【综述】富血小板血浆在炎症性肠病治疗中的机制及研究现状

文献来源：中华炎性肠病杂志，2024年第8卷第6期

作者：胡建生1  王雯2

作者单位：1西安市中医医院肛肠科；2西安交通大学第一附属医院感染科

通信作者：王雯

引用本文：胡建生,王雯. 富血小板血浆在炎症性肠病治疗中的机制及研究现状[J]. 中华炎性肠病杂志（中英文）,2024,08(06)：467-472.DOI:10.3760/cma.j.cn101480-20240104-00003

炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）是一种慢性胃肠道非特异性炎性疾病，主要包括克罗恩病（Crohn's disease，CD）和溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC），发病机制复杂。随着人们生活方式的改变，IBD的发病率呈上升趋势并逐渐年轻化，18岁以下占25% [ 1 , 2 ]；同时导致肿瘤发生率和死亡率明显增加 [ 3 , 4 ]，给患者带来沉重的经济负担。

目前研究普遍认为IBD与免疫系统的过度激活和促炎细胞因子的产生有关，慢性炎症导致肠黏膜损伤、免疫功能障碍和肠道细菌入侵，肠道细菌聚集破坏肠道屏障，从而激发免疫反应，UC以辅助性T细胞2（T helper cell 2，Th2）为代表，CD以Th1/Th17为代表 [ 5 ]。肠黏膜愈合能够明确缩短IBD病程，显著改善临床疗效，被认为是CD和UC治疗的重要目标，且其受黏膜壁修复和炎症抑制双方面调控。目前IBD的治疗以皮质类固醇、氨基水杨酸制剂、硫嘌呤类药物、免疫调节剂、生物制剂、抗生素和益生菌等为基础药物 [ 6 , 7 ]，但这些药物以缓解临床症状为主，目前仍没有安全有效的药物使得IBD维持长期缓解和黏膜完全愈合。

富血小板血浆（platelet-rich plasma，PRP）是通过静脉血离心获得的血小板和生长因子的浓缩物，PRP的疗效和作用机制主要依赖于功能血小板的含量以及生长因子的浓度，其所含的高浓度生长因子可通过细胞外囊泡作用于细胞跨膜受体发挥相应生理功能。PRP还具有其他血制剂所不具备的优势，如易获取、无免疫排斥反应、无交叉污染和传染病传播风险，因此PRP在临床治疗中具有重要意义。但目前PRP在IBD治疗中的应用较为局限，本综述从IBD目前治疗现状及PRP在IBD中的可能作用机制展开讨论，为PRP在IBD治疗中的作用提供理论依据。

肠上皮屏障主要由黏膜、多糖蛋白复合物、肠道紧密连接（tight junction，TJ）蛋白三部分组成。激活的黏膜免疫反应是黏膜屏障破坏的主要因素，促炎细胞因子通过影响黏膜上皮TJ蛋白的缺失导致肠上皮功能障碍，黏膜上皮损伤进一步导致屏障完整性丧失和整体屏障通透性增加，释放活性氧（ROS）和金属蛋白酶，进而导致肠黏膜坏死，受损的黏膜屏障可诱导局部免疫反应和激活肠道炎症反应，导致IBD等疾病 [ 8 , 9 ]。促炎细胞因子和抗炎细胞因子之间的失衡导致肠道炎症性疾病的发生，促炎细胞因子如肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白细胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-6、IL-13和γ干扰素（interferon γ，IFNγ）参与了IBD的发病过程，其中TNF-α、IL-1β、IFNγ是IBD患者肠道组织中浓度最高的促炎细胞因子 [ 10 , 11 ]，改变Th1/Th2细胞和Th17/调节性T细胞（regulator T cell，Treg）的比例失衡可有助于减轻IBD患者的炎症反应。因此，抑制促炎细胞因子的活性是IBD的治疗靶点，见 表1 [ 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 ]。

