Богатая тромбоцитами плазма (PRP) — это концентрат тромбоцитов, полученный путем градиентного центрифугирования аутологичной цельной крови, которая богата тромбоцитами. Когда тромбоциты активируются, они выделяют различные факторы роста, которые играют важную роль в стимулировании пролиферации, роста, дифференцировки и формирования тканей остеоцитов и остеобластов. С тех пор как в 1998 году Маркс и др. впервые использовали композитный трансплантат PRP для восстановления дефектов нижней челюсти, PRP постепенно стали применять для восстановления тканей в стоматологии, пластической хирургии, ортопедии, отоларингологии и нейрохирургии. В данной статье мы рассмотрим выделение и приготовление PRP и его применение в области ортопедии, а также проблемы и перспективы его использования. 1. Выделение и подготовка PRP PRP — это концентрат PLT, который выделяется из цельной крови градиентным центрифугированием по плотности в соответствии с различными коэффициентами седиментации компонентов крови. Количество PLT, концентрация различных факторов роста и количество лейкоцитов в PRP, приготовленном с помощью различного количества центрифуг, центробежной силы, времени центрифугирования и различных методов активации PLT, варьируется; биологические эффекты различных хирургических процедур и время применения PRP также производят различные биологические эффекты, таким образом, создавая различия в биологических эффектах PRP. Приготовление PRP с различным содержанием факторов роста в соответствии с различными физиопатологическими потребностями является направлением будущих исследований. Методы подготовки PRP можно разделить на два типа: ручная подготовка и полностью автоматизированная подготовка. Ручной процесс подготовки утомителен, но необходимое оборудование простое и легко выполнимое. Полностью автоматизированная подготовка требует специального оборудования, и в настоящее время обычно используется система SmartPReP, система Trissee, система сбора концентрата тромбоцитов, система Curasau и т.д. После центрифугирования нет существенной разницы в количестве тромбоцитов между методом ручного разделения и методом автоматического сепаратора тромбоцитов, хотя автоматический сепаратор тромбоцитов прост в эксплуатации и высоко автоматизирован, а чистота и концентрация подготовленных тромбоцитов PRP высоки, но этот метод обычно используется при большом объеме крови (как правило, более 150 мл) или необходимости создания канала венозной циркуляции, и в настоящее время используется в основном для сбора тромбоцитов в банках крови для В настоящее время этот метод используется в основном для сбора тромбоцитов в банках крови для переливания компонентов, что ограничивает его широкое применение в клинической практике из-за высокой стоимости. После одного центрифугирования кровь можно разделить на три слоя, нижний слой — это эритроциты с наибольшим коэффициентом оседания, верхний слой — супернатант, а на стыке имеется тонкий слой, т.е. слой, богатый тромбоцитами. После одного центрифугирования супернатант или слой эритроцитов отбрасывают, а затем снова меняют силу центрифугирования, чтобы отделить больше тромбоцитов. Метод двух центрифугирований до сих пор является общепринятым методом приготовления PRP. Liu Caixia et al. сравнили влияние PRP, приготовленной с помощью различных сил центрифугирования и времени центрифугирования, на дистракционный остеогенез в животной модели, и результаты показали, что количество тромбоцитов в PRP, приготовленной методом Ландесберга с двумя центрифугами (200 × g и 10 мин каждая), было значительно выше, чем в цельной крови, что в 6,17 раза выше, чем в цельной крови; скорость восстановления тромбоцитов была более 86%, и эффект стимулирования производства новой кости был более очевидным. Уровень восстановления тромбоцитов составил более 86%, а эффект стимулирования производства новой кости был более очевидным. Концентрация тромбоцитов в PRP, полученной центрифугированием при времени < 5 мин, существенно не отличалась от концентрации тромбоцитов в цельной крови при силе центрифугирования > 250 × g. Маркс и др. обнаружили, что концентрация тромбоцитов была самой высокой в слое эритроцитов на 2 мм ниже границы раздела после одного центрифугирования, а надосадочную жидкость отбрасывали и снова центрифугировали на низкой скорости для лучшего извлечения тромбоцитов. Однако большинство ученых считают, что степень извлечения тромбоцитов выше при использовании модифицированного метода Аппеля, т.