PRP治疗膝骨关节炎的研究进展

Research Progress on Platelet-Rich Plasma (PRP) Therapy for Knee Osteoarthritis

摘要: 膝骨关节炎(KOA)是一种以膝关节软骨退变、关节边缘骨赘形成及周围软组织炎症为特征的慢性退行性关节疾病，显著降低患者的生活质量。PRP (platelet rich plasma，富血小板血浆)作为一种自体源性生物治疗剂，在KOA治疗中展现出广阔前景。笔者在临床应用中观察到，PRP注射后部分患者可能出现一过性疼痛反应，但其中长期随访显示出的软骨修复与功能改善效果显著，这一“先扬后抑”的疗效模式值得深入探讨。本文旨在结合临床实践，综述PRP单独及联合其他疗法的临床效果，并分析其疗效差异背后的可能机制与临床应用优化策略。

Abstract: Knee osteoarthritis (KOA) is a chronic degenerative joint disease characterized by the deterioration of knee articular cartilage, the formation of osteophytes at the joint margins, and inflammation of the surrounding soft tissues, significantly reducing patients’ quality of life. Platelet-rich plasma (PRP), as an autologous biological therapeutic agent, shows great promise in the treatment of KOA. In clinical practice, the author has observed that while some patients may experience transient pain reactions following PRP injection, significant cartilage repair and functional improvement are demonstrated in medium- to long-term follow-up. This “initial flare-up followed by substantial improvement” efficacy pattern warrants in-depth investigation. This article aims to review the clinical outcomes of PRP both as a standalone treatment and in combination with other therapies, based on clinical experience, and to analyze the potential mechanisms behind the variability in efficacy and strategies for optimizing its clinical application.

1. 引言

膝关节骨关节炎是一种以膝关节持续进展为特征的退行性病变。近年来，随着经济水平提升、人均寿命延长及肥胖人群增多，KOA的患病率呈上升趋势[1]。至2024年，中国骨关节炎(osteoarthritis, OA)现患病例数达1.3281亿例，其中约1.0812亿人受KOA困扰[2]。这一疾病不仅严重降低患者的生活质量，更给社会和个人带来了沉重的经济负担[3]。作为一种慢性进行性加重的关节疾病，KOA的核心病因之一是关节软骨的进行性破坏，伴随软骨基质合成与分解的代谢失衡[4]。因此，其治疗的关键在于减少软骨磨损、促进受损软骨修复。目前，KOA的早期治疗以非手术方案为主，包括口服药物、关节腔内注射玻璃酸钠(HA)、针灸及局部理疗等，但长期疗效均不尽人意。PRP通过释放多种生长因子及抗炎因子，在促进软骨修复方面展现出独特优势。然而，临床工作者常面临一个现实问题：患者对注射后短期疼痛的耐受性与对长期疗效的期望之间存在矛盾。本文将从这一临床实际出发，重点比较PRP与其他注射疗法的疗效差异，并探讨如何通过患者选择、联合治疗等方式优化临床路径，提升患者治疗体验与总体疗效。

2. PRP简介

2.1. PRP定义

PRP即富血小板血浆，是一种通过离心技术从自体全血中提取制备的血液制品，其核心特征是含有高浓度的血小板。具体而言，PRP是血小板的浓缩物，在5 mL的PRP中，血小板浓度需达到1000 × 10⁹/L以上，且浓度为正常血液血小板浓度的3~5倍[5]；但具体倍数可能因制备方法、个体差异和临床标准而有所不同，部分优化方案可达5~8倍。另有研究指出，当PRP中血小板浓度达到正常水平的4~7倍(或1000 × 10⁹/L)时，可产生临床效益[6]。作为自体来源的制品，其制备依赖离心分离自体血液，全程无需异体成分，因此安全性较高，注入人体后几乎无免疫排斥风险，仅极少数患者可能出现轻微红肿等反应。成分上，PRP包含多种活性因子，主要包括生长因子和细胞因子两类。其中生长因子有血小板衍生生长因子(PDGF)、转化生长因子(TGF-α, TGF-β1)、血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)、胰岛素样生长因子-1 (IGF-1)、碱性成纤维细胞生长因子(B-FGF)等；细胞因子则以白细胞介素家族如IL-1β、IL-6、IL-8为代表。这些成分是PRP发挥作用的核心——血小板激活后释放的活性因子，可刺激细胞增殖分化、促进组织再生修复，同时调节炎症反应，在软组织愈合、软骨及骨组织修复等场景中发挥作用[5] [7] [8]。

