富血小板血漿在牙周組織再生中的作用研究進展
日期：2013-08-29
促使牙周組織再生是當(dāng)前牙周病治療的根本目標。常規(guī)的牙周手術(shù)可去除感染及病變組織,修整因牙周病變造成的軟硬組織缺損,并有一定程度的牙槽骨修復(fù)作用,但這種牙槽骨的修復(fù)是非常有限的。目前研究熱點是利用多種生長因子來促進、增強骨的爬行替代和新骨形成的能力,對骨缺損的修復(fù)及愈合起重要作用。
1 概述
生長因子具有多種調(diào)節(jié)功能,在組織修復(fù)過程中能調(diào)節(jié)細胞的增殖、趨化、分化和細胞外基質(zhì)的生物合成,能明顯促進牙周組織的再生和修復(fù)。20世紀90年代以來,國內(nèi)外一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)富血小板血漿(plate let-rich plasma, PRP)中含有高濃度的生長因子如:血小板衍生生長因子(platelet-derived groth factor, PDGF)、轉(zhuǎn)化生長因子-b1, b2(transforming growth factor-b1, b2, TGF-B1, B2)、類胰島素生長因子( insulin-like growth factor, IGF)、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、表皮生長因子(epidermal growth factor, EGF)、上皮細胞生長因子(epithelial cell growth factor,ECGF)等[1]。近年來一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)PRP具有明確的促進成骨及軟組織修復(fù)的作用和加速骨愈合的能力,它能明顯縮短愈合時間,提高骨愈合質(zhì)量,并且由于PRP完全來源于自體,無疾病傳染及免疫排斥反應(yīng),制作簡單,對組織損傷小,因此在臨床上具有良好的應(yīng)用前景[2-3]。
2 PRP的成分及作用機制
2. 1技術(shù)簡介PRP技術(shù)是以患者自身靜脈血為原料,
通過梯度密度離心的方法獲得富含血小板的血漿。其血小板的濃度為全血4倍以上,再單獨或聯(lián)合其他生物材料注入硬組織缺損或軟組織創(chuàng)傷處,從而修補缺損,誘導(dǎo)生長,加速局部創(chuàng)傷的愈合并提高愈合質(zhì)量。這種作用的發(fā)揮有賴于PRP中濃縮血小板脫顆粒后產(chǎn)生的高濃度各類生長因子以及纖維蛋白原所形成的纖維網(wǎng)狀支架。當(dāng)PRP中血小板被激活后產(chǎn)生的高濃度生長因子中以PDGF,TGF-b最為重要。PRP中生長因子的濃度比例與全血中比例相似,且研究發(fā)現(xiàn), PRP中所含的生長因子的量隨著血小板數(shù)量的增加而增加,二者成線性關(guān)系[4]。
2. 2 血小板衍生生長因子(PDGF) PDGF有A、B兩條鏈,構(gòu)成AA、BB、AB3種異構(gòu)體,它主要有巨噬細胞合成并存儲在血小板a顆粒中,當(dāng)外界刺激誘導(dǎo)血小板聚集和脫顆粒時即被釋放入血。體外實驗表明, PDGF特別是PDGF-BB對PDLF和GF有強趨化和增殖作用,但二者的反應(yīng)性不同。Mumford等[5]發(fā)現(xiàn)在有PDGF-BB的條件下,PDLF的增殖快于GF,創(chuàng)傷修復(fù)能力相同;反之GF的修復(fù)能力明顯快于PDLF。PDGF-BB促進人PDLF增殖的最佳濃度是10 ng/ml[6], PDGF可減弱細菌毒素對人PDGF和GF趨化和增殖的抑制作用,當(dāng)PDGF-BB的局部濃度大于50 ng/ml時,可明顯促進PDLF附著于感染過牙周炎的根面[7]。PDLF-BB還可吸附于牛骨膠原基質(zhì)上,并緩慢釋放,從而促進成骨細胞增殖[8]。由此提示PDGF可作為一種治療方法用于牙周組織再生。PDGF與可吸收屏障膜合用能促進小獵犬Ⅲ根分叉病變處的骨再生和新附著的形成,它還能與其他生長因子協(xié)同作用,促進牙周組織再生。
2. 3 轉(zhuǎn)化生長因子(TGF) TGF-b是骨形成蛋白超家族成員,可有血小板、巨噬細胞等多種細胞合成分泌。研究表明: (1)在體外,TGF-b可作用于多種細胞,促進其細胞外基質(zhì)的生成,例如在牙周膜成纖維細胞的試驗中,單獨應(yīng)用TGF-b或聯(lián)合PDGF-BB一起應(yīng)用時具有明顯的刺激牙周膜成纖維細胞的增殖活性。(2)體內(nèi)實驗表明, TGF-b可促進鼠牙周損傷后修復(fù)時肉芽組織的形成, TGF-b、PDGF和二甲胺四環(huán)素合用能促進鼠的炎性牙周組織修復(fù)[9]。
2. 4 胰島素樣生長因子( IGF)研究表明:在骨基質(zhì)中存在豐富的IGF,其對牙周膜細胞具有趨化作用,明顯刺激牙周膜成纖維細胞的增殖及促進蛋白質(zhì)的合成[10]。在牙周再生的實驗中,報道最多的是IGF-1。體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn),單獨應(yīng)用IGF-1對牙周組織損傷愈合無明顯影響,但PDGF和IGF-1協(xié)同作用能促進骨再生和新附著的形成。有研究表明,用150 ng/ml的PDGF和IGF-1治療臨床牙周病患者,治療組的骨再生占43. 2%,而對照組只有18. 5%。此外,通過介導(dǎo)作用, IGF還可以調(diào)節(jié)成骨細胞和破骨細胞的分化形成及其功能活性,在骨改建耦聯(lián)中發(fā)揮重要作用。
