李雨陽 李保勝 蔡 青 王春陽 王昊陽 孟維艷

作者單位：130021長春，吉林大學口腔醫(yī)院種植科·吉林省牙發(fā)育及頜骨重塑與再生重點實驗室（孟維艷為通訊作者）

血小板是一種存在哺乳動物血液中的有形成分，由骨髓中成熟的巨核細胞胞質(zhì)裂解脫而來的具有生物活性的小塊胞質(zhì)，參與止血、血栓形成、創(chuàng)口修復以及促進血管形成[1]。2000年Choukroun等[2]通過改良制備了新的血小板濃縮品富血小板纖維蛋白（platelet-rich fibrin，PRF）。與之前研究出的富血小板血漿（platelet-rich plasma，PRP）相比，PRF 無需添加抗凝劑、凝血酶等試劑，制作簡單，且長遠來看可以更穩(wěn)定地釋放生長因子[3，4]，又稱為Choukroun’s PRF。2006 年，Sacco通過靜脈血制備了濃縮生長因子（concentrate growth factors，CGF）[5]，其在制備時采用了不同的離心速度，但是與PRF有著相似的成分。PRF作為第二代血小板濃縮物，由自體血經(jīng)梯度離心獲得，較好地避免了過敏反應和免疫排斥反應，且含有大量生物因子，對組織修復具有良好的促進作用[6，7]。目前，PRF膜作為一種自體生物材料已廣泛應用于口腔種植、美容、骨科及皮膚科等多個領(lǐng)域。

一、PRF的基本特性

1.PRF的制備

收集新鮮的靜脈血10ml于未加抗凝劑的干燥離心管中以3000r/min的速度離心10分鐘后可見分層，最上層為血漿，最下層為紅細胞，中間白色凝膠狀物質(zhì)即為PRF。其實，設(shè)備的種類對PRF的制備也會產(chǎn)生影響[8]，很多研究者根據(jù)離心速度和時間來調(diào)試制備PRF，而忽略了機器離心時自身振動所產(chǎn)生的不良影響，隨著離心速度的增加，這種不良的自身振動會導致PRF凝塊或膜的扭曲，震動越大，所生成的PRF凝塊長度和寬度都會有所降低，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成分也會改變，繼而導致釋放生長因子數(shù)量的下降。因此，適宜的離心速度和高質(zhì)量的離心設(shè)備不僅有利于PRF的制備，還可以促進細胞因子的積聚。通過無菌紗布進行擠壓獲得的PRF膜含有大量自體的生物因子、血小板以及白細胞等[3]，可作為良好的生物材料應用于組織修復中。

2.PRF的結(jié)構(gòu)

通過掃描電鏡和投射電鏡觀察可以發(fā)現(xiàn)PRF的基本結(jié)構(gòu)為纖維蛋白構(gòu)成的三維網(wǎng)狀支架結(jié)構(gòu)，并且有大量的白細胞和血小板位于其中[9，10]，在修復過程中可起到抑菌抗感染的作用。Bai等[11]通過兔模型發(fā)現(xiàn)分層的結(jié)構(gòu)中PRF比血漿還有更多的血小板源生長因子BB（PDGF-BB）和轉(zhuǎn)化生長因子β1（TGF-β1），并且擁有較高的孔隙率和良好的彈性，使氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)可以滲透至周圍組織，這可能是PRF促進機體修復的原因，其網(wǎng)狀支架也是PRF能夠長期釋放細胞因子和生長因子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[12，13]。在電鏡下，Sam[14]發(fā)現(xiàn)，低倍鏡（×250）下 PRF膜表面呈現(xiàn)不規(guī)則形態(tài)，同時在膜的中央可見許多聚集的血小板（×300），而在紅細胞與凝膠的紅黃交界處采用高倍鏡（3000）觀察可見到大量球形白細胞，這也證實了PRF不僅具有修復功能，還具有防御功能。