2.2. PRP的制备及分类

PRP制备核心依赖密度梯度离心或差速离心技术，主要流程分为两个关键步骤：① 首次离心分离：将抽取的自体静脉血进行离心处理，血液会自然分为三层：上层为贫血小板血浆(PPP)，中间层为PRP (富血小板血浆)，下层为红细胞层。这一步的目的是初步分离血液中的主要成分，为后续提取高浓度血小板奠定基础。② 二次离心纯化：去除下层的红细胞层后，对剩余的上层和中间层混合液进行第二次离心。经过二次离心浓缩，最终收获中间层的PRP，其血小板浓度需达到大于1000 × 10³/μL，远高于正常血液中的血小板浓度。需要注意的是，目前PRP的制备尚无统一标准化流程，不同操作在离心参数、处理步骤等方面存在差异，导致最终产物的成分(如血小板浓度、其他血液成分占比)及理化性质存在较大差异。Dohan Ehrenfest等[9]提出根据制品中纤维蛋白密度和白细胞含量及手术标准化程度，PRP可分为4类：纯PRP (pure PRP，P-PRP，无白细胞、低纤维蛋白)、富含白细胞PRP (leucocyte PRP，L-PRP，含白细胞、低纤维蛋白)、纯富血小板纤维蛋白(pure platelet-rich fibrin，P-PRF，无白细胞、高纤维蛋白)、富含白细胞和血小板的纤维蛋白(leucocyte- and platelet- rich fibrin，L-PRF，含白细胞和纤维蛋白)，L-PRP含白细胞可能增强抗炎作用，但或加重关节炎症反应，P-PRP更适用于KOA。

3. PRP治疗KOA的应用进展

3.1. PRP与透明质酸钠关节腔内注射

治疗膝骨关节炎，最常用的注射剂是透明质酸钠(Hyaluronic, HA)。HA是滑液中的天然糖胺聚糖，可增强关节润滑并改善粘弹性，保护关节免受负荷和冲击，并恢复滑液的流动性[10]。通过多项研究统计发现，短期(1~3个月)内，PRP与HA单独治疗膝骨关节炎的疗效整体相近。阳越、王志刚等[11]研究发现，治疗后1个月，PRP与HA在VAS疼痛评分、WOMAC关节功能评分等核心指标上无统计学差异，均能实现症状缓解；邹国友等[12]进行一项随机对照实验对比了PRP和HA疗效的差异，发现PRP和HA在治疗膝骨关节炎3个月时效果相当，但在6个月和12个月时，PRP在改善症状(WOMAC评分)和消退关节肿胀方面均显著优于HA，表明PRP能提供更持久的疗效。这与笔者临床观察相符，PRP虽起效稍慢，但疗效维持更持久，患者满意度随时间的推移反而升高。在两者联合治疗方面，一项多中心前瞻性随机双盲对照研究[13]通过比较早期KOA患者关节内注射PRP + HA、PRP或HA后发现，三个治疗组的每个研究结果参数从基线到3个月、6个月和12个月随访均出现统计学显著改善(p < 0.05)，在6个月、12个月随访时，三组之间的WOMAC评分量表无显著差异(p > 0.05)，说明了对早期膝骨关节炎患者，PRP、HA或PRP + HA注射均可缓解症状，联合治疗并未提供额外临床收益。这提示我们，对于早期KOA患者，或许无需盲目追求联合治疗，应根据患者的经济状况和预期疗效进行个体化选择。

3.2. PRP与糖皮质激素(GCs)关节腔内注射

GCs (如泼尼松龙、曲安奈德、地塞米松、复方倍他米松及倍他米松磷酸钠等)关节腔内注射也是一种广泛运用于临床的治疗手段，主要用于缓解关节炎症和疼痛[2]。GCs通过阻断磷脂酶A2的活性，减少前列腺素、白三烯等促炎物质的生成从而起到抗炎作用，通过快速减轻炎症和滑膜增生，缓解关节疼痛、僵硬，恢复活动能力。Bains等[14]的前瞻性双盲试验证实GCs在短期(6周)镇痛方面具有显著优势，其VAS评分降低幅度达24.26分(对比PRP组7.38分)，但伴随15%的患者出现关节僵硬感加剧。这提醒临床医生，在追求快速镇痛的同时，必须向患者告知可能出现的不良反应。Elksniņš-Finogejev等[15]发现PRP在15周后疗效持续提升，1年随访时功能评分维持率超过80%，虽75%患者发生自限性滑膜炎(平均5.2天消退)，但未见长期组织损伤；Huang等[16]的12个月随访数据显示PRP组WOMAC评分(30.64分)显著优于GCs组(38.72分)，且关节镜评估揭示重复注射糖皮质激素者软骨表面纤维化率达33% (PRP组仅8%)。该结果强烈支持了PRP的软骨保护作用，为笔者在临床中倾向于对年轻、期望延迟关节置换的患者使用PRP提供了循证依据。综合表明，GCs适用于需短期快速镇痛的患者(建议注射 ≤ 3次)，而PRP在长期症状控制与软骨保护方面更具优势。在联合使用上，专家共识明确指出，PRP不应与GCs混合注射，因激素会抑制细胞增殖、诱导细胞死亡，部分或完全抵消PRP的治疗作用[2] [17]。