3 PRP的制備方法
制備PRP的方法主要有兩種:血漿分離置換法和二次離心法。目前市場上已有多種商業(yè)化的PRP制備系統(tǒng)。有研究表明8~10 ml全血制備的PRP足以用于牙周組織再生。不同離心次數(shù)、離心力和離心時間制作出的PRP中的各種生長因子的濃度和活性各不相同。Landesberg等以不同離心力和離心時間2次離心制作PRP時發(fā)現(xiàn)如離心力>250 g,會導(dǎo)致血小板破壞過多,如一次離心時間<5 min,得到的PRP中血小板濃度與全血差異無統(tǒng)計學(xué)意義。他建議一次離心后棄掉紅細胞層,再次離心,兩次離心均采用200 g的離心力離心10 min。Ting等[11]采用此法制作的PRP中血小板記數(shù)高于全血,為全血的6. 17倍,血小板回收率為86. 44%, PRP中CD62P的表達率6. 05%,他認為采用Landesberg法制作的PRP中血小板濃度高,活化率小,是較理想的制作方法。無論何種方法制作的PRP,在其應(yīng)用之前都需要與激活劑按1: 1比例混合,激活劑為10%氯化鈣溶液(一種枸櫞酸鹽抑制劑能夠使血漿凝固)和100 U/ml牛凝血酶(一種激活劑能使纖維蛋白聚集成不可溶解的凝膠,誘導(dǎo)血小板脫顆粒并釋放介質(zhì)和細胞因子)混合制成。PRP與激活劑及少許空氣混合、搖勻,經(jīng)6~10 s后即制成PRP凝膠,再與移植物材料混合后充填于骨缺損區(qū)。
3 PRP與牙周組織再生
PRP內(nèi)含大量生長因子,有研究結(jié)論支持目前臨床應(yīng)用PRP可能促進牙周織織再生的假設(shè)。PRP能促進人成骨樣細胞的增殖速度達到穩(wěn)定水平,并呈濃度依賴性。在狗的動物實驗中,在鈦牙種植體周圍填入含或不含PRP的脫礦骨粉,經(jīng)組織學(xué)分析顯示這兩種方法均可促使大量新骨形成,而且PRP的移植物與骨的接觸程度顯著增高。最先將PRP用于口腔臨床的是Marx等學(xué)者。1998年,他們將PRP與多孔骨髓聯(lián)合用于下頜骨腫瘤患者的下頜骨重建,結(jié)果顯示在骨移植體內(nèi)加入PRP能顯著促進骨形成的速度和成熟度。目前,許多學(xué)者已開始對PRP進行深入研究,表明PRP可以促進骨細胞、成骨細胞樣細胞的增殖。Camargo[3]研究PRP+骨替代物+GTR與單純GTR比較,發(fā)現(xiàn)實驗組牙周袋顯著變淺,臨床附著顯著增加。這些研究均提示, PRP可能具有促進牙周缺損區(qū)牙周膜細胞的再聚集、增殖、分化等作用。我們通過提取PRP并檢測其對狗牙周膜細胞的增殖影響,發(fā)現(xiàn)其確實可以刺激自身PDLFs的增殖,并具有濃度依賴性,濃度太高反而抑制其生長,這可能與其中所含的生長因子的量以及各種生長因子之間的協(xié)同和(或)抑制作用有關(guān)。2007年, Demir B[12]研究了PRP與bio-glass治療人的骨內(nèi)缺損,分為PRP+BG組和單純BG組,結(jié)果是兩組在治療骨缺損上都是有效的,在PD減少,臨床附著獲得,及骨增生量上PRP+bio-glass較biog-lass組并無明顯優(yōu)勢。提示尚需探討PRP更為合適的使用方法。陳超,等[13]比較了GTR,GTR+BPMP,GTR+PRP+BPMP3種方法對磨牙Ⅱ根分叉病變的療效。結(jié)果是它們均是治療磨牙Ⅱ根分叉病變的有效方法,但PRP在促進牙周組織再生方面的作用可能更強。
PRP還可用于治療牙齦退縮。Petrungarol等將PRP,皮下結(jié)締組織移植物和膠原膜結(jié)合用于治療牙齦退縮,取得了很好的臨床效果。PRP還可用于上頜竇提升術(shù)和牙槽嵴重建術(shù)。亦有資料顯示PRP具有良好促進種植體周圍炎愈合的功效。從而使種植體重新獲得良好的骨整合與健康的齦界面。
4 PRP應(yīng)用前景及存在的問題
PRP的獨特優(yōu)點使其在口腔臨床領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。(1)PRP完全是自體的,無疾病傳染及免疫排斥反應(yīng);(2)PRP中含有多種高濃度的生長因子,各生長因子比例與體內(nèi)正常比例相似; (3)PRP凝膠具有粘附性,有利于移植物的粘附、防止生長因子的流失; (4)PRP有促凝血的作用;(5)PRP制作簡單且對患者的損傷小,只需從患者的靜脈取血即可制作PRP,國外已有專門制作PRP的儀器,操作簡便
并且所需時間短。需要指出的是,目前對于PRP的基礎(chǔ)研究和臨床試驗還不夠深入,還有許多問題擺在面前,如不同生長因子的理想的工作濃度如何; PRP中一些尚未發(fā)現(xiàn)的有用因子及其功效如何。因此,我們?nèi)孕枰粩嗯镻RP在牙周組織再生中的作用提供可靠的證據(jù)。
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本文來自：社區(qū)醫(yī)學(xué)雜志
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