혈소판 풍부 혈장(PRP)이란 정확히 무엇인가요?

혈소판 풍부 혈장(PRP)은 혈소판과 기타 생리 활성 분자가 풍부한 우리 자신의 혈액에서 추출한 생체 물질입니다. 1950년대에 의학 문헌에서 처음 언급되었으며 1960년대에 치료 잠재력이 발견되었습니다.

혈소판은 혈액에서 발견되는 작은 세포로 응고에 관여합니다. 정상적인 혈소판 수는 일반적으로 150,000~450,000/μL이며 수명은 평균 7~10일에 불과합니다. 혈소판은 전체 혈액 부피의 약 0.15%를 차지하며 그 안에 다양한 성장 인자와 생리 활성 분자를 보유한 여러 과립을 포함하고 있는데, 혈소판이 활성화되면 이러한 과립과 그 성분을 주변 조직으로 방출합니다. 혈소판은 부상을 입었을 때 출혈을 멈출 뿐만 아니라 성장 인자와 같은 과립의 내용물을 손상된 조직에 방출하여 치유 과정을 제어합니다.

platelet rich plasma PRP

혈소판 풍부 혈장(PRP)의 성장 인자란 무엇인가요?

성장 인자는 세포 성장, 세포 분화, 손상 부위로 세포 이동 및 혈관 형성(새로운 혈관 형성)을 자극하는 단백질로, 성장 인자가 표적으로 삼는 세포 중 일부는 다음과 같습니다:

  1. 내피 세포: 치유 조직에 더 많은 산소와 영양분을 공급하는 새로운 혈관을 형성합니다.
  2. 섬유아세포: 세포가 자리 잡고 콜라겐, 엘라스틴, 히알루론산과 같은 단백질을 생성하는 세포 외 기질을 생성합니다.
  3. 뼈 조직을 형성하는 조골 세포
  4. 연골을 형성하는 연골세포
  5. 중간엽 줄기세포(MSC)는 뼈, 연골, 근육 및 지방 조직을 구성하는 세포를 포함하여 다양한 특수 세포로 발전할 수 있는 다능성 미분화 세포입니다.

성장 인자 중 일부는 콜라겐과 같은 결합 조직 단백질의 수명을 조절합니다. 전반적으로 성장 인자의 시너지 효과는 상처 치유와 조직 회복 과정을 촉진하는 근본적인 역할을 합니다.

다음은 혈소판에서 방출되는 성장 인자 중 일부입니다:

  • 혈소판 유래 성장 인자(PDGF-A 및 PDGF-B)
  • 형질 전환 성장 인자 베타(TGF-베타)
  • 혈관 내피 성장 인자(VEGF)
  • 표피 성장 인자(EGF)
  • 섬유아세포 성장 인자(FGF)
  • 결합 조직 성장 인자(CTGF)
  • 인슐린 유사 성장 인자(IGF-1 및 IGF-2)
  • 내피 세포 성장 인자(ECGF)
  • 종양 괴사 인자(TNF)

PRP에는 어떤 다른 생리 활성 분자가 있나요?

혈소판 과립과 혈액의 혈장 분획에는 치료 부위에 주입되는 성장 인자 외에 더 많은 생리 활성 분자가 추가됩니다. 생체 활성이란 화합물이 세포, 조직 또는 살아있는 유기체에 문서화된 효과를 발휘한다는 것을 의미합니다. PRP 칵테일에서 발견되는 많은 물질 중에는 다음과 같은 것들이 있습니다:

  • 백혈구의 염증 반응을 하향 조절할 수 있는 신호 분자.
  • 일부 박테리아 및 곰팡이 균주에 효과가 있는 항균 화합물.
  • ADP, ATP, 비타민 및 염화물, 나트륨, 칼륨, 칼슘 및 마그네슘과 같은 전해질.
  • ACTH, 티록신, HGH, 에스트로겐 및 안드로겐과 같은 호르몬.
  • 응고 인자
  • 세로토닌 및 히스타민과 같은 생리 활성 아민

 단백질의 종류는 수천 개는 아니더라도 수백 개에 달하며, 그 수가 너무 많아 현재 모든 단백질을 알지도 못하고, 단백질이 서로 또는 조직과 어떻게 상호 작용하는지도 정확히 알지 못하기 때문에 PRP와 그 이해가 더욱 복잡해집니다.

