作者：中山火炬开发区人民医院关节外科      王晶

膝关节疾病如骨关节炎（OA）、软骨缺损、骨坏死等是致中老年人群疼痛与功能障碍的关键因素之一。传统治疗手段如非甾体抗炎药、关节腔注射糖皮质激素等大多聚焦于缓解症状，难以扭转疾病的病理进程。富血小板血浆（PRP）因富含血小板源性生长因子（PDGF）、转化生长因子-β（TGF-β）和血管内皮生长因子（VEGF）等多种生物活性物质，具备促进组织修复、抑制炎症以及调节免疫的潜能，已成为再生医学领域的研究焦点。传统PRP关节腔注射主要作用于滑膜及浅层软骨，对软骨下骨骨髓病变（BML）和骨重塑的调控效果有限。近年来，骨内注射技术突破瓶颈，其通过穿透软骨下骨板，将PRP直接输送至骨-软骨交界区，大幅提升了生长因子在病变局部的生物利用度，为膝关节疾病的靶向治疗开辟了新路径。

PRP骨内注射的作用机制

调控骨微环境     软骨下骨与关节软骨共同构成功能整体，其出现的硬化、囊性变及微骨折等病理变化是OA病情进展的重要标志。PRP骨内注射能够通过以下多种途径有效改善骨微环境。①促进骨重塑。PDGF和TGF-β可以激活成骨细胞分化，同时抑制破骨细胞的活性，进而纠正骨代谢过程中出现的失衡状态。有学者在体外细胞实验中将成骨细胞与不同浓度的PRP共同培养，结果发现添加了适量PRP的实验组成骨细胞的增殖速度明显加快，且相关成骨标志物的表达也显著上调。②增强血管生成。VEGF能够刺激骨髓内的血管新生，改善骨组织由于缺血缺氧所导致的不良状态。动物实验表明，对患有骨缺血性疾病的动物模型进行PRP骨内注射后，经血管造影观察发现，其骨髓内的血管数量明显增多，血管分布更加密集。③抗炎与免疫调节。PRP中含有的白细胞介素-1受体拮抗剂（IL-1Ra）和肝细胞生长因子（HGF）能够抑制促炎因子如白细胞介素-1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等的表达，从而减轻骨髓水肿。临床研究也证实，对膝关节OA患者进行PRP骨内注射后，患者骨髓水肿的程度得到了明显缓解，炎症相关指标也有所下降。近年研究发现，PRP中的外泌体在骨微环境调控中发挥关键作用。外泌体携带的miRNA（如miR-21、miR-29a）可通过抑制第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白（PTEN）通路，进一步促进成骨分化并抑制炎症反应。此外，PRP中的纤维蛋白基质可吸附并缓释生长因子，延长其局部作用时间，增强骨修复效果。

促进软骨-骨界面修复      PRP可以渗透至骨-软骨界面，在该区域形成“生物支架”，为间充质干细胞（MSC）的迁移和分化提供有利的微环境，引导MSC向软骨细胞分化。大量动物实验表明，PRP骨内注射能够显著增加Ⅱ型胶原和蛋白聚糖的合成，有效修复骨软骨缺损。有动物实验研究报道，对实验动物的膝关节造成骨软骨损伤后，随机分为PRP治疗组和对照组，经过一段时间的观察发现，PRP治疗组的骨软骨缺损部位有大量新生软骨组织生成，且组织学检测显示，新生软骨组织中Ⅱ型胶原和蛋白聚糖的含量明显高于对照组。近期有研究揭示PRP通过激活Hippo-Yes相关蛋白（YAP）信号通路调控MSC向软骨分化的机制。抑制YAP磷酸化可增强SOX9表达，从而促进Ⅱ型胶原合成。此外，PRP联合低强度脉冲超声（LIPUS）可协同增强软骨下骨的血供，加速缺损区域再血管化。

临床疗效

OA     多项随机对照试验（RCT）充分证实，PRP骨内注射在缓解OA疼痛以及延缓影像学进展方面，比传统关节腔注射更为有效。一项纳入120112例膝关节OA患者的RCT研究显示，在治疗6个月后，PRP骨内注射组西大略湖和麦克马斯特大学骨关节炎评分（WOMAC）相较于关节腔注射组明显改善。此外，荟萃分析表明，PRP骨内注射能够降低软骨下骨的硬化程度，有效延缓关节间隙狭窄（OR＝2.1，95%CI1.4～3.2）。一项研究将骨髓浓聚成分（MSC、骨髓造血干细胞和细胞因子、生长因子等）注射于膝关节软骨下骨位置，与关节腔内注射相比，它能够很好地修复软骨下骨髓损伤，随访15年，结果显示软骨下骨组全膝关节置换率更低（20%vs.70%），较对照组平均延迟10年进行全膝关节置换术。此外，PRP骨内注射对肥胖患者[体质量指数（BMI）＞30kg/m2]的疗效优于非肥胖人群，这可能与脂肪因子介导的代谢调控有关。