二、PRF促進軟組織形成的機制

研究發(fā)現(xiàn)，PRF中含有多種細胞因子[15]，這些因子可以促進組織細胞的聚集、增殖和修復反應。另外，它的三維纖維蛋白支架結(jié)構(gòu)不僅為組織修復提供了場所，還保證了細胞因子長期穩(wěn)定地釋放，此外，它的膜結(jié)構(gòu)以及內(nèi)含的白細胞構(gòu)成了一種防御屏障，抵抗外界致病因子的侵入。Mo等[16]發(fā)現(xiàn)VEGF可以通過活化NF-κB信號通路，增加核因子κB抑制因子α的磷酸化和泛素化來保護神經(jīng)細胞減少缺血缺氧的損害，也有研究表示，在缺血區(qū)增加VEGF或VEGF受體的表達可以增強bFGF（basic fibroblast growth factor，bFGF）的表達，從而促進血管的生成[17]。轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growthfactor-β，TGF-β）是一種趨化因子，不僅可以增加膠原纖維的合成、促進類平滑肌細胞的形成[18，19]，同時，它還作為一種橋梁在上皮細胞和間質(zhì)細胞中起到重要作用，抑制上皮細胞內(nèi)TGF-β的活化可以阻斷TGF-β對成纖維細胞反應，可以進一步減少纖維的形成[20]。胰島素樣生長因子（insulin-like growth factor，IGF）是一種細胞增殖調(diào)控因子，在細胞增殖、分化上有促進作用。Zeilbeck[21]通過上調(diào)IGF-1的mRNA表達發(fā)現(xiàn)可以激活Wnt/β-catenin通路促進毛細血管生成，IGF-1也可以通過提高組蛋白去乙酰酶SirT-1的表達增加SirT-1的去乙酰作用來促進損傷唾液腺的DNA修復[22]。血小板衍生生長因子（platelet derived growth factor，PDGF）是一種存在于血小板中α顆粒中的堿性蛋白質(zhì)，可以促使多種細胞從G0期進入分裂期。PDGF-BB與bFGF的合用可以促進成纖維細胞的增殖和膠原重建[23，24]達到肌腱組織的修復，并且與其它因子相比，PDGF-BB可以更快地促進細胞增殖，提高細胞活性以及在傷口閉合的后期促進成纖維細胞的分化來達到基質(zhì)的修復效果[25]。除此之外，還包括了膠原蛋白1、骨鈣素（OCN）、堿性磷酸酶（ALP）等其它多種因子[26]。Ehrenfest[8]在研究白細胞-富血小板纖維蛋白（leucocyte-PRF，L-PRF）時發(fā)現(xiàn)，當L-PRF內(nèi)細胞成分發(fā)生破壞時，它的實質(zhì)更像P-PRF，盡管PRF內(nèi)的多種生長因子在組織愈合的過程中扮演重要的角色，但是白細胞也同樣不可或缺，它可以作為一種媒介調(diào)節(jié)生長因子的釋放，可以在釋放生長因子的時間和數(shù)量上達到更好的效果，這與Sch?r[27]的研究相一致。Choukroun[28]對PRF促進組織愈合的機制進行了總結(jié)，即血管重塑再生、免疫調(diào)節(jié)控制、干細胞的遷移增殖分化以及創(chuàng)口上皮的覆蓋閉合。大量實驗證明，PRF內(nèi)含高濃度生長因子和大量細胞在促進骨、血管、纖維等組織修復和細胞遷移過程中起到重要作用，且細胞因子和白細胞在防御功能中也扮演了重要的角色，此外，空間結(jié)構(gòu)和分散的細胞外基質(zhì)也有利于細胞極化和群體遷移細胞間的定向耦合，繼而促進角化細胞上皮再生[29]，這些都可以促進傷口的愈合，減少創(chuàng)口的愈合時間。一系列的研究成果都表明了PRF在制備過程簡單的同時可以促進組織的愈合，為臨床的應用提供了指導和理論支持。

