基于体外和体内研究的富白细胞血小板血浆对肌腱疾病的影响（综述）

肌腱相关疾病是临床上常见的肌肉骨骼系统疾病，占所有运动相关损伤的30-50%，由于肌腱的低血管结构，它们很难治疗。富含血小板的血浆（PRP），包括纯PRP和富含白细胞和血小板的血浆（L-PRP），已经引起越来越多的关注，因为它可能通过释放生长因子和细胞因子而刺激组织再生。本综述的目的是通过全面检查已发表的文献，包括体外、动物和临床研究，总结L-PRP对肌腱疾病的影响和基本机制。事实证明，L-PRP能使患有肌腱疾病的病人的疼痛得到相对更大程度的缓解，功能得到改善。此外，L-PRP可能通过多种机制发挥其作用，如新生血管、细胞增殖和肌腱/祖先干细胞分化为腱细胞，以及细胞外基质重组，将III型胶原纤维转化为I型。还有人指出，L-PRP中白细胞的作用取决于受伤组织及其周围微环境的生物状态。L-PRP在早期阶段有利于并促进肌腱愈合，而在后期阶段，由于存在过度分解代谢和炎症反应的风险，它很可能不利于肌腱的修复。总的来说，L-PRP在肌腱疾病中的应用似乎是一个有前景的领域，值得进一步研究。

肌腱是肌肉骨骼系统的单轴结缔组织成分；它们负责传递肌肉骨骼组织之间的收缩力，它们具有粘弹性，对不同程度的应变敏感。当肌腱受到急性损伤或反复过度使用时（统称为肌腱疾病），其结构和功能可能会发生改变，影响数百万人进行体育锻炼或工作的能力。令人遗憾的是，肌腱疾病很常见，最常见的损伤包括手部屈肌腱和伸肌腱（发病率分别为每年4.83和17.87/10万）、跟腱（每年11.33/10万）和肩袖肌腱（每年3.73/10万）。

肌腱疾病的治疗方案主要包括手术修复、机械刺激（运动康复）和局部抗炎药物，辅以物理治疗和组织工程等干预措施。最近的研究表明，富含血小板的血浆（PRP）是一种很有前途的治疗肌肉骨骼损伤的方法，因为它简单、安全、经济和微创。PRP被指出是一种最佳的自体生物血源产品，在注射时释放高浓度的生长因子和细胞因子，如血小板衍生的生长因子（PDGF）、血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、转化生长因子-β（TGF-β）和胰岛素样生长因子-1（IGF-1），有助于肌腱愈合。表I中总结了生长因子的功能。这些生长因子发挥着各自的功能，它们可以通过促进血管生成、细胞增殖、细胞分化和胶原蛋白生成来促进肌腱愈合。以前的研究表明，PRP，包括白细胞和PRP（L-PRP）和纯PRP（P-PRP） ，在促进肌腱再生、修复和愈合方面具有关键功能，因为它可能增强肌腱组织结构的形成和愈合。

尽管一些研究报告了应用PRP后的良好临床结果，但其他研究表明L-PRP治疗后疼痛或肌腱功能没有明显改善。这些矛盾的数据可能主要归因于PRP制备程序、疾病阶段和病人相关因素的变化。以前的一项研究调查了PRP的细胞成分，并指出，与血小板和纤维蛋白原相比，白细胞浓度在不同的PRP制剂中差异很大。此外，白细胞浓度和组成强烈影响PRP的质量。以前的大多数研究没有明确说明PRP的类型是否含有白细胞。然而，由于对PRP的疗效存在争议，越来越多的研究澄清了PRP的具体成分。

本综述通过对已发表的相关文献（包括临床、动物和体外研究）的综合考察，总结了L-PRP对肌腱疾病的影响和基本机制，目的是为今后L-PRP在肌腱疾病中的应用提供证据支持，并在一定程度上解决围绕PRP使用的争议问题。

