富血小板纤维蛋白基质促进伤口愈合与减少瘢痕形成的初步实验研究

《Scientific Reports》:A preliminary study on wound healing and scar reduction using platelet-rich fibrin matrix

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月29日 来源:Scientific Reports 4.9

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  伤口愈合是对组织损伤的自然反应。在此过程中,多种因素共同作用,导致机体做出妥协以确保愈合,进而形成瘢痕。多年来,已开发出多种辅助伤口愈合的方法。富血小板血浆被认为具有多种重要能力,例如作为生长因子和凝血因子的来源,并具备趋化和促有丝分裂特性,有助于伤口闭合和愈

  
伤口愈合是对组织损伤的自然反应。在此过程中,多种因素共同作用,导致机体做出妥协以确保愈合,进而形成瘢痕。多年来,已开发出多种辅助伤口愈合的方法。富血小板血浆被认为具有多种重要能力,例如作为生长因子和凝血因子的来源,并具备趋化和促有丝分裂特性,有助于伤口闭合和愈合,同时最大限度地减少瘢痕形成。本项实验性动物研究旨在通过使用富血小板纤维蛋白基质(PRFM)(一种富血小板血浆的衍生物)来提高伤口愈合速率和质量,特别关注再上皮化和瘢痕组织的减少。经PRFM处理的伤口主要通过收缩实现更快的闭合。这些伤口还表现出更优的组织学再上皮化和瘢痕消退。实验组在第一周记录到伤口直径缩小73.18%,并在第14天达到100%闭合。对照组在第一周末伤口直径缩小65.32%,第二周末缩小92.09%,并在第18天达到100%闭合。伤口闭合伴随再上皮化。实验组的瘢痕消退率更高,与对照组相比差异具有统计学显著性。这可归因于血小板提供的丰富生长因子及其他必要化学物质。基于实验组的结果,可以推测PRFM可能对伤口治疗具有潜在益处。本研究的意义在于为伤口愈合提供了初步基线数据,这将有助于临床环境中伤口的治疗与管理。

研究背景与问题

伤口愈合是机体对组织损伤的复杂生物学反应,涉及止血、炎症、增殖和组织重塑等多个重叠机制。然而,作为一种自然过程,伤口愈合不可避免地伴随瘢痕形成。瘢痕是非功能性的纤维化组织,虽然能快速覆盖创面以防止感染,但其在强度、结构、功能和美观方面均劣于正常皮肤。长期以来,研究者们探索了多种辅助伤口愈合的方法,包括局部应用咪喹莫特、丝裂霉素C以及洋葱提取物、绿茶、芦荟、维生素D和E等植物提取物,此外还有乳清蛋白、蜂毒和蜂胶等天然制剂。另一类重要策略是利用内源性因子,其中血小板是核心成分。富血小板血浆(PRP)已被证实含有至少七种局部作用的生长因子,如血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子-β(TGF-β)和血小板衍生生长因子(PDGF),对于缺乏细胞因子和生长因子的慢性伤口(如糖尿病溃疡)尤为有益。尽管PRP在临床上显示出诸多益处,但其制备方法、技术细节等问题仍存争议。富血小板纤维蛋白基质(PRFM)作为新一代血小板浓缩物,无需牛凝血酶等生化试剂即可简便制备,其纤维蛋白缓慢聚合形成类似天然纤维蛋白的结构,能更好地保留血小板并确保高血小板计数,理论上更适合伤口愈合。然而,关于PRFM在急性伤口愈合及瘢痕减少方面的具体效果,尚需系统的实验数据支持。因此,研究人员开展此项动物实验研究,旨在评估PRFM相较于传统局部消毒敷料(Drez?)在加速伤口闭合、促进再上皮化及减少瘢痕形成方面的潜力,为后续临床转化提供初步基线数据。

研究方法与技术

研究人员采用改良的Reksodiputro等人提出的方法制备PRFM。从每只新西兰兔的中央耳动脉或边缘耳静脉采集20 mL血液至枸橼酸葡萄糖试管中,随后进行两步离心:首先以3000 RPM(1207 × g)离心6分钟分离血浆,再将上层血浆转移至含氯化钙(0.1 M)的试管中,以5500 RPM(4058 × g)离心25分钟,最终在管底形成圆形PRFM膜。研究中,在10只成熟新西兰兔背部各创建两排共10个直径为15 mm的全层圆形伤口,一排使用PRFM敷料作为实验组,另一排使用Drez溶液和软膏作为对照组。所有伤口均以凡士林封闭保湿,并以封闭性敷料覆盖固定。研究人员在术后第7、14、21、28、35天定期采集组织样本,经甲醛固定、乙醇梯度脱水、二甲苯透明、石蜡包埋、切片及苏木精-伊红染色后,使用光学显微镜进行组织病理学评估。伤口愈合通过计算机化平面测量法(Adobe Photoshop 23.0.0)量化伤口直径变化,计算愈合率、再上皮化率和收缩率。数据分析采用IBM SPSS Version 26,使用皮尔逊卡方检验比较定性变量间的关联,以P值≤0.01为统计学显著水平。

