1、浓缩生长因子在口腔种植骨量不足中的应用的研究进展摘要浓缩生长因子（Concentrate Growth Factors，CGF）是将患者静脉血经过梯度离心机离心，获得中段浓缩生长因子层，该层富含 TGF-b1和 VEGF等生长因子，而这些生长因子能够促进组织再生。在种植外科领域中，齿槽嵴的增高、上颌窦提升术、种植体植入后周围支持骨的修复所涉及的骨组织再生和修复问题是近年来研究热点之一。研究浓缩生长因子在骨组织再生和修复中的作用，对临床有十分重要的意义。本文就浓缩生长因子在种植骨量不足中的作用研究进展进行综述。关键字 CGF ；种植；骨量不足；再生；在口腔种植领域，由于各种原因造成的种植牙局部牙
2、槽突骨量不足或种植体周围骨缺损的修复在种植外科的研究中已经取得了重大进展。新一代的血浆提取物-浓缩生长因子（CGF，Concentrate Growth Factors）能够明显缩短术区成骨的时间，提高成骨质量，促进成骨及组织的愈合。CGF 是一种修补生物材料，其中含有浓缩生长因子及纤维蛋白，具有改善并增强组织再生的独特性质，是再生医疗领域中组织刺激的新技术。CGF 技术是以患者自身静脉血为原料，通过梯度离心机离心方法分离制备，再单独或联合其他生物材料注入硬组织缺损或软组织创伤处，从而修补缺损，诱导生长，加速局部创伤的愈合并提高愈合质量。1、CGF 的发展历史1984年，Assoion1等发现
3、了人血浆中提取的富血小板血浆(plateletrich plasma，PRP)中含有多种生长因子，当 PRP与氯化钙以及牛凝血酶混合后，各种生长因子即从血小板中的 颗粒中释放出来。但是牛凝血酶的使用往往伴随着凝血因子、抗体的形成，并且存在着威胁生命的凝血紊乱发生的可能性2。作为第二代浓缩血小板，富血小板纤维蛋白（PRF）是由 Choukroun首先引入的3。PRF 是富纤维蛋白凝胶，由患者静脉中抽取的新鲜血液制作而成，属于新一代的血小板浓缩物，它制备简单无需任何生物添加剂的处理。在 PRF通过离心分离的制备过程中，血小板被激活同时大量脱颗粒细胞中蕴含的重要的生长因子释放出来 4。浓缩生长因子(
4、CGF)是 Sacco首先研发的5，与 PRF一样，CGF 由静脉血分离制备而成。不过，两项技术的离心速度有所不同。与 PRF不同，CGF技术采用的速度从 2400到 2700rpm不等，这是为了分离静脉血中的细胞，因此 CGF中富含纤维蛋白凝块比 PRF中的大得多，而且更粘稠，纤维蛋白的含量也更多。使用富含纤维蛋白凝块时，将显示更强的再生力和更好的多样性。CGF 比 PRF具有更高的抗张强度、更多的生长因子、更好的粘性和更高的粘合强度。因此，外科医生可以将 CGF作为隔膜来加速软组织愈合或与骨移植物混合，以加快新骨重建。CGF 无需添加任何化学或过敏性添加剂（例如凝血酶或抗凝剂），因此不会引
5、起病毒性传染病。 2 CGF的制备方法首先采集 10ml患者的静脉血，注入试管中，注满后勿摇动，立即放入Medifuge（Silfradent 意大利）离心加速机的转筒中。设定制备 CGF程序，旋转 12分钟后，可见试管中分为三层（最上层为血清，中间纤维蛋白层，底层为红细胞及血小板），将血清分离出来，并存储在特定的存储器皿中。CGF 被分离出来，并存储在稀释的抗菌溶液中（Lincocin 600mg）。底层的红细胞部分及血小板立即存储在器皿中，其中富含红细胞、血小板以及铁、钙和其他基本元素、可以用来制备截骨术中的填料，以便混合生物材料及自体骨。将 CGF切割成 1-2mm的微粒，随后依次与收集
