羅開(kāi)云 王淑君 毛平平 孫楊子 齊清 欒建鳳
富血小板血漿(platelet rich plasma,PRP)是自體新鮮全血經(jīng)離心后獲得的血小板濃縮物,其血小板含量是全血的5倍以上[1],激活PRP釋放高濃度的生長(zhǎng)因子和抗炎因子[2],包括血小板源性生長(zhǎng)因子(platelet-derived growth factor,PDGF)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(transforming growth factor-β1,TGFβ1)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、表皮生長(zhǎng)因子(epidermal growth factor,EGF)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(fibroblast growth factor,F(xiàn)GF)和胰島素樣生長(zhǎng)因子I(insulin-like growth factor-I,IGF-I)等[3-4],這些生長(zhǎng)因子可以持續(xù)釋放約7天,調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化,參與創(chuàng)傷部位血運(yùn)重建,組織再生等復(fù)雜的愈合過(guò)程[5-6]。近年來(lái)PRP受到眾多學(xué)科的青睞,廣泛用于關(guān)節(jié)炎[7]、骨修復(fù)[8]、糖尿病足[9]和面部年輕化、痤瘡、禿發(fā)[10]等治療。但血小板的保存時(shí)間較短,在20~24℃振蕩條件下僅為5天[11],目前PRP多是即制備即使用,且常溫條件下容易發(fā)生細(xì)菌污染,大大限制了其應(yīng)用價(jià)值[12]。有學(xué)者嘗試?yán)洳兀?℃)或者冷凍(-80℃或-196℃)保存血小板,以降低細(xì)菌污染,但也不可避免地造成血小板損傷[13-14]。本文探討不同的保存方法對(duì)PRP性能的影響,以期探索更具優(yōu)勢(shì)的保存方式。
1 主要儀器與材料
1.1 儀器:冷凍干燥機(jī)(上海愛(ài)朗儀器有限公司,型號(hào):FDU-1200)、臺(tái)式高速離心機(jī)(Eppendorf公司,型號(hào):5415R)、酶標(biāo)儀(Hamilton公司,型號(hào):FAME M8)、全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀(Sysmex公司,型號(hào):XE2100)、-80℃超低溫冰箱(Haier公司,型號(hào):DW-86L628)、電熱恒溫水槽(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司,型號(hào):DK-8D)、反滲透純水設(shè)備(南京峻朗科技有限公司,純晶牌)等。
1.2 材料:TGF-β1 ELISA試劑盒(聯(lián)科生物,批號(hào):A98110121)、VEGF ELISA試劑盒(聯(lián)科生物,批號(hào):A18310135)、PDGF-BB ELISA試劑盒(聯(lián)科生物,批號(hào):A913700823)、10%葡萄糖酸鈣注射液(雙鶴藥業(yè),批號(hào):20110536)、300 mL一次性采血袋(Fresenius Kabi,批號(hào):85PA06FE00)。
2 方法
2.1 PRP的制備:招募20位健康獻(xiàn)血者并獲得倫理審批及知情同意后,采集300 mL全血,利用密度梯度三次離心法制備PRP。首先將全血以離心力1 200 g離心10 min,分離出血漿;再將血漿以213 g離心8 min,分離上層血漿;第三次以4 650 g快速離心血漿6 min,血小板沉積底部,去除上層貧血小板血漿,剩余部分即為PRP[15]。20份PRP各取1 mL送檢血常規(guī),進(jìn)行血小板及殘留紅細(xì)胞計(jì)數(shù),另外各留取10 mL作實(shí)驗(yàn)用。