此外，提高抗炎细胞因子的水平也是一种抗炎方法。如IL-10是一种典型的免疫抑制因子，可通过抑制促炎细胞因子、促进Treg功能维持免疫稳态等多种机制，在预防炎症反应中起着至关重要的作用 [ 18 ]。IL-6是一种多效细胞因子，在肠损伤过程中产生，也是肠道损伤后修复所必需的，可调节肠道屏障功能 [ 19 ]。转化生长因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）在IBD发病中具有双重作用，既可刺激上皮代偿和纤维化，又可通过免疫调节诱导耐受和维持内稳态。见 表1 [ 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 ]。

1．PRP的生物学特性：PRP是通过静脉血离心获得的血小板和生长因子的浓缩物，富含数百种生物活性蛋白和生长因子，包括血小板生长因子（platelet-derived growth factor，PDGF）、成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor，FGF）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）、转化生长因子（transforming growth factor，TGF）、胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor，IGF）、连接组织生长因子（connective tissue growth factor，CTGF）和肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）等。这些生长因子在再生医学研究中起着重要作用，每种因子都以其特定功能参与组织修复，PRP通过刺激脱颗粒分泌生长因子并与相应的细胞跨膜受体结合，发挥细胞生长、有丝分裂、趋化作用，促进细胞增殖、合成和代谢及细胞外基质形成，从而实现组织修复 [ 26 , 27 ]。此外，PRP衍生的外泌体可诱导内皮细胞和成纤维细胞增殖和迁移，从而促进慢性创面的血管新生和再上皮化。PRP在组织修复中的作用和疗效已被证实并广泛应用于临床，包括毛发学 [ 28 ]、皮肤科 [ 29 ]、颌面外科 [ 30 , 31 ]、骨科 [ 32 ]等。此外，血小板还可释放一些炎症反应抑制因子抑制炎症反应，保护细胞免受炎症反应的损伤，同时促进巨噬细胞、中性粒细胞的趋化，直接或者间接杀灭、抑制病原菌，从而控制感染，在机体免疫防御中起重要作用。

2．PRP的制备方法：PRP制备可分为手工法、套装法、血袋法及单采法，不同制备方法所得PRP成分及纯度有一定差异 [ 33 ]。目前存在多种PRP制品，包括纯PRP（pure PRP，P-PRP）、富白细胞PRP（leukocyte-rich platelet-rich plasma，L-PRP）、富血小板-纤维蛋白（platelet-rich fibrin，PRF）和富白细胞-血小板-纤维蛋白（leukocyte-platelet-rich fibrin，L-PRF）。制备PRP的关键步骤是通过离心将血小板从其他血液成分中分离出来。然而，这些传统的PRP制备方法存在局限性，如血小板回收率低、生长因子浓度不一致以及安全性等问题。PRP中的血细胞成分和血细胞因子受多种因素的影响，包括活性血小板的数量、制备PRP时间、采集方法、使用凝血剂类型、离心的速度和温度、溶液的pH值等 [ 34 ]。因此，不同的PRP产品对不同组织的疗效不尽相同，仍存在争议。目前尚未建立统一的PRP标准化及质量评价体系，仍需要进一步的研究来阐明不同浓度的PRP对细胞的影响。应综合考虑PRP的生物分子规格和患者的使用指征，以选择合适的PRP制备方法或衍生产物。

鉴于自体PRP不产生免疫反应或供体感染风险等关键优点，自体治疗将为黏膜愈合提供合适的生物来源。目前在临床上，自体PRP越来越多地用于治疗皮肤慢性或难愈性创面的治疗 [ 35 ]。血小板是自体生长因子的天然供体，是细胞增殖、分化和组织再生的关键控制者，因此PRP可以作为一种安全有效的辅助治疗方法，补充替代现有的非自体产品用于黏膜修复。

