CGF在口腔种植中的应用

1、在口腔种植领域中，由于各种原因造成的种植牙局部牙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突破。新一代的血浆提 取物一浓缩生长因子（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，通过特殊的离心方法分离制备，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

2、 CGF技术的发展历史1984年，Assoion1等发现了人血浆中提取的 富血小板血浆（platelet -rich 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a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V、XI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

3、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40浓缩生长因子（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。 C

4、GF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

5、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

6、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板被激活，其中的血小板a 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-B（TGF- B）、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一PDGF是一种相对分子量大约为30kD的糖蛋白，首 先在血小板的a颗粒中发现.也可由巨噬细胞、上皮细胞等合

7、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在血小板中有3种同分异构体：PDGF a a、PDGF B B和PDG a B ,在人类主要以 PDGF a B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

8、 口。（2）转移生长因子-B （TGF- B ）有两种形式，即TGF- B 1和TGF- B 2 ,相对分子 量大约为25 kDo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- B ,以旁分泌或自分泌形式发挥作用6。 因此，Marx等认为TGF- B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。止匕外，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

9、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。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

10、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 （bonemorphogenetic proteins ） : BMP 是

11、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、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

12、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CD1

13、1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

14、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 B-1和IGF-1 ,促进骨再生。因此，我们获得体积 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、颌骨囊月中的治疗

15、、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 al . Cellular transformation by coordinated action of three peptidegrowth factors from human plateletJ . Nature , 1984, 309 (5971): 804806.2 Carano RA, Filvaroff EH. Angiogenesisand bone repairJ.Discov Today.2003,8(21):980

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