2.2 實(shí)驗(yàn)分組及設(shè)計(jì)
2.2.1 實(shí)驗(yàn)分組:每份PRP分為5組,每組2 mL,分別為新鮮PRP組(PRP組)、冷凍后PRP激活組(F-Ca PRP組)、激活后PRP冷凍組(Ca-F PRP組)、凍干PRP激活組(FD-Ca PRP組)和激活后PRP凍干組(Ca-FD PRP組)。
2.2.2 PRP保存處理及檢測(cè)留樣:PRP(n=20):本組每份取1 mL PRP,10 000 g離心10 min取上清進(jìn)行三種生長(zhǎng)因子的檢測(cè),另取1 mL加入200 μL的10%葡萄糖酸鈣注射液激活,記錄PRP成膠時(shí)間。
F-Ca PRP(n=20):本組每份取1 mL PRP放置-80℃低溫冰箱冷凍保存,4周后取出,置37℃水浴復(fù)融后,加入200 μL的10%葡萄糖酸鈣注射液激活,記錄PRP成膠時(shí)間后,10 000 g離心10 min取上清進(jìn)行檢測(cè)。
Ca-F PRP(n=20):本組每份取1 mL PRP加入200 μL的10%葡萄糖酸鈣注射液激活成膠后即10 000 g離心10 min取上清,置-80℃低溫冰箱冷凍保存4周后,37℃水浴復(fù)融進(jìn)行檢測(cè)。
FD-Ca PRP(n=20):本組每份取1 mL PRP樣本,置-80℃低溫冰箱冷凍過(guò)夜后,凍干機(jī)預(yù)降溫至-46℃,樣本移至凍干機(jī)真空干燥,保持真空度<133 mbar,干燥8 h后取出,密封于室溫干燥保存4周后,加入純水至1 mL復(fù)水[16],再加入200 μL的10%葡萄糖酸鈣注射液激活,記錄PRP成膠時(shí)間后即10 000 g離心10 min取上清進(jìn)行檢測(cè)。
Ca-FD PRP(n=20):本組每份取1 mL PRP,加入200 μL的10%葡萄糖酸鈣激活成膠后即10 000 g離心10 min取上清,記錄上清液體積,置-80℃低溫冰箱冷凍過(guò)夜后,凍干機(jī)預(yù)降溫至-46℃,樣本移至凍干機(jī)真空干燥,保持真空度<133 mbar,干燥8 h后取出,密封于室溫干燥保存4周后,加入與凍干前該樣本等體積純水復(fù)水后進(jìn)行檢測(cè)。
2.2.3 生長(zhǎng)因子濃度的檢測(cè):采用ELISA法檢測(cè)生長(zhǎng)因子TGF-β1、VEGF和PDGF-BB含量。嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作。
3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用GraphPad Prism 5統(tǒng)計(jì)軟件分析,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,各組數(shù)據(jù)組間比較,TGF-β1、VEGF、PDGF-BB和成膠時(shí)間比較采用單因素方差分析(One-way ANOVA),方差齊性,進(jìn)一步采用Tukey法分析結(jié)果,P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
1 血小板計(jì)數(shù)及殘留紅細(xì)胞計(jì)數(shù) 經(jīng)密度梯度三次離心法制備的PRP中血小板濃度為(1 031±150.1)×109/L,約為全血的4~5倍。殘留紅細(xì)胞數(shù)為(0.042±0.031)×1012/L。
2 成膠時(shí)間 因Ca-F PRP組和Ca-FD PRP組是新鮮PRP經(jīng)鈣激活成膠后留取的上清液再進(jìn)行冷凍或凍干,而復(fù)水復(fù)融后的上清液不再形成血小板膠,故只記錄了PRP組、F-Ca PRP組和FD-Ca PRP組的成膠時(shí)間(見(jiàn)表1)。F-Ca PRP組和FD-Ca PRP組的成膠時(shí)間均較新鮮PRP組短,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表1 PRP激活組的成膠時(shí)間(n=20)