一般情况

肌腱愈合是一个复杂的过程，主要通过三个重叠的阶段发生。炎症、增殖和重塑（1,3,18）。L-PRP加速了肌腱的愈合过程，血小板通过α-颗粒的脱颗粒释放局部作用的生长因子，启动了伤口修复（6）。L-PRP释放的生长因子及其对肌腱分子结构的影响见图1。L-PRP可以促进血管生成、增殖和TSC向腱细胞的分化，此外还有I型胶原的产生。

L-PRP早期释放的生长因子在肌腱中引起的关键分子、细胞和胶原变化。L-PRP促进血管生成、肌腱细胞增殖（TSCs和tenocytes）和TSCs向tenocytes的分化，以及I型胶原蛋白的产生。TSCs的确切位置仍有争议（因此用"？"表示）。L-PRP，富含白细胞和血小板的血浆；VEGF，血管内皮生长因子；PDGF，血小板衍生的生长因子；TSCs，肌腱干/祖细胞；TGF-β，转化生长因子β；IGF-1，胰岛素样生长因子-1；bFGF，基础成纤维细胞生长因子。

血管生成

一些体外和动物研究报告显示，在肌腱修复过程的早期阶段，L-PRP的给药明显增加了血管生成。有人认为，血管不畅是限制肌腱愈合能力的一个主要因素。

与全血或贫血小板血浆相比，L-PRP含有更高浓度的参与新生血管的生长因子，如VEGF和PDGF，它们共同促进血管壁的渗透性，以及血管内皮细胞的生长和增殖。生长因子浓度和表达的增加可能是作为组织修复过程的一部分而参与诱导血管生成的内在机制。在血管生成之后，血流的恢复促进了来自外周血和骨髓的修复细胞的招募，因此，周围组织的固有腱细胞和成纤维细胞迁移到受伤部位并开始增殖和合成胶原蛋白 。

因此，L-PRP加速肌腱愈合的机制之一是加强对受伤软组织的血液供应。新生血管沿着表皮进行，穿过正常的血管区域，为受伤区域提供外在的细胞、营养物质和生长因子。这种作用是由L-PRP中含有的血管生成生长因子，如VEGF和PDGF介导的。此外，Kobayashi等人报告说，L-PRP中的白细胞浓度与PDGF和VEGF的浓度呈正相关，而与bFGF的浓度呈负相关。总之，L-PRP加速了血管生成过程，随后导致了肌腱愈合过程的加速。

细胞增殖和分化

肌腱中存在两种细胞类型。腱细胞是最主要的细胞类型，而腱干/祖细胞（TSCs）只占全部腱细胞的一小部分（<5%）。虽然某些细胞培养研究表明，PRP处理能增加腱细胞的增殖，但腱细胞的增殖率在肌腱损伤后是有限的。相反，TSCs有很高的增殖率，PRP可能会进一步增强。此外，与其他成人干细胞类似，TSCs能够自我更新并分化为腱细胞，负责维护和修复肌腱。

关于L-PRP对肌腱细胞增殖和分化的影响，研究表明，这可能是由于L-PRP中含有大量的生长因子，包括PDGF ，TGF-β和IGF-1。以前的那些体外或动物研究表明，这些生长因子在L-PRP中的浓度很高，对TSC的细胞增殖和腱细胞分化有重要作用（表I）。L-PRP可能调节STAT3和p27的表达，以上调细胞周期蛋白和细胞周期蛋白依赖性激酶的表达，从而增加肌腱细胞的增殖。此外，根据Zhou等人的研究，在细胞培养实验中，与P-PRP相比，L-PRP处理诱导腱细胞的增殖和分化明显提高。然而，Zhang等人报告了相反的结果，即L-PRP对TSCs产生有害影响，抑制其增殖，加速非腱细胞分化，并诱导其凋亡。值得注意的是，该研究中的TSCs是从年轻健康的兔子身上分离出来的，这与患有慢性肌腱病的老年人类的细胞不同。未来可能需要更严格的实验设计来获得这方面的证据，研究应特别关注TSCs是来自健康还是受伤的肌腱，以及肌腱损伤是急性还是慢性。

