血小板浓缩物新策略:富含血小板纤维蛋白(PRF)促进海水浸泡伤修复的机制探究

《Frontiers in Cell and Developmental Biology》:Experimental study of platelet-rich fibrin affecting the healing of seawater-impregnated wounds in rabbits

【字体: 时间:2026年02月27日 来源:Frontiers in Cell and Developmental Biology 4.3

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  海水浸泡伤口愈合慢、易感染,是海上医疗的难题。本篇综述深入探讨了自体富含血小板纤维蛋白(PRF)这一第二代血小板浓缩物,在加速海水浸泡伤愈合中的作用与机制。研究表明,PRF能通过促进新生血管形成(CD34+)、抑制炎症和潜在抗菌,为这类复杂创伤提供了一个简便、有效且极具前景的治疗新选择。论文基于严谨的兔模型实验,数据详实,为临床转化提供了有力依据。

  

1 背景

在21世纪,海洋活动日益频繁,海员及从事海上作业的人员发生意外伤害并浸泡于海水中的风险随之增高,这使得海上医疗救援成为全球航空与航海医学的重要课题。海水具有低温、高钠、高渗透压及富含微生物等特点,导致海水浸泡伤的愈合过程比普通陆地创伤更为复杂和严重。它会加重局部炎症反应,抑制细胞修复与增殖功能,减缓肉芽组织生长,并可能引发低体温、机体代谢水平紊乱、全身性感染及抵抗力下降等一系列问题,严重影响伤口愈合。
在此背景下,寻找有效的治疗方法显得尤为重要。富含血小板纤维蛋白(Platelet-Rich Fibrin, PRF)作为一种第二代血小板浓缩物进入了研究者的视野。它由法国学者Choukroun于2001年首次报道,是通过对自体静脉血进行一次离心,在不添加抗凝剂的情况下获得的富含血小板的纤维蛋白凝块。PRF含有丰富的细胞生长因子,能够促进细胞增殖和微血管新生,具有良好的组织修复与再生效果,因此已在口腔颌面外科、骨科、整形外科及运动医学等领域受到关注。本研究旨在通过新西兰兔海水浸泡伤模型的实验,阐明PRF的作用机制,评估其临床应用价值,并为未来临床治疗此类创伤奠定理论基础。

2 材料与方法

本研究选用24只新西兰大白兔,在其背部脊柱两侧对称性地建立了两个全层皮肤缺损的海水浸泡创伤模型。通过随机数字表法,将每只兔子一侧的伤口划为PRF实验组(使用PRF凝胶治疗),对侧伤口作为对照组(不作处理)。
实验的关键步骤包括PRF的制备和创伤模型的建立。PRF遵循“现用现制”的原则,于实验前1小时通过兔心脏采血法采集15毫升血液,置于无菌无添加剂的离心管中,立即以3000转/分钟(1408 × g)离心10分钟。离心后,可见管内液体分为三层:上层为淡黄色清澈液体(贫血小板血浆层),中层为白色凝胶状物(富含血小板的纤维蛋白凝胶),底层为暗红色果冻状物(红细胞及细胞碎片)。弃去上清液,小心取出中层的白色凝块,置于干燥的无菌医用纱布垫上,去除底部杂质和红细胞碎片后,用无菌纱布轻轻按压10秒,制成PRF膜。
创伤模型建立后,立即将兔子浸入海水中60分钟。随后,实验组伤口表面应用制备好的PRF凝胶并用无菌纱布包扎,对照组则直接消毒后包扎。
研究在术后第1、4、7、14天分别进行评估,观测指标包括:
  • 伤口愈合率:通过数码相机拍照,使用Image-Pro Plus 6.0软件测量未愈合面积进行计算。
  • 组织形态学:取创伤组织进行石蜡包埋、切片,苏木精-伊红(H&E)染色后,在光镜下观察组织病理学变化。
  • 细菌学检测:取创伤组织研磨后,进行细菌培养和菌落观察,对比两组细菌生长情况。
  • 新生血管化状态:通过免疫组织化学染色检测CD34表达,以评估新生血管密度。
所有数据采用SPSS 22.0软件进行统计分析,使用方差分析(ANOVA)配合配对样本t检验和Bonferroni校正,P < 0.05认为有统计学意义。

