Den nye autologe celleterapien ved bruk av blodplaterikt plasma (PRP) kan spille en hjelperolle i ulike behandlingsplaner for regenerativ medisin.Det er en global udekket etterspørsel etter vevsreparasjonsstrategier for behandling av pasienter med muskel- og skjelettsykdommer (MSK) og spinalsykdommer, artrose (OA) og kroniske komplekse og refraktære sår.PRP-terapi er basert på det faktum at blodplatevekstfaktor (PGF) støtter sårheling og reparasjonskaskade (betennelse, spredning og remodellering).En rekke forskjellige PRP-formuleringer har blitt evaluert fra studier på mennesker, in vitro og dyr.Anbefalingene fra in vitro- og dyrestudier fører imidlertid vanligvis til ulike kliniske resultater, fordi det er vanskelig å omsette ikke-kliniske forskningsresultater og metodeanbefalinger til human klinisk behandling.De siste årene har det blitt gjort fremskritt med å forstå konseptet PRP-teknologi og biologiske midler, og nye forskningsinstruksjoner og nye indikasjoner har blitt foreslått.I denne gjennomgangen vil vi diskutere de siste fremskritt i tilberedning og sammensetning av PRP, inkludert blodplatedose, leukocyttaktivitet og medfødt og adaptiv immunregulering, 5-hydroksytryptamin (5-HT) effekt og smertelindring.I tillegg diskuterte vi PRP-mekanismen relatert til betennelse og angiogenese under vevsreparasjon og regenerering.Til slutt vil vi gjennomgå effekten av noen medikamenter på PRP-aktivitet.
Autologt blodplaterikt plasma (PRP) er den flytende delen av autologt perifert blod etter behandling, og blodplatekonsentrasjonen er høyere enn baseline.PRP-terapi har blitt brukt til ulike indikasjoner i mer enn 30 år, noe som har resultert i stor interesse for potensialet til autogent PRP i regenerativ medisin.Begrepet ortopedisk biologisk middel har nylig blitt introdusert for å behandle muskel- og skjelettsykdommer (MSK), og har oppnådd lovende resultater i regenereringsevnen til heterogene bioaktive PRP-celleblandinger.For tiden er PRP-behandling et passende behandlingsalternativ med kliniske fordeler, og de rapporterte pasientresultatene er oppmuntrende.Inkonsistensen av pasientresultater og ny innsikt har imidlertid skapt utfordringer for gjennomførbarheten av klinisk anvendelse av PRP.En av grunnene kan være antallet og variasjonen av PRP- og PRP-type systemer på markedet.Disse enhetene er forskjellige når det gjelder PRP-innsamlingsvolum og tilberedningsplan, noe som resulterer i unike PRP-egenskaper og biologiske midler.I tillegg førte mangelen på konsensus om standardiseringen av PRP-preparatordningen og den fullstendige rapporten om biologiske midler i klinisk anvendelse til inkonsekvente rapportresultater.Mange forsøk har blitt gjort for å karakterisere og klassifisere PRP eller blodavledede produkter i regenerative medisinapplikasjoner.I tillegg har blodplatederivater, som humane blodplatelysater, blitt foreslått for ortopedisk og in vitro stamcelleforskning.
En av de første kommentarene om PRP ble publisert i 2006. Hovedfokuset i denne gjennomgangen er funksjonen og virkemåten til blodplater, effekten av PRP på hvert stadium av tilhelingskaskaden, og kjernerollen til blodplateavledet vekstfaktor i ulike PRP-indikasjoner.I det tidlige stadiet av PRP-forskning var hovedinteressen for PRP eller PRP-gel eksistensen og spesifikke funksjoner til flere blodplatevekstfaktorer (PGF).
I denne artikkelen vil vi i stor grad diskutere den siste utviklingen av forskjellige PRP-partikkelstrukturer og platecellemembranreseptorer og deres effekter på medfødt og adaptivt immunsystems immunregulering.I tillegg vil rollen til individuelle celler som kan eksistere i PRP-behandlingsampullen og deres innflytelse på vevsregenereringsprosessen bli diskutert i detalj.I tillegg vil de siste fremskritt med å forstå biologiske PRP-midler, blodplatedose, spesifikke effekter av spesifikke hvite blodceller og effekten av PGF-konsentrasjon og cytokiner på ernæringseffektene til mesenkymale stamceller (MSCs) bli beskrevet, inkludert PRP rettet mot forskjellige celle- og vevsmiljøer etter cellesignaltransduksjon og parakrine effekter.Tilsvarende vil vi diskutere PRP-mekanismen relatert til betennelse og angiogenese under vevsreparasjon og regenerering.Til slutt vil vi gjennomgå den smertestillende effekten av PRP, effekten av enkelte legemidler på PRP-aktiviteten og kombinasjonen av PRP og rehabiliteringsprogrammer.