骨软骨损伤      对于年轻患者出现的局灶性骨软骨损伤，PRP骨内注射联合微骨折技术能显著提升修复质量。有研究报道，在兔模型中，白细胞耗尽的PRP与脂肪来源的间充质基质细胞相结合并封装在三维光交联可注射水凝胶中，可增强骨软骨修复。Jiang等报道了10例接受PRP骨内注射治疗的骨软骨损伤病例，术后1年国际软骨修复协会（ICRS）评分显著改善，且经组织活检发现，修复组织中透明软骨样组织占比达到60%。此结果表明，PRP骨内注射联合微骨折技术在治疗骨软骨损伤方面具有良好的应用前景。

膝关节骨坏死      PRP骨内注射通过改善局部血供和诱导成骨，有效延缓了股骨髁坏死的进展。Patel等对20例早期骨坏死患者进行研究，发现经PRP治疗12个月后，80%的患者病灶未见扩大。

技术优化与挑战

PRP制备标准化      在PRP的制备过程中，离心方案至关重要。研究表明，双离心法（300×g，10min；700×g，15min）能够获得高纯度的PRP，其血小板浓度可达到基线的2.77倍。此外，添加剂的选择也会对PRP的质量产生影响。钙剂如氯化钙及凝血酶可以激活血小板，但过量使用可能会引发血小板过早脱颗粒，从而影响PRP的生物学活性。因此，在实际操作中，需要严格控制添加剂的用量。新型离心技术（如单次高速离心法）可减少血小板活化损耗，提升血小板回收率至基线6倍以上，同时保留更高浓度的VEGF和胰岛素样生长因子-1（IGF-1）。此外，添加抗氧化剂（如谷胱甘肽）可抑制PRP制备过程中的氧化应激，维持生长因子生物活性。

骨内注射精准化      影像引导技术对于确保骨内注射的精准性具有重要意义。目前超声检查或C型臂X射线机透视等辅助定位技术被广泛应用于临床实践中，有助于将穿刺针准确地抵达软骨下骨的目标区域，穿刺深度一般控制在5～10mm。同时，注射压力的控制也不容忽视。低压注射（＜10psi）可以有效避免对骨小梁结构造成损伤，从而保证治疗的安全性和有效性。基于人工智能的导航系统（如AI-CT融合定位）可将穿刺精度提升至±1mm，显著减少术中辐射暴露。有系统评价研究纳入5项研究（共112例患者），结果显示骨内注射PRP联合影像（如CT）引导可显著改善疼痛和关节功能，认为影像引导技术通过亚毫米级定位，有效避免传统盲穿导致的注射位置偏差。

联合治疗策略      PRP与其他治疗手段联合应用可以发挥协同作用，提高治疗效果。例如，PRP联合骨髓浓缩物（BMAC）治疗时，BMAC能够提供MSC，而PRP则提供丰富的生长因子，两者协同作用能够促进骨软骨的再生。此外，PRP与生物支架联合应用也是当前的研究热点之一。3D打印羟基磷灰石支架负载PRP不仅能够增强骨整合能力，还可以为细胞的黏附和生长提供良好的三维空间结构。研究表明，PRP结合冲击波（ESW）治疗膝关节软骨损伤疗效较好，能够调节患者软骨血清学指标水平，促进软骨和骨生长，以减少软骨下骨骨髓水肿体积，减轻膝关节疼痛，加快膝关节功能恢复。PRP与电场刺激（ES）联用可激活钙离子通道，促进MSC迁移和成软骨分化。此外，PRP负载的温敏水凝胶可实现局部缓释，延长生长因子作用时间至14d以上。

展望

目前PRP骨内注射在临床应用中仍存在一些争议，例如最佳剂量和注射频率尚未达成共识。不同的研究和临床实践所采用的剂量和频率差异较大，这也导致了治疗效果的不一致性。此外，PRP骨内注射的长期疗效还需要大规模的随访研究进行验证。未来PRP骨内注射的研究方向主要集中在以下方面：①基因修饰PRP，通过转基因技术过表达特定的生长因子如骨形态发生蛋白-2（BMP-2），进一步增强PRP的治疗效果；②纳米载体递送，开发能够缓释PRP的微球，延长生长因子的作用时间；③人工智能辅助，基于患者的影像数据预测PRP的响应率，从而制定更加个体化的治疗方案。

PRP骨内注射通过精准靶向调控软骨下骨微环境，为膝关节疾病的治疗带来了突破性的策略，实现了从单纯症状缓解向结构修复的转变。然而，在实际应用中，仍需要进一步优化制备工艺，规范操作流程，并通过多中心RCT研究，全面验证其长期安全性与成本效益。未来随着组织工程技术和智能递送技术的不断发展，PRP骨内注射有望实现膝关节功能的全面再生，为广大膝关节疾病患者带来更多的希望。

来源：国际骨科学杂志2025年7月第46卷第4期

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