3 实验结果

3.1 细菌学评估
术后第4天,对伤口进行细菌培养鉴定,结果显示两组海水浸泡伤培养出的细菌均为芽孢杆菌属。琼脂平板细菌培养结果清晰显示,对照组有大量菌落形成且生长密集,而PRF实验组仅形成少量菌落,表明PRF具有潜在的抑制细菌生长的作用。
3.2 大体观察
术后各时间点的大体观察显示,PRF组伤口愈合情况显著优于对照组。术后第1天,PRF组伤口相对清洁、干燥,而对照组已有明显炎性渗出。第4天,PRF组伤口覆有薄痂,周围洁净;对照组创伤颜色暗红,仍有渗出。第7天,PRF组痂皮增厚,伤口干净无渗出;对照组周围仍可见明显红肿。至术后第14天,PRF组痂皮脱落,伤口基本愈合;对照组创伤面颜色暗红,面积缩小不足50%,仍有炎性渗出。
3.3 伤口愈合率
统计分析表明,PRF组的伤口愈合率在所有时间点均显著高于对照组(P < 0.01)。术后第4、7、14天,PRF组的愈合率分别为30.5% ± 2.5%、52.1% ± 1.8%和92.9% ± 0.9%,而对照组分别为20.9% ± 2.6%、36.0% ± 3.3%和53.5% ± 3.2%。这证实PRF能有效加速海水浸泡伤的愈合。
3.4 组织形态学观察
H&E染色结果显示,PRF组在各时间点均表现出比对照组更少的炎性细胞浸润,以及更活跃的新生血管和成纤维细胞增殖。例如,术后第7天,PRF组创基纤维增生活跃,新生血管数量显著高于对照组,且血管壁逐渐分化成熟。
3.5 CD34新生血管化
免疫组化检测CD34表达进一步量化了新生血管密度。结果显示,从术后第4天开始,PRF组的CD34+新生血管密度就显著高于对照组(P < 0.05)。随时间推移,两组新生血管密度均增加,但PRF组的增加更为显著。至第14天,PRF组密度达到11.5 ± 1.0个/高倍视野,而对照组为9.0 ± 0.9个/高倍视野。血管生长趋势图也直观展示了PRF组更强劲的血管生成能力。

4 讨论

4.1 海水浸泡伤的危害与研究现状
海水浸泡会导致创面释放大量炎性因子,可能引发全身多器官损伤,增加死亡风险。同时,海水作为复杂的碱性高渗溶液,会使创面更易发生组织坏死和感染,延长愈合时间,甚至形成慢性创面。目前针对海水浸泡伤的治疗主要以常规清创换药和抗炎为主,虽有研究尝试使用碱性成纤维细胞生长因子等,但仍需更有效、便捷的治疗手段。
4.2 PRF的特性及其在伤口愈合中的优势
相较于第一代血小板浓缩物富血小板血浆(Platelet-Rich Plasma, PRP),PRF作为第二代产品,制备更简便,生物性能更稳定持久,且无需添加凝血酶等异体材料,避免了过敏、免疫排斥等安全问题。PRF被激活后,能缓慢释放转化生长因子-β(Transforming Growth Factor-β, TGF-β)、血小板衍生生长因子(Platelet-Derived Growth Factor, PDGF)和血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF)等多种细胞因子。这些生长因子的协同作用可以改善软组织修复,减轻炎症反应和水肿。此外,PRF中的白细胞、血小板本身及其活化后释放的一些抗菌活性肽可以抵抗微生物,预防创伤感染。其纤维蛋白网络还能防止生长因子等活性物质流失,延长局部作用时间。
4.3 PRF制备方法的优化
目前PRF的制备方法尚无固定标准。本研究采用3000转/分钟离心10分钟的方案,是基于前期研究发现此条件下TGF-β和PDGF-AB的释放量显著更高。经验表明,动脉血比静脉血更易离心成功,可能因动脉血氧含量高,相应凝血酶活性更活跃。
4.4 PRF对海水浸泡伤的治疗效果
本研究结果表明,应用PRF后,伤口炎症反应减轻,新生毛细血管和成纤维细胞增殖显著。其作用机制可能与PRF持续释放VEGF促进血管新生、以及白细胞和血小板的联合作用减轻炎症和感染有关。本研究也存在一些不足,例如未对PRF中各种生长因子的表达进行定量分析,未设置PRF处理非海水伤组作为对比等,这些将是后续研究的重点。
4.5 结论与临床应用价值
综上所述,自体富含血小板纤维蛋白(PRF)能够显著促进兔海水浸泡伤模型的伤口愈合。其机制是多方面的,包括促进血管新生、减轻炎症反应以及潜在的抑制细菌生长。PRF具有制备简便、来源于自体的优点,为临床上海水浸泡伤这一棘手问题的治疗提供了一个极具前景的新策略。
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