е. сначала центрифугирование на низкой скорости, затем аспирация всего супернатанта и небольшой части эритроцитов под слоем межфазного соединения в другую центрифужную пробирку с последующим высокоскоростным центрифугированием. 2.Механизм действия богатой тромбоцитами плазмы Действие PRP осуществляется путем взаимодействия и взаимного регулирования факторов роста, которые выделяются и немедленно прилипают к поверхности мембраны клетки-мишени и активируют рецепторы клеточной мембраны. Эти мембранные рецепторы, в свою очередь, индуцируют внутренние сигнальные белки, которые стимулируют нормальную экспрессию генных последовательностей клетки. Таким образом, факторы роста, выделяемые PRP, не проникают в клетки-мишени и не приводят к изменению генетических свойств клеток-мишеней, а лишь ускоряют нормальный процесс заживления. Хотя механизм действия всех цитокинов, участвующих в восстановлении и реконструкции тканей, до сих пор неясен, некоторые эффекты цитокинов на восстановление и реконструкцию тканей уже выяснены, например: PDGF, один из первых факторов роста, появляющихся в месте перелома, может стимулировать митоз стромальных клеток костного мозга и увеличивать количество остеобластов; стимулировать рост эндотелиальных клеток и способствовать образованию капилляров в реципиентной области; также стимулировать Он также может стимулировать хемотаксис моноцитов-макрофагов. Как митогенный и биотропный фактор, TGF-β высоко экспрессируется в травмированной костной ткани, способствуя хемотаксису и пролиферации остеобластов и увеличивая синтез коллагена. Он стимулирует хемотаксис, митоз и синтез коллагеновых волокон остеобластов и остеокластов, подавляет образование остеокластов и резорбцию кости и играет важную роль в восстановлении переломов; IGF способствует пролиферации и миграции остеобластов и повышает жизнеспособность остеокластов; VEGF индуцирует пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток и таким образом способствует неоваскуляризации. Кроме того, активированный PLT высвобождает большое количество белков, которые важны для регенерации тканей. Тромбин может привлекать эндотелиальные клетки из окружающих тканей и повышать их жизнеспособность. В условиях трехмерной культуры пупочной вены человека тромбин может стимулировать пролиферацию фибробластов и формирование неокапилляров, вызывая при этом отрицательную обратную связь, что ограничивает синтез неокапилляров. Фибронектин стимулирует миграцию кератинизированных клеток и достигает взаимодействия клетка-клетка, что важно для восстановления морфологии клеток. PRP полностью аутологична, не подвержена передаче заболеваний и иммунному отторжению, что в корне решает проблему передачи заболеваний и трудности выживания трансплантата в инженерии костной ткани; PRP содержит различные факторы роста в высокой концентрации, а соотношение каждого фактора роста аналогично нормальному соотношению в организме, и обладает наилучшим синергетическим эффектом. PRP содержит высокие концентрации множества факторов роста в соотношениях, сходных с нормальными соотношениями в естественных условиях, с оптимальным синергетическим эффектом между биологическим действием одного фактора и взаимодействием различных факторов роста. Факторы роста, содержащиеся в PRP, не проникают в клетку или ядро, что ускоряет нормальный процесс заживления и не обладает тератогенным эффектом или способностью вызывать образование опухолей; PRP прост в изготовлении и менее вреден для пациентов, поскольку его можно изготовить, просто взяв кровь из вены пациента. Таким образом, PRP является безопасной, простой и недорогой процедурой, которая может быть использована в различных областях ортопедического лечения и имеет широкий спектр применения. Однако в клиническом применении PRP, особенно в области ортопедии, остается много нерешенных проблем, таких как отсутствие единых стандартов приготовления PRP, большие различия в концентрации факторов роста PRP, приготовленных разными методами, количество факторов роста, содержащихся в PRP, и механизм их взаимодействия остаются неясными. Поэтому исследования PRP должны, во-первых, установить набор методов приготовления PRP с высокой эффективностью и стабильностью, низким повреждением PLT, высокой чистотой и стабильностью; во-вторых, избежать факторов, влияющих на эффективность PRP при применении PRP; выбрать соответствующие носители для связывания PRP с носителями для улучшения способности PRP к регенерации костей, создать модели животных и разработать стандартизированные тесты, чтобы обеспечить основу для клинического применения PRP.