对新陈代谢的影响

在体外和动物研究中，L-PRP已被表明可影响参与伤口愈合过程的肌腱细胞的代谢。在增殖阶段，肌腱成纤维细胞会促进丰富的III型胶原蛋白、肉芽组织和其他细胞外基质（ECM）成分（如蛋白多糖）的合成，并将它们沉积到伤口部位。事实上，正常的肌腱由I型和III型胶原蛋白组成，其中I型胶原蛋白是负责拉伸强度的主要成分。当肌腱受伤时，I型胶原蛋白被下调，III型胶原蛋白的合成被加强，与I型胶原蛋白相比，III型胶原蛋白的合成在肌腱愈合的过程中更早发生。众所周知，PRP可以加强I型胶原蛋白的合成，而不是III型胶原蛋白，以加速肌腱的愈合。然而，在L-PRP中加入白细胞一直有争议，因为某些研究表明有好处，而其他研究报告说对组织再生有有害影响，因为白细胞可能引起更多的炎症。

某些研究表明，L-PRP同时发挥分解代谢和合成代谢作用，而P-PRP对受伤组织主要发挥合成代谢作用。关于L-PRP的合成作用，胶原纤维排列时间缩短，这是由于L-PRP中含有TGF-β和bFGF等顺应性生长因子，直接刺激局部干细胞和ECM基因，加速胶原蛋白的合成。其中，TGF-β已被证明在肌腱愈合的几乎所有阶段发挥作用，并作为外在细胞迁移的刺激物，调节蛋白酶和胶原蛋白的产生。

关于分解作用，L-PRP中白细胞数量的增加可能刺激成纤维细胞释放分解细胞因子，如白细胞介素-1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和基质金属蛋白酶（MMPs），它们能够降解各种类型组织的ECM。关于分解代谢因子，MMP-1、MMP-3和MMP-9的水平被指出与白细胞浓度密切相关，它们可能通过入侵的血管内皮细胞加速ECM的蛋白分解，导致机械稳定性受损。根据PRP中白细胞的分解作用，可以推断L-PRP中血小板浓度的增加会通过抑制分解细胞因子的表达而产生积极的作用；然而，据报道，增加L-PRP中血小板/白细胞的浓度比并没有好处。此外，根据目前的知识，很难确定增加MMP1和MMP3的基因表达水平是否对退行性或断裂的肌腱的愈合有益。

分解代谢和合成代谢在正常肌腱中是平衡的，然而，这种平衡在受伤的肌腱中被破坏了。分解代谢或合成代谢是否占优势，取决于不同类型的肌腱损伤和愈合阶段。在胶原酶诱导后4周的慢性兔跟腱病模型中，Yan等人观察到P-PRP和L-PRP都能促进较大胶原纤维的形成，但P-PRP比L-PRP发挥了更大的作用。然而，在胶原酶诱导后1周的早期模型中，Li等人检测到与P-PRP注射后相比，L-PRP注射后胶原I含量更高，胶原III含量更低。

事实上，目前的观点是，L-PRP对代谢的影响与肌腱愈合的时间和阶段密切相关。在肌腱失调或急性损伤的早期阶段应用L-PRP会导致胶原蛋白I的更高表达，而在后期阶段输送L-PRP则会导致胶原蛋白III的更高表达。换句话说，L-PRP的早期递送促进了基质的成熟，而晚期递送则损害了肌腱修复中的基质模型化过程。

