作者：天晴干细胞股份有限公司老年性疾病干细胞技术国家地方联合工程研究中心      张天琦

超活化血小板裂解液（sPL）是一种新型富血小板制剂，是通过CaCl2等激活富血小板血浆（PRP）中的血小板以及冻融方法裂解血小板，使血小板源因子充分释放而获得。sPL作为一种均质液体，可以对其中主要因子进行标准化和量化，且易于储存和运输，在临床应用中比PRP更方便。此外，一些研究证实，sPL中的血管内皮生长因子（VEGF）、转化生长因子（TGF）-β、成纤维细胞生长因子（FGF）和血小板衍生生长因子（PDGF）的质量浓度分别为19.49ng/mL、358.7ng/mL、6.622ng/mL和169.5ng/mL，较现有血小板制剂高出数倍。这些研究表明，sPL中保留了更高纯度的生物活性因子，使得sPL具有良好的促进细胞增殖、组织再生修复及炎症调节等功能，进而在再生医学领域具有广泛应用前景。本文总结了sPL在骨损伤修复等相关疾病中的应用研究，为临床治疗提供新思路。

sPL的主要因子及作用

sPL富含多种生长因子，包括骨形态发生蛋白（BMP）、胰岛素样生长因子（IGF）、PDGF、FGF、TGF-β及VEGF等。这些因子可诱导细胞增殖、迁移、分化及血管生成和细胞外基质合成。PDGF是一种耐热、耐酸、易被胰蛋白酶水解的阳离子多肽，在创伤骨组织中能高效表达，可促进成纤维细胞、血管细胞、胶质细胞和成骨细胞的增殖及迁移，使损伤部位通过血管再生、胶原蛋白及其他功能性蛋白合成来启动结缔组织愈合。Wu等研究发现，PDGF模拟肽水凝胶可增强细胞增殖、迁移并提高骨髓间充质干细胞（BMSC）的成骨分化能力，同时在动物颅骨缺损模型中发现，PDGF模拟肽水凝胶可以通过促进血管生成和成骨，显著改善大鼠临界尺寸骨缺损的修复。BMP是较为有效的骨诱导因子之一，可通过促进间充质干细胞（MSC）迁移、分化为成骨细胞来诱导骨形成，在胚胎成骨、骨折修复和骨再生方面具有重要作用。Zhou等通过建立异位成骨和骨缺损小鼠模型来探究外源性BMP-2在促进骨折愈合中的应用。他们发现，BMP-2在体内可促进成骨细胞分化和骨缺损修复，可作为骨组织工程支架，修复骨损伤，促进骨愈合。一些临床研究也发现，使用BMP治疗长骨骨折不愈合，骨愈合率为75%～100%，平均愈合时间小于8个月。这些研究结果表明，BMP对骨损伤修复及骨愈合过程至关重要。

IGF是单链多肽，可通过合成代谢和分解代谢促进成骨细胞和软骨细胞增殖，促进骨基质合成；还可通过介导作用，调节成骨细胞和破骨细胞的分化及功能，在骨改建及骨偶联中发挥重要作用。TGF-β是一类具有调节细胞迁移、生长及分化作用的因子，可刺激成纤维细胞、骨髓基质干细胞和前成骨细胞的迁移、增殖、分化及细胞外基质形成，还能够抑制破骨细胞形成。此外，TGF-β可通过增加胶原蛋白和其他基质合成来调节关节软骨的代谢。有研究发现，IGF-1具有诱导软骨分化的能力，与TGF-β联合应用具有诱导软骨分化的累加作用，可在体外和体内诱导软骨分化。

FGF能够刺激间充质细胞和上皮细胞的生长、增殖和分化，促进软骨细胞和成骨细胞的有丝分裂，影响细胞外基质的合成和代谢，促进血管生成，刺激内皮趋化作用和血管生成，调节胶原酶分泌，还能增强其他生长因子的作用。有研究表明，FGF-2可通过结合特异性受体参与促进腱-骨愈合和软骨修复机制，能够在损伤部位周围募集MSC，并直接作用于软骨下骨，具有促进软骨修复作用。VEGF是二聚体糖蛋白，可通过自分泌或旁分泌与血管内皮细胞表面受体结合，能够促进内皮细胞增殖，诱导新生血管形成，以增加对骨折端供氧，提供营养物质，运输代谢废物，为局部骨再生和代谢提供有利微环境。其通过改善骨折周围软组织血供，促进软骨组织修复，间接促进骨折愈合。既往研究表明，VEGF在骨损伤修复中可促进血管生成，调节破骨细胞，改善骨愈合和骨再生障碍。