3 生長(zhǎng)因子濃度分析 經(jīng)檢測(cè)TGF-β1、VEGF和PDGF-BB的含量詳見(jiàn)表2。分別將各組結(jié)果與PRP組進(jìn)行比較,其中TGF-β1含量:F-Ca PRP組、Ca-F PRP組和Ca-FD PRP組與PRP組比較無(wú)明顯差異(P>0.05),而FD-Ca PRP組高于PRP組(P>0.05);VEGF含量:F-Ca PRP組和Ca-FD PRP組與PRP組比較無(wú)明顯差異(P>0.05),而Ca-F PRP組和FD-Ca PRP組均高于PRP組且FD-Ca PRP組差異明顯(P<0.05);PDGF-BB含量:F-Ca PRP組、Ca-FD PRP組均明顯低于PRP組(P<0.05),F(xiàn)D-Ca PRP組與PRP組比較無(wú)明顯差異(P>0.05),而Ca-F PRP組高于PRP組(P<0.05)。
表2 生長(zhǎng)因子TGF-β1、VEGF 和PDGF-BB的含量(n=20)
冰凍狀態(tài)時(shí)血小板基本處于休眠狀態(tài)且無(wú)細(xì)菌污染及繁殖,有利于血小板的長(zhǎng)期有效保存[17-18],解決了因保存期短而造成資源浪費(fèi)、需反復(fù)采集制備PRP的問(wèn)題。本研究采用了三次離心法制備PRP,減少紅細(xì)胞殘留,更適合低溫冷藏、冷凍和凍干保存[15]。但冷凍保存需要深低溫冰箱,不利于PRP的遠(yuǎn)距離運(yùn)送。有學(xué)者研究顯示用氯化鈣激活豬PRP凍干后,室溫保存4周仍含豐富的生長(zhǎng)因子,認(rèn)為激活后凍干的PRP在使用時(shí)只需復(fù)水即可,使用更加方便[19]。
TGF-β1、VEGF和PDGF-BB是PRP中含量較高的三種生長(zhǎng)因子,我們以新鮮PRP為基礎(chǔ)對(duì)照組,分析了不同保存處理方式對(duì)PRP中上述生長(zhǎng)因子含量的影響,探討一種更加適合PRP保存并且不影響其生長(zhǎng)因子釋放的保存方式。與新鮮PRP相比,TGF-β1無(wú)論是激活后再冷凍或凍干,還是冷凍或凍干后再激活,其含量較新鮮PRP組無(wú)明顯差異;而VEGF,凍干PRP組明顯高于新鮮PRP,其他處理保存方式與新鮮PRP無(wú)明顯差異;對(duì)于PDGF-BB,凍干PRP組與新鮮PRP比較沒(méi)有明顯差異。此外,F(xiàn)D-Ca PRP組的TGF-β1和VEGF含量均為各組最高,可推測(cè),凍干保存PRP的方法對(duì)PRP生長(zhǎng)因子濃度無(wú)明顯影響,甚至個(gè)別生長(zhǎng)因子釋放優(yōu)于其他保存形式。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示冷凍保存或凍干保存后再激活制備成富血小板膠所需時(shí)間均小于新鮮PRP的成膠時(shí)間,說(shuō)明冷凍或凍干保存對(duì)PRP形成血小板膠所需時(shí)間更短,更適合戰(zhàn)時(shí)創(chuàng)傷、臨床急救使用。相對(duì)于冷凍PRP,凍干PRP室溫即可保存,復(fù)水再使用簡(jiǎn)單快速,對(duì)PRP的長(zhǎng)期保存、多次使用更具優(yōu)勢(shì),更利于拓展其應(yīng)用范圍。
本研究的標(biāo)本量?jī)H20份且來(lái)源于健康獻(xiàn)血者,只分析了保存4周后PRP的三種生長(zhǎng)因子含量,具有一定的局限性,冷凍或凍干對(duì)PRP的激活有無(wú)其他影響、冷凍或凍干PRP長(zhǎng)期保存效果如何等,需在今后的研究中進(jìn)一步探討。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突