近年来，基于PRP促进组织修复和细胞增殖作用的研究已广泛应用于临床。然而，PRP改善肠黏膜愈合的文献较少，多数研究为动物模型实验。PRP治疗9 d可促进慢性难愈性（病程超过4个月）直肠溃疡患者黏膜愈合 [ 36 ]。Geropoulos等 [ 37 ]研究PRP和间充质干细胞（mesenchymal stem cell，MSC）联合给药可提升实验性结肠炎大鼠羟脯氨酸水平，促进血管生成和吻合区上皮化，利于炎性肠吻合口愈合。进一步的机制研究发现，短乳杆菌来源的多聚磷酸盐激活PRP释放低分子活性蛋白，通过Raf/MEK/ERK信号通路促进葡聚糖硫酸钠（dextran sulfate sodium，DSS）小鼠模型炎症黏膜的愈合 [ 38 ]。Albahrawy等 [ 39 ]通过兔结肠吻合模型实验发现，与对照组相比，L-PRF组的再上皮化、多形核中性粒细胞浸润、肉芽组织形成和胶原沉积评分明显改善，毛细血管计数、VEGF和CD31表达明显高于对照组。Giusto等 [ 40 ]研究比较PRP和富生长因子血浆（plasma rich in growth factor，PRGF）对肠吻合的愈合效果，发现PRP、PRGF和对照组在炎症浸润、成纤维细胞增殖、新生血管形成方面差异均无统计学意义，而PRGF组表现为黏膜上皮细胞显著增加，PRP组的吻合口表现出更多的粘连形成，这一发现可能是由于PRP中存在白细胞释放的物质（如金属蛋白酶）影响黏膜愈合。因此，PRP在肠黏膜中的愈合作用可能通过激活生物活性蛋白和生长因子的释放、促进细胞迁移增殖来实现的。

肛瘘是CD的一种常见并发症，目前治疗是药物和手术相结合。由于手术治疗存在肛门失禁、创面愈合慢和失败率高的风险，可选择性受限。目前应用PRP治疗（单独使用或联合治疗）肛瘘已取得一定成效。Arkenbosch等 [ 41 ]使用自体脂肪血管基质联合PRP注射治疗35例难治性CD肛瘘，治疗12个月的临床缓解率为68%。同时也有研究使用自体PRP治疗CD肛瘘，随访48周后近40%患者已达到完全临床愈合 [ 42 ]。Hermann等 [ 43 ]使用PRP注射治疗13例UC并发直肠阴道瘘患者，其中9例（69%）患者瘘管完全闭合。PRP疗效在一定程度上优于手术，在肠瘘、复发性IBD肛瘘中的应用简单、安全、有效 [ 44 , 45 ]，临床应用前景广阔，但仍需进一步的研究来全面评估PRP的疗效。

目前关于PRP与IBD的相关研究仍以疗效为主，而机制研究鲜有报道。下文基于现有文献探讨可能的相关机制，以期为治疗IBD提供新思路。

1．PRP通过影响巨噬细胞的极化促进IBD肠黏膜再生：肠道巨噬细胞失调是IBD的重要发病机制 [ 22 ]，已发现CD患者具有抗粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF）自身抗体，影响M1型巨噬细胞的增殖分化 [ 46 ]。在各种类型的免疫细胞中，M2型巨噬细胞对肠黏膜受损后肠黏膜屏障重建至关重要，如巨噬细胞集落刺激因子-1（colony stimulating factor-1，CSF-1）缺乏的小鼠肠道上皮屏障破坏后无法募集单核细胞，从而影响正常肠黏膜的修复 [ 47 ]。研究发现，PRP能促进单核细胞向M2型巨噬细胞的分化，此外来自活化血小板的微粒也可以促进单核细胞的M2极化 [ 48 ]。施琳颖等 [ 49 ]通过建立脂多糖诱导的巨噬细胞炎症模型实验，发现PRP能够通过调控AMPK信号通路诱导巨噬细胞向M2型极化，从而改善脂多糖诱导的炎症应答失调；也有研究发现PRP来源的外泌体富含鞘氨醇-1-磷酸（sphingosine-1-phosphate，S1P），S1P是鞘氨酸激酶合成的一种内源性溶血磷脂分子，通过结合G蛋白耦联受体鞘氨醇-1-磷酸受体（S1PR）1~5参与多种生理过程，在促进巨噬细胞的极化和Th17的分化中起着至关重要的作用，是维持内皮细胞完整性的关键调节因子 [ 50 ]。巨噬细胞表型转化的调控涉及多种信号通路，目前已知抑制集落刺激因子1受体（colony stimulating factor 1 receptor，CSF-1R）、CC趋化因子受体2（C-C motif chemokine receptor 2，CCR2）、CX3C趋化因子受体1（C-X3-C motif chemokine receptor 1，CX3CR1）、白细胞介素-23受体（interleukin-23 receptor，IL-23R）等能抑制炎性单核细胞过量浸润和M1型极化，激活转化生长因子β型受体（transforming growth factor-β receptor，TGF-βR）、IL-10受体（IL-10R）、生长激素受体（growth hormone receptor，GHR）等使巨噬细胞M2极化，均可以缓解IBD [ 51 ]。因此，基于上述研究基础，推测PRP富含的数百种生物活性蛋白和生长因子对巨噬细胞的调控可能为治疗IBD提供新思路。