炎症反应

组织愈合是一个需要白细胞的炎症过程，L-PRP中含有白细胞。在炎症阶段，炎症细胞，包括中性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞，从周围组织迁移到伤口部位。肌腱愈合始于局部止血，随后中性粒细胞和吞噬细胞迁移到病变部位，以清除异物和坏死的组织。已知组织巨噬细胞在周围基质和环境因素的影响下被激活并分化为M1和M2表型；在这种模式下，M1巨噬细胞在早期占主导地位，并通过释放IL-1β、TNF-α和IL-6发挥促炎作用，而M2巨噬细胞在后期积累，通过释放IL-10和TGF-β1发挥抗炎作用。巨噬细胞在肌腱愈合的早期阶段促进炎症和后期阶段解决炎症方面具有关键作用。

在L-PRP中加入白细胞的问题仍有争议。关于积极作用，炎症会引起生长因子和细胞因子的释放，诱导血管新生和成纤维细胞的趋化，刺激胶原蛋白的合成。此外，在肌腱修复的早期阶段，PRP中的白细胞通过血管生成招募更多的巨噬细胞。尽管白细胞在组织修复中具有关键作用，并提供理想的保护以抵御感染性病原体，但它们的促炎症和免疫作用也可能诱发不良的局部细胞和组织损伤，损害预期的愈合效果。关于负面影响，白细胞被认为是促炎症细胞因子（如IL-1β、TNF-α和IL-6）和分解酶的主要来源，这可能导致治疗组织的损伤。

然而，众所周知，受控的炎症在组织修复中具有一定的优势，而过度或持续的炎症可能是有害的。因此，炎症是否有利于肌腱的愈合，取决于肌腱疾病的不同阶段。以前的一项研究表明，在早期而非晚期输送L-PRP能促进兔子跟腱病的修复，并认为L-PRP可能在早期阶段缓解炎症，而在肌腱病的晚期阶段L-PRP发挥的有益作用不大。这与Zhang等人、Zhou等人和Jiang等人的研究结果一致。

对于急性肌腱损伤的治疗，当炎症处于关键阶段时，L-PRP中的白细胞可能通过诱导分解代谢反应而有所帮助，它可以通过白细胞招募到病变部位和抵抗感染性因子来清除异物和坏死的组织。然而，由于慢性疾病取代了急性炎症，过量的中性粒细胞浸润的时间过长，可能会损害愈合过程。在后期给予L-PRP会导致肌腱损伤后的局部炎症水肿，在慢性肌腱病的平衡中形成疤痕组织和血管纤维细胞功能紊乱 。

概述

肌腱疾病的临床表现以疼痛和功能障碍为特征。这些症状是明确的，而且经常是长期的，限制了病人在体育锻炼和日常活动方面的功能。

疼痛

L-PRP在临床上已被用于减少病人的疼痛。根据经典模型，炎症是造成肌腱疾病相关疼痛的原因。然而，长期疼痛的肌腱可能没有表现出炎症的证据，在磁共振成像（MRI）或超声检测到的几个腱内病变中也没有相关的疼痛。有人提出，疼痛可能是由机械和生物化学因素共同造成的。理论上说，胶原蛋白的机械性分解的肌腱退化可能会引起疼痛，而化学刺激物和神经递质也可能在肌腱病变中产生疼痛。

在一项最大的研究中，Mishra等人评估了230名对保守治疗至少3个月没有反应的外侧髁炎患者。与布比卡因对照组相比，用L-PRP治疗的病人在24周后疼痛有明显改善。更重要的是，在最近的一项研究中，在临床评分和生物成分之间进行了皮尔逊相关分析，在视觉模拟量表评分和L-PRP中的白细胞浓度之间计算了皮尔逊相关系数，证明L-PRP与肌腱疾病患者的疼痛缓解高度相关。值得注意的是，在上述研究中，观察到慢性肌腱损伤患者应用L-PRP超过3个月后，8周后首次观察到疼痛缓解，而急性肌腱损伤患者用L-PRP治疗后，首次观察到疼痛缓解的时间更早（7天后） 。然而，需要更多的研究来解释这一现象。