Grunnleggende prinsipper for klinisk blodplaterik plasmaterapi
PRP-preparater blir stadig mer populære og mye brukt i ulike medisinske felt.Det grunnleggende vitenskapelige prinsippet for PRP-behandling er at injeksjon av konsentrerte blodplater på det skadede stedet kan sette i gang vevsreparasjon, syntese av nytt bindevev og rekonstruksjon av blodsirkulasjonen ved å frigjøre mange biologisk aktive faktorer (vekstfaktorer, cytokiner, lysosomer) og adhesjonsproteiner som er ansvarlige for å starte den hemostatiske kaskadereaksjonen.I tillegg er plasmaproteiner (f.eks. fibrinogen, protrombin og fibronektin) tilstede i blodplatefattige plasmakomponenter (PPP).PRP-konsentrat kan stimulere den hyperfysiologiske frigjøringen av vekstfaktorer for å starte helbredelsen av kroniske skader og akselerere reparasjonsprosessen ved akutt skade.På alle stadier av vevsreparasjonsprosessen fremmer en rekke vekstfaktorer, cytokiner og lokale handlingsregulatorer de fleste grunnleggende cellefunksjoner gjennom endokrine, parakrine, autokrine og endokrine mekanismer.Hovedfordelene med PRP inkluderer sikkerheten og den geniale tilberedningsteknologien til dagens kommersielt utstyr, som kan brukes til å tilberede biologiske midler som kan brukes mye.Viktigst, sammenlignet med vanlige kortikosteroider, er PRP et autogent produkt uten kjente bivirkninger.Det er imidlertid ingen klar regulering av formelen og sammensetningen av injiserbar PRP-sammensetning, og sammensetningen av PRP har store endringer i blodplater, innhold av hvite blodlegemer (WBC), forurensning av røde blodlegemer (RBC) og PGF-konsentrasjon.
PRP-terminologi og klassifisering
I flere tiår har utviklingen av PRP-produkter brukt til å stimulere vevsreparasjon og -regenerering vært et viktig forskningsfelt innen biomaterialer og legemiddelvitenskap.Vevhelingskaskaden inkluderer mange deltakere, inkludert blodplater og deres vekstfaktorer og cytokingranulat, hvite blodlegemer, fibrinmatrise og mange andre synergistiske cytokiner.I denne kaskadeprosessen vil en kompleks koagulasjonsprosess oppstå, inkludert blodplateaktivering og påfølgende fortetting og α- Frigjøring av innholdet av blodplatepartikler, aggregering av fibrinogen (frigitt av blodplater eller fritt i plasma) til fibrinnettverk, og dannelsen av blodplateemboli.
"Universal" PRP simulerer begynnelsen av helbredelse
Til å begynne med ble begrepet "blodplaterikt plasma (PRP)" kalt blodplatekonsentrat brukt i blodtransfusjonsmedisin, og det brukes fortsatt i dag.Opprinnelig ble disse PRP-produktene bare brukt som fibrinvevslim, mens blodplater bare ble brukt til å støtte sterkere fibrinpolymerisering for å forbedre vevsforseglingen, i stedet for som et helbredende stimulerende middel.Etter det ble PRP-teknologi designet for å simulere initieringen av helbredelseskaskaden.Deretter ble PRP-teknologien oppsummert gjennom dens evne til å introdusere og frigjøre vekstfaktorer i det lokale mikromiljøet.Denne entusiasmen for PGF-levering skjuler ofte den viktige rollen til andre komponenter i disse blodderivatene.Denne entusiasmen forsterkes ytterligere på grunn av mangel på vitenskapelige data, mystiske oppfatninger, kommersielle interesser og mangel på standardisering og klassifisering.
Biologien til PRP-konsentrat er like kompleks som selve blodet, og kan være mer kompleks enn tradisjonelle legemidler.PRP-produkter er levende biomaterialer.Resultatene av klinisk PRP-applikasjon avhenger av de iboende, universelle og adaptive egenskapene til pasientens blod, inkludert forskjellige andre cellulære komponenter som kan eksistere i PRP-prøven og det lokale mikromiljøet til reseptoren, som kan være i akutt eller kronisk tilstand.
