过自分泌和旁分泌的自我激活过程,实现调节炎症反应、趋化性、关节血栓形成、凝血和促进细胞分化等功能。在血小板转移和破碎之前,这些活性物质被预先合成并填充到巨核细胞内的颗粒囊泡中。血小板里主要有三种颗粒囊泡:α颗粒、溶酶体和致密体。生长因子等关键分子以发酵状态储存在α颗粒中,溶酶体含有蛋白水解酶和酸性水解酶,致密体含有一些血小板激动剂(腺苷二磷酸、血栓烷A2和血清素)。
过去很长一段时间,人们对浓缩血小板制品的术语一直存在争议。由于这些制品缺乏适当的标准化和定义,出现了各种各样的生物制剂和一批容易被错误地互换使用而混淆的术语。
1970年Matras等首次描述了由浓缩纤维蛋白原(凝血酶和钙诱导的聚合物)组成的纤维蛋白胶。纤维蛋白胶是一种血液衍生制品,在控制缓慢和弥漫性出血、淋巴渗出、浆膜聚集和所有弥漫性实质出血方面有一定效果。由于肝炎的传播风险,自1978年以来,美国禁止了许多市场上销售的纤维蛋白胶。因此,试图研发自体纤维蛋白胶的研究逐渐增多,但鲜有成果。基于使用血小板浓缩物生长因子进行细胞治疗的新概念,使自体纤维蛋白胶的研发找到突破口。1993年,Hood等将自体全血离心后产生的凝胶与氯化钙和牛凝血酶混合,研究出一种含有高度浓缩血小板及其纤维素原的改良纤维素凝胶,即“浓缩血小板血浆凝胶”。1997年,Whitman等首次报道临床使用浓缩血小板血浆凝胶代替纤维蛋白胶促进组织愈合。2001年,Choukroun等进一步研制了不需要使用抗凝剂的浓缩血小板制品,即富血小板纤维蛋白(platelet-rich fibrin,PRF),完全来源于自身的材料避免了免疫排斥反应和过敏反应的可能。PRF内含丰富浓缩的生长因子,可持续释放生长因子1周以上。PRF具有良好的立体纤维蛋白空间结构,有效地促进细胞迁移和增殖,为种子细胞提供理想的细胞支架和适宜的生长环境,从而达到促进创伤愈合的作用。2006年,Sacco首次提出PRF的变种,即浓缩生长因子(concentrated growth factor,CGF),其中浓缩含纤维蛋白的凝块比PRF中大得多,而且更黏稠,纤维蛋白含量也更多,具有更高的抗张强度、更多的生长因子、更高的黏合强度。
(杨 域 程 飚)