PRP 준비 방법

PRP의 준비 프로토콜은 의사가 사용하는 도구와 얻으려는 최종 제품에 따라 다릅니다. 혈액 샘플을 처리한 후 다양한 결과를 제공하는 제조업체의 수십 가지 준비 키트를 사용할 수 있습니다. 이러한 키트는 PRP 준비를 더 쉽고 일관된 결과로 만들어 주지만, 의사와 환자의 비용을 증가시킵니다. 키트 제조업체를 특정하지 않고 간단하게 설명하기 위해 너무 자세히 설명하지 않고 PRP 준비에 대해 설명하겠습니다.

먼저 환자에게서 혈액을 채취합니다. 이는 정맥 천자를 통해 일상적인 혈액 분석을 위해 혈액을 채취할 때와 같이 빠르고 거의 통증이 없는 절차입니다. 채혈하는 혈액의 양은 환자가 원하는 치료법 등 여러 요인에 따라 달라질 수 있지만 일반적으로 매우 적으며 부작용, 합병증 또는 다운타임을 유발하지 않습니다.

그런 다음 혈액이 응고를 방지하기 위해 항응고제와 함께 시험관으로 옮겨집니다. 이 튜브는 원심분리기 안에 넣고 정해진 시간 동안 일정한 속도로 회전하는데, 이때 모든 요소는 따르는 프로토콜에 따라 달라집니다. 무게가 다른 모든 혈액 성분은 분리되어 세 가지 주요 층으로 계층화됩니다. 빨간색 하단 층은 주로 적혈구로 구성되어 폐기되고, 가운데의 “버피 코트”는 주로 백혈구와 혈소판을 포함하며, 노란색 상단 층은 혈장입니다. 중간층과 최상층은 주사기를 사용하여 튜브에서 뽑아낸 다음 조직에 주입할 수 있습니다. 때로는 적혈구 층을 버린 후 샘플을 두 번째 회전시켜 정제하고 농축하는 과정을 거치기도 하며, 다른 프로토콜에서는 샘플의 성장 인자 농도를 높이기 위해 활성화 방법을 사용합니다.

PRP
By KnuteKnudsen at English Wikipedia, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3986752

PRP는 주사기 내 혈소판 농도가 원래 검체(혈액)의 혈소판 농도의 1.5배 이상일 때 효과적입니다. 농도를 1.5배에서 8배 사이로 높이면 조직에 미치는 효과는 동일하지만 농도가 높아질수록 PRP를 제조하기가 더 어려워집니다. 농도가 혈액의 8배 이상이면 PRP의 효과가 변화하여 조직 내 줄기세포를 더 강하게 자극하여 재생 수준과 치료 효과를 높이는 것으로 보입니다.

다양한 형태의 PRP

준비 방법과 원심분리 과정 후 추출한 혈액의 일부에 따라 현재 합의에 따라 혈소판 농축액 제품은 크게 4 가지 범주로 나뉩니다:

  1. 백혈구가 풍부한 PRP(L-PRP)
  2. 백혈구 부족 PRP(LP-PRP 또는 P-PRP)
  3. 백혈구가 풍부한 PRF(L-PRF)
  4. 백혈구 부족 PRF(LP-PRF 또는 P-PRF)

더 많은 카테고리가 제안되었지만 간단하게 설명하기 위해 이 글에서는 언급하지 않겠습니다.

PRP 활성화란 무엇인가요?

PRP 활성화는 여러 가지 방법 중 하나를 통해 혈소판 과립에서 성장 인자의 방출을 자극하는 기술입니다. 이는 우리가 부상을 입었을 때 혈액 내 혈소판이 콜라겐과 같은 조직에서 자연적으로 발생하는 다양한 분자를 만나면 자연적으로 발생합니다.

성장 인자를 미리 방출하는 가장 일반적인 방법은 원심분리 후 PRP에 염화칼슘(CaCl2)을 10% 첨가하여 활성화하는 것이지만, 동결-해동 사이클과 초음파를 사용하여 혈소판의 막을 파괴하는 초음파 처리 등 다양한 방법이 존재합니다.

혈소판 풍부 혈장(PRP)과 혈소판 풍부 피브린(PRF)의 차이점

혈소판 풍부 피브린은 2001년에 개발된 2세대 PRP입니다. 최신 버전 또는 PRP라고 해서 반드시 더 나은 것은 아닙니다. PRP 또는 PRF의 사용은 두 경우 모두 장단점이 있으며 작용 메커니즘의 일부 차이점이 알려져 있지만 어느 것이 다른 것보다 우수한지는 아직 알려져 있지 않습니다.