研究结果

伤口愈合进展
在创面建立后的前7天内,实验组和对照组均观察到非常快速的收缩速率。从第0天到第8天,伤口直径减少了60%-70%。第11天时,实验组伤口直径缩小77.24±0.91%,对照组缩小69.28±1.16%。第12天时,实验组缩小96.92±0.22%,对照组缩小87.31±0.91%。到第14天,实验组在所有病例中均实现100%闭合,而对照组直至第18天才达到完全闭合。此后两组均无统计学显著差异。
富血小板纤维蛋白基质的疗效
实验组在第14天即实现完全闭合,而对照组在第18天完成。在闭合时间方面,实验组在第8天记录到平均73.18±1.40%的闭合率,对照组则为65.32±0.59%。到第14天,实验组达100%闭合,对照组平均闭合率为92.09±0.62%。
第1周至第5周的组织病理学变化
第7天时,两组均观察到再上皮化,实验组的上皮层较对照组更为明显,两组均呈现急性炎症。第14天,对照组上皮层变得显著并增厚,开始出现慢性炎症;实验组则显示肉芽组织中结缔组织增生,上皮层亦增厚。第21天,实验组慢性炎症开始消退,上皮层变薄并趋于平整,出现毛囊等皮肤附属器结构;对照组仍表现为较厚的上皮层和较不明显的结缔组织增生。第28天,实验组皮肤附属器数量大幅增加,对照组也开始出现。第35天,实验组几乎完全消退慢性炎症,皮肤附属器接近正常化;对照组增生层也有所减少,但程度不及实验组。
再上皮化
第7天,实验组再上皮化率高于对照组,差异具有统计学显著性(P=0.006)。第14天趋势延续,实验组仍显著优于对照组(P=0.013)。第21至35天,两组间差异不再具有统计学显著性(P=0.133和0.035),因为此时整个创面已在第2至3周间被完全覆盖。
瘢痕消退
第7天,实验组瘢痕消退率显著高于对照组(P=0.000)。第14天同样如此(P=0.005)。第21天,60%的实验组伤口显示瘢痕消退迹象,对照组为50%,差异仍具统计学显著性(P=0.008)。第28至35天,两组间差异不再显著(P=0.020和0.133),因为所有伤口均已显现恢复迹象,仅实验组几乎无结缔组织增生且拥有更多毛囊和真皮附属器。

讨论与结论

在讨论部分,研究人员指出,前7天观察到的快速收缩与文献报道一致,收缩通常在肉芽组织形成后3-5天开始。实验组在第14天即达100%闭合,表明PRFM有效提高了收缩速率。研究表明,在第14天前完成再上皮化可显著降低持续性和肥厚性瘢痕形成的风险。相比之下,对照组在第18天闭合,仍在正常伤口愈合范围内。与已有研究相比,实验组的愈合速度处于较高水平,而对照组表现符合正常趋势。PRFM处理组主要通过增强收缩实现更快闭合,其纤维蛋白支架作为临时细胞外基质框架,稳定创面床并传递肌成纤维细胞的收缩力,同时边缘上皮细胞沿此临时基质迁移,贡献部分再上皮化。因此,收缩和上皮再生两个过程并行发生,PRFM主要放大收缩阶段,同时仍支持表面上皮推进。在组织学层面,实验组展示出更优的愈合特征,这可能归因于PRFM可持续释放生长因子,甚至可达第7天。再上皮化恢复止血平衡,缩短炎症持续时间,从而确保最小化瘢痕形成。实验组在第21天即观察到慢性炎症消退和皮肤附属器出现,而对照组仅显示消退迹象。到第35天,实验组几乎完全恢复,而对照组虽有改善但仍不如实验组。
研究结论部分翻译如下:
经PRFM处理的伤口主要通过收缩实现更快闭合,同时还表现出更优的组织学再上皮化和瘢痕消退。实验组在第一周记录到伤口直径缩小73.18%,并在第14天达到100%闭合。对照组在第一周末伤口直径缩小65.32%,第二周末缩小92.09%,并在第18天达到100%闭合。伤口闭合伴随再上皮化。实验组的瘢痕消退率更高,与对照组相比差异具有统计学显著性。这可归因于血小板提供的丰富生长因子及其他必要化学物质。基于实验组的结果,可以推测PRFM可能对伤口治疗具有潜在益处。本研究的意义在于为伤口愈合提供了初步基线数据,这将有助于临床环境中伤口的治疗与管理。然而,鉴于样本量较小且缺乏分子数据,这些结果应被视为初步实验证据,正如标题所提示的那样。从转化角度看,PRFM提供了一种生物相容性好且成本效益高的伤口管理替代方案,尤其在常规生长因子疗法昂贵或不可用的资源有限环境中更具价值。未来工作应探索PRFM诱导胶原组织化的分子基础,并评估其在慢性或糖尿病伤口模型中的疗效。
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