Sammendrag av forvirrende PRP-terminologi og foreslått klassifiseringssystem
I mange år har utøvere, forskere og selskaper vært plaget av den første misforståelsen og defektene til PRP-produkter og deres forskjellige vilkår.Noen forfattere definerte PRP som bare blodplater, mens andre påpekte at PRP også inneholder røde blodlegemer, ulike hvite blodlegemer, fibrin og bioaktive proteiner med økt konsentrasjon.Derfor har mange forskjellige biologiske PRP-midler blitt introdusert i klinisk praksis.Det er skuffende at litteraturen vanligvis mangler en detaljert beskrivelse av biologiske agenser.Feilen i standardisering av produktpreparering og påfølgende utvikling av klassifiseringssystem førte til bruk av et stort antall PRP-produkter beskrevet med forskjellige termer og forkortelser.Det er ikke overraskende at endringer i PRP-preparater fører til inkonsistente pasientutfall.
Kingsley brukte først begrepet "blodplaterikt plasma" i 1954. Mange år senere, Ehrenfest et al.Det første klassifiseringssystemet basert på tre hovedvariabler (blodplate-, leukocytt- og fibrininnhold) ble foreslått, og mange PRP-produkter ble delt inn i fire kategorier: P-PRP, LR-PRP, rent blodplaterikt fibrin (P-PRF) og leukocytter rik PRF (L-PRF).Disse produktene er utarbeidet av helautomatisk lukket system eller manuell protokoll.I mellomtiden har Everts et al.Viktigheten av å nevne hvite blodlegemer i PRP-preparater ble understreket.De anbefaler også bruk av passende terminologi for å betegne inaktive eller aktiverte versjoner av PRP-preparater og blodplategel.
Delong et al.foreslått et PRP-klassifiseringssystem kalt blodplater, aktiverte hvite blodlegemer (PAW) basert på det absolutte antallet blodplater, inkludert fire blodplatekonsentrasjonsområder.Andre parametere inkluderer bruk av blodplateaktivatorer og tilstedeværelse eller fravær av hvite blodlegemer (dvs. nøytrofiler).Mishra et al.Et lignende klassifiseringssystem foreslås.Noen år senere beskrev Mautner og hans kolleger et mer forseggjort og detaljert klassifiseringssystem (PLRA).Forfatteren beviste at det er viktig å beskrive det absolutte antall blodplater, innhold av hvite blodlegemer (positivt eller negativt), nøytrofilprosent, RBC (positiv eller negativ) og om eksogen aktivering brukes.I 2016, Magalon et al.DEPA-klassifiseringen basert på dosen av blodplateinjeksjon, produksjonseffektivitet, renheten av oppnådd PRP og aktiveringsprosessen ble publisert.Deretter introduserte Lana og hennes kolleger MARSPILL-klassifiseringssystemet, med fokus på perifere mononukleære blodceller.Den vitenskapelige standardiseringskomiteen tok nylig til orde for bruken av klassifiseringssystemet til International Society for Thrombosis and Hemostasis, som er basert på en rekke konsensusanbefalinger for å standardisere bruken av blodplateprodukter i regenerativ medisinapplikasjoner, inkludert frosne og tinte blodplateprodukter.
Basert på PRP-klassifiseringssystemet foreslått av ulike utøvere og forskere, kan mange mislykkede forsøk på å standardisere produksjonen, definisjonen og formelen til PRP som skal brukes av klinikere trekke en rettferdig konklusjon, som sannsynligvis ikke vil skje i løpet av de neste årene. , teknologien til kliniske PRP-produkter fortsetter å utvikle seg, og vitenskapelige data viser at forskjellige PRP-preparater er nødvendige for å behandle forskjellige patologier under spesifikke forhold.Derfor forventer vi at parametrene og variablene for ideell PRP-produksjon vil fortsette å vokse i fremtiden.