6、的红细胞部分和骨代材料混合，为增加混合物的柔软度，可添加一些血清。使用特定的收集设备（Silfradent 意大利）旋转 6秒钟左右将其混合并搅匀，将这种密度大的糊状粘结剂嵌入骨缺损处。另外 CGF具有极大的可模制性，通过压缩，这种凝结物可能表现为薄膜的形式，或是凝结物本身破碎而产生的碎片，通过用手术钳压制获得 CGF隔膜，然后在受损区域敷上 CGF隔膜，由于隔膜具有一定的粘附力与弹性，使这些区域得以粘结愈合，手术结束时可以用少许血清来清洗伤口。3 CGF的主要成分及生物学特性CGF作用的发挥有赖于其高浓度的各类生长因子及纤维蛋白原所形成的纤维网状支架。制备 CGF过程中特殊的变速离心使得血小
7、板被激活，其中的血小板 颗粒释放出各种生长因子，他们能促进细胞增殖、基质合成和血管生成，而纤维网状支架又能支持生长因子所诱导生成的新生组织。其中的浓缩生长因子包括血小板衍生生长因子(PDGF)、转移生长因子-(TGF-)、类胰岛素生长因子(IGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)以及成纤维细胞生长因子（FGF、骨形成蛋白(BMPs) 等。他们各自作用分别为：(1)血小板衍生生长因子PDGF 是一种相对分子量大约为 30 kD的糖蛋白，首先在血小板的 颗粒中发现也可由巨噬细胞、上皮细胞等合成和分泌，是最早出现在伤口的生长因子，可促进结缔组织的修复和再生6。PDGF 在血小板
8、中有 3种同分异构体：PDGF、PDGF 和 PDG，在人类主要以 PDGF 杂二聚体存在。在机体遭受损伤时。PDGF 从脱颗粒的血小板中释放激活其靶细胞(如巨噬细胞、成纤维细胞、骨髓干细胞等)的细胞膜受体，细胞浆内的信号蛋白获得高能磷酸键，信号蛋白活化后诱发一系列反应。包括促进伤口处细胞的有丝分裂，形成功能性毛细血管巨噬细胞发挥吞噬作用并释放生长因子等。PDGF 主要具有丝裂原作用，作为一种促有丝分裂因子，在损伤部位表达较高，促进细胞趋化、增殖，并且可增加胶原蛋白的合成能力7。(2)转移生长因子-(TGF-) 有两种形式，即 TGF-1 和 TGF-2，相对分子量大约为 25 kD。期刊文章
9、分类查询,尽在期刊图书馆在血小板、巨噬细胞等内合成。由血小板脱颗粒释放或活化巨噬细胞分泌，以旁分泌形式作用于成纤维细胞、骨髓干细胞和前体成骨细胞。这些细胞又可合成和分泌 TGF-，以旁分泌或自分泌形式发挥作用6。因此，Marx 等认为 TGF- 是能支持长期组织愈合的骨再生因子。TGF 的主要功能是促进前体成骨细胞趋化和有丝分裂。促使伤口处胶原基质中的成骨细胞聚集。此外，TGF 可以抑制破骨细胞形成和骨吸收，使得骨形成大于骨吸收。(3)类胰岛素生长因子(IGF)是具有多种生理功能的生长因子，它对多种细胞具有促进有丝分裂的作用，包括成骨细胞、平滑肌细胞、骨骼肌细胞、角质细胞等。作为促进细胞增殖的
10、另一种表现，IGF 可以抑制许多细胞在成熟之前的凋亡。此外，它还参与皮肤、骨骼和神经系统的发育和分化8。其作用机制是：IGF 与细胞受体结合发生受体自身磷酸化，后激活酪氨酸蛋白酶。促使胰岛素受体底物磷酸化，从而调节细胞的生长、发育和代谢。(4)血管内皮生长因子(VEGF)是 1989年 Ferrara等首先从牛垂体的滤泡状细胞中纯化的同源二聚体糖蛋白。其主要生理作用是：VEGF 与受体结合后促进微血管周围内皮细胞的增殖、迁移，并改变其基因表达；增强血管通透性，促进血浆蛋白的渗出，形成富含纤维素并有利于新血管形成的细胞外基质。在骨折部位存在氧梯度，在低氧状态下，VEGF表达增高，促进成骨细胞的分