3.3. PRP与臭氧关节腔内注射

臭氧注射作为一种有前景的治疗方案，在膝骨关节炎领域得到了不断探索。臭氧治疗KOA的机制在于利用其强氧化性诱导轻度氧化应激，进而激活内源性抗氧化与抗炎系统，将关节内的环境从炎症、氧化、分解代谢的破坏状态，扭转回抗炎、抗氧化、平衡代谢的修复状态，从而达到缓解疼痛、改善功能和延缓疾病进展的治疗效果。根据Arias-Vázquez、Ahmad及Gaballa等人[18]-[20]分别开展的一系列随机对照临床试验比较PRP和臭氧治疗KOA的疗效，结果表明PRP单药治疗在膝骨关节炎的中期6个月和长期12个月随访中，在改善VAS和WOMAC评分方面表现出显著且持续的疗效，其效果显著优于臭氧单药治疗；相反，臭氧单药治疗虽在短期1至2个月内能快速缓解症状，但其疗效难以维持。因此，臭氧治疗适用于追求短期快速缓解的患者，但医生应明确告知，其疗效随时间减弱的特点，以便患者做出知情选择。多项研究指出PRP与臭氧联合治疗可能产生协同增效作用：Dernek等人[21]的临床回顾性研究发现联合治疗在3个月时能更显著改善VAS和WOMAC评分并减轻注射后疼痛；Huang等人[22]通过采用组织学评分、qRT-PCR及免疫组化分析的兔骨关节炎模型实验证实，联合治疗在促进软骨修复、调节II型胶原增加与MMP-1减少的合成代谢与分解代谢平衡方面优于任一单一治疗。其潜在机制被Inguscio等人[23]的体外研究揭示，该研究表明臭氧能通过激活血小板不同的分泌途径并诱导α颗粒释放，从而显著增强PRP中多种生长因子如PDGF、VEGF的分泌，提升其再生潜能。笔者认为，这种联合策略或许能弥合PRP起效相对较慢的短板，利用臭氧的快速抗炎镇痛为PRP的长期修复作用搭建“桥梁”，未来值得开展更多高质量临床研究验证这一设想。

4. PRP治疗KOA的关键RCT证据质量评价

前述结论主要基于多项随机对照试验的证据。然而，不同RCT在研究设计、严谨性和质量控制上存在差异，这直接影响了其结论的可靠度。为系统、客观地评估当前证据等级，表1汇总了四项关键RCT，并依据Cochrane偏倚风险评估工具(RoB 2.0)对其方法学质量进行了评价。该评价揭示了当前证据存在的局限性与异质性，有助于理解临床实践中面临的争议。

Table 1. Summary of key RCT evidence for PRP therapy in knee osteoarthritis

表1. PRP治疗KOA的关键随机对照试验(RCT)证据总结

研究作者(年份)	研究设计	样本量(n)	干预措施细节	主要结局指标	偏倚风险	主要发现
Fossati et al. (2024)	多中心RCT，双盲	174	PRP/HA/PRP + HA组：均接受3次注射，间隔2周	WOMAC, KOOS, IKDC, VAS, Tegner (3，6，12个月)	低风险	在12个月随访时，三组在疼痛缓解和功能改善方面无显著差异。
Bains et al. (2025)	RCT，双盲	52	PRP组：单次注射CS组：单次注射 (注：原文未明确说明注射次数，根据上下文推断为单次)	VAS, NPR, WOMAC, KOOS (6周，3个月)	中等风险	CS在短期(6周)镇痛方面显著优于PRP。至3个月时，两组疗效无显著差异。
Elksniņš- Finogejevs et al. (2020)	单中心RCT	40	PRP组：单次注射8 mL PRPCS组：单次注射曲安奈德40 mg	VAS, IKDC, KSS (1周至1年)	中等风险	长期(15周至1年)随访中，PRP组疗效显著优于CS组。
Ahmad et al. (2021)	RCT	200	PRP组：2次注射，间隔3周HA组：3次注射，每周1次 臭氧组：3次注射，每周1次	VAS, WOMAC, Lequesne (2，6，12个月)	中等风险	PRP在中长期(6，12个月)疗效上优于臭氧和HA。