PRP-fremstillingsmetode pågår
I henhold til PRP-terminologi og produktbeskrivelse, er flere klassifiseringssystemer utgitt for forskjellige PRP-formuleringer.Dessverre er det ingen konsensus om det omfattende klassifiseringssystemet for PRP eller andre autologe blod og blodprodukter.Ideelt sett bør klassifiseringssystemet ta hensyn til ulike PRP-karakteristikker, definisjoner og passende nomenklatur relatert til behandlingsbeslutninger til pasienter med spesifikke sykdommer.For tiden deler ortopediske applikasjoner PRP inn i tre kategorier: rent blodplaterikt fibrin (P-PRF), leukocyttrikt PRP (LR-PRP) og leukocyttmangel PRP (LP-PRP).Selv om den er mer spesifikk enn den generelle PRP-produktdefinisjonen, mangler LR-PRP- og LP-PRP-kategoriene åpenbart noen spesifisitet i innholdet av hvite blodlegemer.På grunn av dets immun- og vertsforsvarsmekanismer, har hvite blodceller i stor grad påvirket den iboende biologien til kroniske vevssykdommer.Derfor kan biologiske PRP-midler som inneholder spesifikke hvite blodceller i betydelig grad fremme immunregulering og vevsreparasjon og regenerering.Mer spesifikt er lymfocytter rikelig i PRP, som produserer insulinlignende vekstfaktor og støtter vevsremodellering.
Monocytter og makrofager spiller en nøkkelrolle i prosessen med immunregulering og mekanismen for vevsreparasjon.Betydningen av nøytrofiler i PRP er uklar.LP-PRP ble bestemt som det første PRP-preparatet ved systematisk evaluering for å oppnå effektive behandlingsresultater av ledd-OA.Imidlertid la Lana et al.Bruk av LP-PRP i behandlingen av OA i kne er motstand, noe som indikerer at spesifikke hvite blodceller spiller en viktig rolle i den inflammatoriske prosessen før vevsregenerering, fordi de frigjør pro-inflammatoriske og anti-inflammatoriske molekyler.De fant at kombinasjonen av nøytrofiler og aktiverte blodplater hadde flere positive effekter enn negative effekter på vevsreparasjon.De påpekte også at plastisiteten til monocytter er viktig for den ikke-inflammatoriske og reparasjonsfunksjonen i vevsreparasjon.
Rapporten om PRP-preparatordning i klinisk forskning er svært inkonsekvent.De fleste publiserte studier har ikke foreslått PRP-fremstillingsmetoden som kreves for repeterbarheten av ordningen.Det er ingen klar konsensus mellom behandlingsindikasjoner, så det er vanskelig å sammenligne PRP-produkter og deres relaterte behandlingsresultater.I de fleste rapporterte tilfeller er blodplatekonsentrasjonsterapi klassifisert under begrepet "PRP", selv for samme kliniske indikasjon.For noen medisinske felt (som OA og tendinose) har det blitt gjort fremskritt i å forstå endringene av PRP-preparater, leveringsruter, blodplatefunksjon og andre PRP-komponenter som påvirker vevsreparasjon og vevsregenerering.Det er imidlertid behov for ytterligere forskning for å oppnå enighet om PRP-terminologien knyttet til PRP-biologiske midler for å fullstendig og trygt behandle visse patologier og sykdommer.
Status for PRP-klassifiseringssystem
Bruken av autolog PRP-bioterapi er plaget av heterogeniteten til PRP-preparater, inkonsekvent navngiving og dårlig standardisering av evidensbaserte retningslinjer (det vil si at det er mange forberedelsesmetoder for å produsere kliniske behandlingsglass).Det kan forutsies at det absolutte PRP-innholdet, renheten og de biologiske egenskapene til PRP og relaterte produkter varierer sterkt, og påvirker den biologiske effekten og resultatene fra kliniske forsøk.Valget av PRP-prepareringsenhet introduserer den første nøkkelvariabelen.I klinisk regenerativ medisin kan utøvere bruke to forskjellige PRP-forberedende utstyr og metoder.Et preparat bruker en standard blodcelle-separator, som opererer på hele blodet samlet av seg selv.Denne metoden bruker kontinuerlig strømningssentrifuge-trommel- eller diskseparasjonsteknologi og harde og myke sentrifuge-trinn.De fleste av disse enhetene brukes i kirurgi.En annen metode er å bruke gravitasjonssentrifugalteknologi og utstyr.Høy G-kraft sentrifugering brukes til å skille det gule laget av ESR fra blodenheten som inneholder blodplater og hvite blodceller.Disse konsentrasjonsenhetene er mindre enn blodcelleseparatorer og kan brukes ved siden av sengen.I forskjell ģ – Kraft og sentrifugeringstid fører til betydelige forskjeller i utbytte, konsentrasjon, renhet, levedyktighet og aktivert tilstand til isolerte blodplater.Mange typer kommersielt PRP-prepareringsutstyr kan brukes i sistnevnte kategori, noe som resulterer i ytterligere endringer i produktinnholdet.