sPL在炎症调节中的应用

炎症是疾病发生发展的关键因素，研究发现sPL具有明显的炎症调节作用。Zhang等利用丝线结扎法建立大鼠牙周炎模型，将不造模且不接受治疗的动物设为对照组，将造模并局部注射无菌生理盐水的动物设为结扎＋生理盐水组，将造模并局部注射sPL的动物设为结扎＋sPL组。他们发现，与结扎＋生理盐水组相比，结扎＋sPL组的促炎细胞因子和炎性小体的表达均显著降低，包括CC趋化因子配体（CCL）2、CXC趋化因子配体（CXCL）2、白细胞介素（IL-）6、IL-18、IL-1α、IL-1β、CXCL10、CXCL1、CCL5，且结扎＋sPL组的IL-18和IL-1β表达甚至低于对照组。该研究结果表明，局部注射sPL可调节炎症小体和促炎细胞因子的表达，具有明显抗炎作用。Guo等建立大鼠拔牙窝模型，他们将36只模型大鼠分为两组，对照组在拔牙窝中放入吸收生理盐水的明胶海绵，sPL组则放入吸收sPL的明胶海绵，并使用氰基丙烯酸酯黏合剂封闭周围黏膜组织，在治疗后第7天、14天和28天取材。免疫组化检测发现，拔牙后第7天，sPL组IL-6表达水平显著高于对照组，但拔牙后第14天、第28天两组间均无显著差异，这表明sPL具有短暂促炎作用，进而促进大鼠拔牙窝早期伤口愈合过程中的软组织愈合和骨形成。该研究结果与血小板裂解液在骨组织再生研究中的结果一致。上述两项研究均表明sPL具有调节炎症反应的作用。

sPL在骨及软骨损伤修复中的应用

支架材料在骨组织损伤修复中具有重要作用，借助组织工程技术植入的支架材料能够在骨缺损部位构建适合再生的微环境，为细胞招募及增殖、分化提供支撑，并为活性因子发挥效用创造条件。在支架结构中引入生物活性因子，赋予其生物活性，能够进一步促进细胞增殖与分化，从而加速骨组织再生。因此，将sPL与支架材料结合修复骨损伤具有巨大潜力。

Li等通过体外和体内研究探究载有sPL的聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）/壳聚糖/明胶水凝胶对骨关节炎的作用。在体外研究中，他们将软骨细胞与负载sPL的水凝胶共培养，发现第3天和第7天软骨细胞数量均显著增加，表明负载sPL的水凝胶可促进软骨细胞增殖。在体内实验中，他们采用前交叉韧带切断和内侧半月板失稳手术建立骨关节炎模型，利用负载sPL的水凝胶进行注射治疗，将其分为3个治疗组：L0组（无sPL）、L1组（500µLsPL）、L2组（1000µLsPL），对照组为注射生理盐水。他们利用微CT观察治疗后软骨变化发现，对照组出现广泛软骨破坏，伴基质丢失和表面剥落；L0组关节面不光滑，关节间隙减小并有多个骨赘；与对照组和L0组相比，L1组和L2组关节面光滑，关节间隙明显且骨赘较少；此外，L2组软骨损伤和表皮剥落也显著减少，且深层软骨层的蛋白质糖基化和填充均增加，番红-固绿染色结果进一步体现了L2组软骨修复的显著效果。该研究表明，负载的sPL中的细胞因子初始爆发和随后持续释放，增强了软骨细胞增殖能力，并使骨关节炎软骨恢复为健康软骨，达到修复软骨损伤的目的。

Huang等为探究sPL对骨缺损的修复效果，采用同轴静电纺丝技术制备了5种不同sPL含量的明胶/聚己内酯（PCL）/聚乳酸（PLLA）纳米纤维支架，其中S1组含0µLsPL、S2组含100µLsPL、S3组含300µLsPL、S4组含600µLsPL、S5组含900µLsPL，并通过体外和体内实验进行评估。在体外实验中，他们将成骨细胞接种在不同sPL含量的纳米纤维支架上，于第7天和14天检测碱性磷酸酶活性及骨形成相关因子表达。他们发现，与S1组相比，其他4组的细胞碱性磷酸酶活性及骨形成相关因子表达均显著升高，且与sPL含量呈正相关，表明sPL可促进成骨细胞增殖。在体内实验中，他们首先建立大鼠颅骨缺损模型，在缺损部位植入不同sPL含量的纳米纤维支架，并在植入后第4周和第8周处死大鼠，通过微CT检查观察骨修复情况。他们发现，4周后与S1组相比，S4组骨缺损显著减小，8周后，全部组大鼠的骨缺损均减小，有愈合趋势，其中S4组骨缺损完全愈合；苏木精-伊红（HE）染色法和马松染色的组织学观察发现，S4组支架的缺损处有新骨形成，且几乎被矿化胶原纤维所结合的工程化骨组织所连接，与微CT结果一致，表明含有sPL的三维纳米纤维有助于提高新生胶原纤维的矿化及诱导新骨形成，且当sPL达到一定质量浓度时，可促进骨缺损修复。