2．PRP可通过释放的生长因子促进IBD肠黏膜再生：细胞、支架和生长因子通常被认为是再生医学的"三要素"，生长因子在细胞和组织再生中起着至关重要的作用 [ 52 ]。PRP通过活化血小板中α-颗粒和致密颗粒，释放多种生物活性介质促进胃肠道黏膜愈合。其中PDGF、EGF、VEGF、TGF-β等细胞因子可加速细胞增殖和基质形成来促进损伤组织的再生，形成的纤维蛋白基质也为浸润细胞提供了合适的支架，在创面愈合过程中诱导加速纤维增生和血管生成。Islam等 [ 53 ]通过研究DSS诱导小鼠模型发现，高表达的PDGF和TGF-β通过增加腱糖蛋白加速肠黏膜细胞的迁移和重塑，促进损伤区域黏膜的修复。Martin-Rodriguez等 [ 54 ]在IBD模型中发现巨噬细胞吞噬凋亡细胞后释放SuperMApo，通过成纤维细胞和肠上皮细胞促进黏膜愈合，其中TGF-β、胰岛素样生长因子I（IGF-I）和VEGF是促进黏膜愈合所必需的细胞因子。同时在PRP治疗肠黏膜愈合的模型实验中发现激活的PRP可释放低分子活性蛋白及促进生长因子的高表达 [ 38 , 39 ]。此外，PRP中血小板、白细胞、纤维蛋白及其他的活性成分发挥直接或间接的抑菌作用，通过控制感染，减轻炎症来发挥治疗作用 [ 55 ]。因此，PRP不仅可通过富含的多种生长因子促进组织修复，还可通过抑制炎症反应、控制感染来促进黏膜愈合，见 图1 。

图1 PRP促进IBD黏膜愈合的可能机制

注：PRP为富血小板血浆；IBD为炎症性肠病；IL为白细胞介素；TNF-α为肿瘤坏死因子α；TGF-β为转化生长因子β；Th为辅助性T细胞；Treg为调节性T细胞；VEGF为血管内皮生长因子；FGF为成纤维细胞生长因子；IGF为胰岛素样生长因子

随着全球IBD的发病率逐渐增加及治疗方法的多样化，从现有的类固醇和抗炎药物到最新的生物制剂，IBD患者正从越来越多的治疗中受益，然而仍未达到黏膜完全治愈，这些治疗有时伴随不良反应。当药物无法有效控制病情时，IBD患者甚至需接受手术治疗，这可能会导致一系列并发症，也会破坏微生物群的稳定，因此需要开发新的治疗方法。PRP具有可自体取材、不良反应小，含有多种高浓度的生长因子等优点，其抑制炎症反应、促进细胞增殖、增加细胞外基质、抑菌作用已得到证实。目前PRP对肠黏膜的作用大多数处于实验阶段，有效性、安全性仍缺乏有力的证据，随着研究的不断深入，PRP在IBD中的治疗作用有望成为未来精确治疗的靶点。