Mangelen på konsensus om forberedelsesmetoden og valideringen av PRP fortsetter å føre til inkonsekvens i PRP-behandling, og det er store forskjeller i PRP-preparering, prøvekvalitet og kliniske resultater.Det eksisterende kommersielle PRP-utstyret er verifisert og registrert i henhold til spesifikasjonene til den proprietære produsenten, som løser de forskjellige variablene blant det nåværende tilgjengelige PRP-utstyret.
Forstå blodplatedose in vitro og in vivo
Den terapeutiske effekten av PRP og andre blodplatekonsentrater stammer fra frigjøring av ulike faktorer involvert i vevsreparasjon og regenerering.Etter aktivering av blodplater vil blodplater danne blodplatetrombe, som vil tjene som en midlertidig ekstracellulær matrise for å fremme celleproliferasjon og differensiering.Derfor er det rimelig å anta at høyere blodplatedose vil føre til høyere lokal konsentrasjon av bioaktive blodplater.Imidlertid kan korrelasjonen mellom dosen og konsentrasjonen av blodplater og konsentrasjonen av frigjort bioaktiv vekstfaktor for blodplater og medikament være ukontrollerbar, fordi det er betydelige forskjeller i baseline-antall blodplater mellom individuelle pasienter, og det er forskjeller mellom PRP-fremstillingsmetoder.Tilsvarende er flere blodplatevekstfaktorer involvert i vevsreparasjonsmekanismen tilstede i plasmadelen av PRP (for eksempel levervekstfaktor og insulinlignende vekstfaktor 1).Derfor vil høyere blodplatedose ikke påvirke reparasjonspotensialet til disse vekstfaktorene.
In vitro PRP-forskning er veldig populær fordi de forskjellige parameterne i disse studiene kan kontrolleres nøyaktig og resultatene kan oppnås raskt.Flere studier har vist at celler reagerer på PRP på en doseavhengig måte.Nguyen og Pham viste at svært høye konsentrasjoner av GF ikke nødvendigvis bidro til prosessen med cellestimulering, noe som kan være kontraproduktivt.Noen in vitro-studier har vist at høye PGF-konsentrasjoner kan ha uheldige effekter.En årsak kan være det begrensede antallet cellemembranreseptorer.Derfor, når PGF-nivået er for høyt sammenlignet med de tilgjengelige reseptorene, vil de ha en negativ innvirkning på cellefunksjonen.
Betydningen av blodplatekonsentrasjonsdata in vitro
Selv om in vitro-forskning har mange fordeler, har det også noen ulemper.In vitro, på grunn av den kontinuerlige interaksjonen mellom mange forskjellige celletyper i ethvert vev på grunn av vevsstruktur og cellulært vev, er det vanskelig å replikere in vitro i et todimensjonalt enkeltkulturmiljø.Celletettheten som kan påvirke cellesignalveien er vanligvis mindre enn 1 % av vevstilstanden.Todimensjonalt kulturskålvev hindrer celler i å bli eksponert for ekstracellulær matrise (ECM).I tillegg vil den typiske kulturteknologien føre til akkumulering av celleavfall og kontinuerlig næringsforbruk.Derfor er in vitro-kultur forskjellig fra enhver steady-state-tilstand, vevsoksygentilførsel eller plutselig utveksling av kulturmedium, og motstridende resultater er publisert, som sammenligner den kliniske effekten av PRP med in vitro-studien av spesifikke celler, vevstyper og blodplater. konsentrasjoner.Graziani og andre.Det ble funnet at in vitro ble den største effekten på proliferasjonen av osteoblaster og fibroblaster oppnådd ved PRP-blodplatekonsentrasjonen 2,5 ganger høyere enn grunnlinjeverdien.Derimot viste de kliniske dataene levert av Park og kolleger at etter spinal fusjon, må PRP-blodplatenivået økes med mer enn 5 ganger enn baseline for å indusere positive resultater.Lignende motstridende resultater ble også rapportert mellom seneproliferasjonsdata in vitro og de kliniske resultatene.
（Innholdet i denne artikkelen er skrevet ut på nytt, og vi gir ingen uttrykkelig eller underforstått garanti for nøyaktigheten, påliteligheten eller fullstendigheten til innholdet i denne artikkelen, og vi er ikke ansvarlige for meningene til denne artikkelen, vennligst forstå.）
Innleggstid: Mar-01-2023