11、化，提高碱性磷酸酶的表达，促进骨折愈合9。(5)表皮生长因子(EGF)是一种由 53个氨基酸组成的低分子量单链多肽，具有多种生物学活性。其中以刺激体内多种类型组织细胞分裂和增殖最为突出。此外，EGF 能促进基质合成和沉积。促进纤维组织形成10。(6)成纤维细胞生长因子（FGF）对骨再生和发育以及骨折的恢复起重要作用。他们的主要任务是诱导骨再生，而骨再生是骨组织形成过程中最重要的阶段。7.BMPs（bone morphogenetic proteins）：BMP 是一种疏水性酸性多肽，与羟基磷灰石有较高的亲和力，在诸多因子中唯一能够单独诱导骨组织异位成骨。这种活性蛋白使未分化的间充质细胞化学趋化
12、、聚集、定向分化为成骨细胞，合成胶原促进骨基质形成，形成钙化的骨组织。目前确定的已有 20种 BMPs，以 BMP-2为中心，构成网络化自身调节骨髓基质干细胞的诱导成骨分化11。除了以上提到的这些生长因子外，CGF 中还具有特殊的网架结构。采用 Medifuge分相器进行精准的分离处理，通过纤维蛋白原分子(FG)的聚合作用，获取的纤维蛋白块可组成三维聚合物网络，内部纤维交织，均以凝胶状态单相连接。在聚合过程中，纤维的直径不断增长，直至发生相互作用。纤维蛋白为富含弹性的有机纤维蛋白网格，纤维单体间的浓缩是三分子和多分子性的，这种纤薄，柔软，弹性及可渗透的网状结构使得骨细胞、红细胞、白细胞、血小板
13、及抗体易于增殖。CGF 纤维蛋白分子结构为三键式联结，呈立体网状结构，可有效的滞纳血小板及各种循环分子（如细胞因子）。4 小结与展望CGF可以促进血管有效增长，它使原有骨量的维持或重建成为可能，CGF 可以加速移植的生物材料的融合与重整，几乎不会引起任何感染。纤维蛋白能单独引起血管新生，这一极其重要的特性可以通过纤维蛋白胶的三维结构来解释，此外还有困在其中的细胞因子的联合作用，纤维蛋白原和纤维蛋白降解产物促进了中性粒细胞的迁移，增大了其表面上的受体 CD11和 CD18的容量，使中性粒细胞可以粘附内皮细胞并游出，同时还可以使中性粒细胞粘附到纤维蛋白原上，这些要素还能形成噬菌作用和酶降解过程。纤
14、维基质能对上皮细胞和成纤维细胞起作用，从而引导受伤部位所覆盖区域的愈合。所有这些因素使我们可以将 CGF视作一个纤维蛋白凝结物，它能引起微脉管化，影响上皮细胞在其表面上的迁移。CGF应用于损伤的组织时，通过引导损伤组织的再血管化，免疫调节以及捕获循环血中的干细胞，最终促进组织愈合再生。在离心作用过程中，尤其是聚合阶段，纤维蛋白胶凝块的发育与生长使链结构向各个方向膨胀。这样，许多细胞成分被阻止，从而起到多种治疗作用，例如：血浆和血小板细胞因子起到修复、消炎和止痛（TNF-a）的作用；血小板传送信号，释放各种生长因子，其中最重要的是 PDGF、TGF-1 和 IGF-1，促进骨再生。因此，我们获得
15、体积较大、具有极强抵抗力的纤维蛋白胶凝块，可将其用于牙洞填充物、膜支撑体、自体膜修复、与其他填充材料混合等一系列治疗过程。CGF具有促进组织生长和愈合能力，有利于所有再生组织的恢复。由于 CGF的特殊结构，使得其具有极强的可模制性，因此在一定程度上可以代替 GBR（引导骨再生技术）中的隔膜，但其在组织中的吸收时间以及隔离软组织向骨缺损区内部生长的确切机制还尚不明确，因此这也将是未来的一个研究方向。另外 CGF技术在即刻种植、颌骨囊肿的治疗、拔牙位点的保存、促进骨折愈合等领域也有着广泛的研究前景。参 考 文 献1 Assoian RIL Grotendorst GR Miller DM，et a
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