目前研究还发现，sPL直接应用或与干细胞、异体骨等联合应用在骨科疾病的治疗中具有巨大潜力。Huang等为探究sPL对糖皮质激素诱导的股骨头坏死的治疗作用，利用甲泼尼龙琥珀酸钠（MPS）处理成骨细胞及诱导大鼠股骨头坏死模型，通过体外和体内实验评估sPL的作用。在体外实验中，他们以sPL处理MPS诱导后的成骨细胞，发现sPL可显著抑制成骨细胞凋亡和坏死。在体内实验中，他们采用肌肉注射MPS建立大鼠股骨头坏死模型，将36只模型大鼠随机分为3组进行右关节腔注射治疗，分别注射100µLsPL、300µLsPL和生理盐水（对照组），于4周、8周和12周后处死大鼠，利用微CT进行分析。他们发现，对照组股骨头软骨下区出现明显脱钙和囊性病变，而100µLsPL组4周后可见大鼠股骨头软骨下小梁完整且分布均匀，仅有轻微骨坏死，12周后软骨下小梁完整且未见明显骨坏死；300µLsPL组8周后可见大鼠股骨头软骨轻微坏死，12周后软骨下坏死完全消失；表明两种剂量sPL均以时间依赖性方式显著改善骨体积和骨小梁参数。该研究结果显示，sPL能改善糖皮质激素诱导的股骨头坏死，为治疗股骨头坏死提供了新思路。

李佳楠等通过扩弓装置建立大鼠上颌快速扩弓模型，研究sPL、BMSC及二者联合应用对大鼠上颌快速扩弓后前腭缝骨改建的影响。他们将SD大鼠分为4组：对照组、sPL注射组、BMSC注射组和BMSC＋sPL注射组，进行干预治疗，通过微CT对大鼠前腭缝宽度进行测量分析。他们发现，BMSC＋sPL注射组大鼠前腭缝宽度较对照组显著减小；微CT三维重建和骨组织参数测量分析发现，BMSC＋sPL注射组大鼠前腭缝处骨表面修复效果最好，且骨小梁分离度显著降低，骨小梁数显著增多，骨体积分数（BV/TV）显著升高；sPL注射组大鼠骨小梁分离度显著降低，骨体积分数显著升高。大鼠前腭缝HE染色的组织学观察发现，BMSC＋sPL注射组大鼠单位骨小梁成骨细胞数和新生血管数显著升高。该研究结果表明，sPL单独应用或与BMSC联合应用均能促进大鼠上颌快速扩弓后前腭缝骨改建，促进骨质形成。

Wang等采用sPL和同种异体骨治疗兔右桡骨长骨缺损，他们将50只新西兰兔分为3组：自体骨组、同种异体骨组（同种异体骨＋生理盐水）和sPL组（同种异体骨＋sPL），截取动物右桡骨中部建立骨缺损模型，各组分别植入相应骨材料。于术后第3天，在sPL组骨缺损处注射0.5mLsPL，同种异体骨组骨缺损处注射0.5mL生理盐水。分别于术后1、2、3个月对实验动物实施安乐死。

他们对骨缺损区修复进行影像学和组织学检查发现，在自体骨组和sPL组中，缺损部位的骨移植物完全吸收，可见新骨形成且与骨移植物完全连接，骨髓腔重新打开，缺损的桡骨完整重建；而同种异体骨组缺损部位的骨移植物仍然存在，且无新骨形成。数据分析显示，3组骨缺损修复率和新生骨量逐月升高，与同种异体骨组相比，sPL组和自体骨组的骨组织体积和骨组织占总体积百分比均显著增加。该研究结果显示，sPL可显著促进骨缺损愈合，增强骨折愈合后骨密度，3个月后修复效果与自体骨相似。sPL联合同种异体骨治疗骨缺损优于同种异体骨，在骨缺损修复中具有巨大潜力。

展望

sPL可调节炎症反应，促进骨损伤、骨关节炎及股骨头坏死等的再生修复，这可能与sPL中含有多种类、高浓度的生长因子有关。但由于sPL中的生长因子成分复杂，且存在复杂的相互作用，对其在骨损伤等骨科疾病治疗中的分子机制尚未明确，仍需开展进一步研究。

来源：国际骨科学杂志2025年1月第46卷第1期

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