5. 存在的争议与局限性

近年来PRP虽在临床应用中展现出一定的症状改善效果，但其实际疗效、作用机制及标准化应用仍存在显著争议。有一些高质量研究显示，PRP与安慰剂或其他干预措施相比并无显著优势，这可能与不同患者的关节炎严重程度、年龄、体重、活动水平、炎症状态不同有关，导致对PRP的反应差异巨大，很难预测哪些患者一定能从中受益。另外，大多数研究证实的是1年左右的效果，PRP能否持续延缓疾病进展、提供长期缓解，目前缺乏强有力的长期随访数据支持。PRP成分复杂，其中的白细胞存在较大争议，有人认为其可能提供抗菌与免疫调节作用，也有人认为白细胞(尤其是中性粒细胞)会释放炎症酶和活性氧，可能加剧局部炎症反应，对关节有害。因此产生了纯血小板富集血浆(P-PRP)和富白细胞血小板血浆(L-PRP)的分类，孰优孰劣尚无定论。更大的困境在于治疗方案的标准化缺失，从制备离心过程、成分浓度到注射方案都存在巨大差异，不同的商用套装使用不同的离心速度、时间和次数，导致最终产品的血小板浓度、白细胞含量、生长因子浓度千差万别。由于缺乏标准化，导致不同研究和诊所提供的“PRP”几乎是不同的药物，使得疗效难以横向比较。尽管PRP的安全性总体良好，但其相对高的费用与其潜在的中等、可变疗效之间的矛盾日益凸显，其医保覆盖的局限性亦限制了其临床推广。未来研究需通过多中心大样本RCTs结合标准化制备协议，明确PRP的最佳适用人群、注射方案及长期预后，以推动其从实验性治疗向循证医学实践的转化。

6. 临床实践中的挑战与未来方向

基于上述文献回顾与临床实践，笔者认为PRP治疗KOA的核心挑战在于其疗效的异质性与标准化应用的缺失。首先，患者注射PRP后24~72小时内出现的关节胀痛反应是其常见的不良反应，常导致患者短期满意度下降。这一现象可能与血小板激活后大量释放炎症因子和趋化因子有关。虽然多为自限性，但如何预测和缓解该反应，是提高患者治疗依从性的关键。其次，如何筛选优势应答人群是当前临床应用的瓶颈。笔者观察到，相对年轻、体重指数(BMI)较低、炎症指标(如ESR、CRP)轻度升高、影像学分级为Kellgren-Lawrence II-III期的患者，似乎对PRP的反应更佳。未来研究应致力于建立包含临床特征、影像学及生物标志物的预测模型。未来的发展方向应聚焦于以下几点：第一，推动PRP制备的标准化与个性化。探索针对不同疾病阶段和表型(如炎症型、退化型)的PRP最佳成分(如P-PRP vs L-PRP)、最适血小板浓度及激活方式。第二，探索优化治疗策略。例如，注射前是否可预服非甾体抗炎药以减轻疼痛反应？PRP与其他疗法(如物理治疗、运动康复、小剂量臭氧)的序列联合或协同联合能否实现协同效应？第三，开展设计严谨的长期随访研究，明确PRP能否真正延缓甚至逆转KOA的疾病进程，而不仅仅是缓解症状。唯有解决这些问题，PRP才能从一种有前景的实验性治疗，真正转化为循证、高效、规范的临床实践。

Figure 1. Clinical decision pathway for PRP therapy in knee osteoarthritis

图1. PRP治疗膝骨关节炎的临床决策路径图

综上所述，面对KOA患者的异质性与治疗选择的多样性，临床决策的核心在于“个体化”。为将上述讨论转化为具象的临床路径，本文基于现有证据与临床观察，尝试构建一个可视化的决策流程图(见图1)。该图旨在根据患者的年龄、BMI、K-L分期、炎症水平及治疗期望等关键因素，为临床医生选择PRP、HA、GCs或联合疗法提供一个初步的、清晰的决策参考，以期优化治疗策略，提升患者满意度。

NOTES

^*通讯作者。