三、PRF在口腔中的研究應用

1.牙周組織中的應用

PRF作為一種自體的生物材料對牙周組織的再生有著積極的作用。眾所周知，翻瓣術(shù)有利于菌斑和牙石的刮除，達到減輕深牙周袋的作用，而PRF與翻瓣術(shù)聯(lián)合應用可以提高組織生長因子的表達，促進上皮的增生，減少附著喪失，從而進一步提高牙周炎患者的齦緣水平、增加附著水平[30]；2012年，Eren[31]使用冠向復位瓣術(shù)（coronally advanced flap，CAP）和PRF進行上皮下結(jié)締組織移植，改善了萎縮的牙齦組織的狀況；Anilkumar[32]將PRF覆蓋于牙齦萎縮暴露的牙根處，同樣使得牙齦再生，且獲得了良好的美學效果。另外，它的纖維蛋白成分也可以刺激膠原再生，促進牙周膜細胞的增殖、分化達到修復效果[33]。隨著引導組織再生術(shù)（guided tissue regeneration，GTR）運用的日漸成熟，在術(shù)中使用PRF可以使牙周組織獲得更好、更快的治療效果。

2.口腔種植中的應用

近年來，隨著口腔種植體體系成熟，PRF越來越廣泛地應用于種植領(lǐng)域。許多口腔種植患者由于后牙區(qū)骨量的不足，需要進行骨增量、上頜竇提升以及引導骨再生等手術(shù)，而在新增的骨粉中混入PRF不僅可以增強成骨細胞的分化和增殖，還能促進新生血管和黏膜的形成。PRF膜除了可以防止移植骨粉的流失外，其富含的纖維蛋白也可以促進穿孔的上頜竇黏膜的修復[34]，繼而較快地封閉創(chuàng)口。對拔牙后需要進行種植修復的患者，拔牙后若不做特殊處理，可導致牙槽嵴的吸收，影響缺牙區(qū)的美學效果，而使用位點保存技術(shù)將PRF膜與骨移植材料聯(lián)合應用不僅可以避免骨缺失、防止纖維細胞和上皮細胞的向創(chuàng)口的遷移，還可以有效抑制創(chuàng)口周圍軟組織的萎縮[35]。此外，即刻種植時PRF可作為一種理想的軟組織覆蓋，釋放生長因子，促進牙齦的愈合與再生[36]，保證種植的初期穩(wěn)定性。PRF對于牙周組織再生的治療也為種植體周圍炎患者的治療提供了新的研究思路。

3.牙體牙髓組織中的應用

牙髓包含著豐富的血管、神經(jīng)、淋巴和結(jié)締組織，是整個牙體組織的重要營養(yǎng)來源。PRF不僅能促進牙髓的分化和礦化修復牙體硬組織，針對牙髓自身疾病也有相當明顯的治療作用。對于有壞死的年輕恒牙在根管治療時加入PRF，在12個月后可以看到牙髓內(nèi)容物的再生[37]。Goel[38]在治療畸形根面溝患者時，去除根管內(nèi)感染物質(zhì)、加入PRF和修復材料，30個月后用CBCT照射觀察時，發(fā)現(xiàn)牙周膜和皮質(zhì)骨得到了良好的愈合。另外，人們發(fā)現(xiàn)，將人的牙髓細胞的懸浮液混入自體靜脈血再離心，不僅可以更好的保護PRF的支架結(jié)構(gòu)，還能釋放更多數(shù)量的生長因子[39]，從而更有效地進行組織修復。

四、展望

PRF是第二代血小板濃縮物，是一種天然的血凝塊，作為自體生物材料，具有良好的生物相容性、低毒性等特點，制備簡單，避免了免疫反應、感染以及倫理道德問題。其支架結(jié)構(gòu)及豐富的生長因子在治療創(chuàng)口愈合、加快組織的修復反應的同時，可以提高組織的修復的質(zhì)量，在功能和美學上達到更好的效果。但是，PRF作為修復材料進行單獨修復時療效并不明顯，此外，針對大面積的組織缺損，PRF會出現(xiàn)降解吸收過快、修復效果不理想等缺陷，目前臨床上更多的是將其與其他生物材料聯(lián)合使用進行治療。PRF的制備方法已經(jīng)十分成熟，針對PRF單獨以及聯(lián)合其他材料誘導組織修復、形成的具體機制還需要進一步深入研究，來為再生醫(yī)學的發(fā)展應用奠定良好的基礎(chǔ)。