功能

某些研究已经证实，L-PRP可以改善肌腱的功能，包括关节活动范围（ROM）和进行体育活动的能力。Lim等人指出，L-PRP提高了患外侧髁炎3个月以上的病人的改良梅奥诊所表现评分和MRI等级。该研究还使用皮尔逊相关系数来证明分数与PRP中的生长因子水平之间的关联，表明L-PRP中的TGF-β水平与修正的Mayo Clinic表现分数和MRI等级的改善高度相关，而L-PRP中的VEGF水平与MRI等级的改善高度相关。Fitzpatrick等人报告说，L-PRP改善了臀中肌和小肌肌腱病患者的改良哈里斯髋关节评分，时间超过4个月。在接受L-PRP治疗的肩袖撕裂/外上髁炎患者中测试了恒定分数和手臂、肩部和手部残疾分数，分数的增加反映了疼痛的减少，以及ROM和进行身体活动能力的提高。Charousset等人还报告说，尽管L-PRP组和空白组之间没有明显差异，但L-PRP组的迭代撕裂较小。总之，这些结果表明，L-PRP可以促进肌腱损伤后正常功能的恢复，以及机械性能的恢复。

肌腱疾病是临床上经常遇到的问题，常见于运动员和不怎么运动的中年患者，占所有运动相关损伤的30-50%。随着目前广泛的研究表明，PRP含有大量肌腱愈合所需的细胞因子和生长因子，PRP疗法在临床领域逐渐得到普及。

根据基础和临床研究，L-PRP对肌腱疾病的主要作用总结在图2中。这些临床研究表明，L-PRP不仅与肌腱疾病患者的疼痛缓解高度相关，而且还可能帮助受伤的肌腱恢复正常功能，包括ROM、功能活动和机械性能。

根据基础和临床研究，L-PRP对肌腱疾病的主要作用。L-PRP，富含白细胞和血小板的血浆；VEGF，血管内皮生长因子；PDGF，血小板衍生的生长因子；TSCs，肌腱干/祖细胞；TGF-β，转化生长因子β；IGF-1，胰岛素样生长因子1；ROM，关节活动范围。

根据基础研究，L-PRP的作用的基本机制可能涉及在肌腱愈合过程中促进血管生成、细胞增殖和分化。L-PRP释放的生长因子，如血管内皮生长因子和PDGF，在肌腱修复过程的早期阶段显著增加血管生成。腱细胞增殖和TSCs分化为腱细胞是肌腱愈合的关键，一些研究表明，L-PRP释放的TGF-β、PDGF和IGF加速了这一过程。此外，关于新陈代谢和炎症反应，L-PRP的早期递送会诱发额外的炎症和进一步释放生长因子，这有助于在早期阶段由中性粒细胞和吞噬细胞清除病变部位的异物和坏死组织，并通过从III型胶原纤维过渡到I型胶原纤维而加速ECM的合成。此外，L-PRP可增强抗菌功能，增加血小板浓缩物中的生长因子浓度。

从目前现有的文献来看，L-PRP中的白细胞可能是有益的，但其效果取决于受伤组织的生物状态及其周围的微环境。L-PRP的注射时机似乎也很重要。本综述的结论是，L-PRP在早期阶段通过促进肌腱愈合发挥有益作用，而在后期阶段，由于有诱发过度分解代谢和炎症反应的风险，它可能对肌腱不利。值得注意的是，在纳入的研究中，L-PRP的效果取决于制备方法、用于制备L-PRP的试剂盒以及由细胞学确定的白细胞含量。

今后应进行更多的基础和临床研究，以验证L-PRP的效果，并明确确定L-PRP对肌腱损伤有益的条件，需要考虑的因素是肌腱疾病类型、肌腱愈合阶段和炎症状态。此外，在未来的研究中应准确测量PRP制剂的组成和含量，因为以前的临床研究大多使用不同的商业试剂盒制备PRP，最终产品的血小板和白细胞含量也不同。此外，应探讨制剂中包含的所有白细胞亚群的免疫调节和代谢作用。这些努力可能有助于确定PRP制剂的最佳组成，并提高PRP在治疗肌腱疾病中的疗效。