PRF의 주요 차이점 및 장점은 PRP에 비해 준비하기가 더 쉬울 뿐만 아니라 더 저렴하고 빠르다는 것입니다.

두 번째 차이점은 PRP와 달리 혈소판이 풍부한 피브린은 바이알에 항응고제를 첨가하지 않고 전혈을 회전시켜 준비하는데, 이렇게 하면 피브린 매트릭스라고 하는 젤과 같은 물질이 형성된다는 것입니다. 생리적으로 우리가 부상을 입으면 조직에서 이런 일이 일어나며 섬유소 매트릭스는 섬유아세포와 같은 세포와 부상 부위에 모집되는 중간엽 줄기세포를 위한 발판 역할을 합니다.

또 다른 중요한 차이점은 치료 부위에서 성장 인자가 방출되는 시간대입니다. PRP의 경우 성장 인자가 즉시 방출되어 주사 후 첫 8시간 동안 높은 수치가 유지되고 8시간에서 10일까지 낮은 수치가 지속되는 반면, PRF의 경우 성장 인자 방출이 느리고 첫 8시간 동안 낮은 수치가 유지되고 이후 10일 동안 높은 수치가 유지됩니다. 또한 PRF는 PRP와 비교했을 때 10일 동안 총 성장 인자가 더 많이 방출되는 것으로 보입니다. 이 발견이 어느 것이 다른 것보다 더 나은지 여부는 아직 명확하지 않지만 두 혈소판 농축 제제의 다른 용도를 시사 할 수 있습니다.

마지막으로, 동일한 혈액 샘플에서 PRP 또는 PRF를 준비할 때 다른 성장 인자의 농도에도 차이가 있는 것으로 보입니다.

혈소판 풍부 혈장(PRP)의 효능에 영향을 미치는 요인들

PRP 치료의 효과에는 여러 가지 요인이 영향을 미칩니다. 혈소판은 μL당 150,000~450,000개의 혈소판이 정상 농도로 혈액에 존재하며, 이 개념만으로도 일부 피험자는 생리적으로 다른 피험자보다 혈소판이 3배 더 많을 수 있다는 것을 이미 알 수 있습니다. 환자마다 다른 다른 요인은 다음과 같습니다:

  • 나이. 나이가 들수록 성장 인자 농도가 낮아지기 때문에 PRP의 효능이 떨어집니다.
  • 성별. 여성 인구는 남성 인구보다 성장 인자 농도가 더 높은 것으로 보입니다.
  • 식단.
  • 스트레스 수준 및 수면 패턴.
  • 흡연, 음주 및 약물 사용.
  • 의약품 사용.
  • 병력 및 기저 질환.

표준화된 준비 프로토콜이 없다는 것은 다른 키트, 다른 스핀 시간, 다른 스핀 속도(중력 또는 G), 다른 항응고제, 다른 활성화 방법, 수집된 혈액 및 PRP의 다른 비율이 최종 제품에 영향을 미친다는 것을 의미합니다.

치료 횟수, 주입 깊이, 주입량 및 세션 간 시간 간격과 같은 다양한 치료 프로토콜도 최종 결과에 영향을 미칩니다.

PRP 치료의 부작용 및 합병증

PRP는 우리 몸의 유기체 산물이므로 알레르기 반응의 위험은 의학 문헌에서 몇 가지 사례 보고만 있을 뿐 거의 존재하지 않습니다. 혈소판이 풍부한 혈장은 일반적으로 매우 안전한 것으로 간주되며 대부분의 부작용은 출혈, 통증, 부기, 조직 손상, 감염 및 신경 손상과 같은 치료를 제공하기 위해 조직에 PRP를 주입할 때 발생합니다.

주사 부위의 통증과 멍은 가장 흔한 합병증으로 치료할 필요 없이 며칠 내에 사라지지만, 더 심각한 합병증은 매우 드뭅니다.

PRP 치료 전 환자 준비

치료 효과를 최적화하기 위해 환자는 식이 요법, 운동, 약물, 담배 및 알코올 피하기, 스트레스 줄이기, 적절한 수면 패턴을 포함한 건강한 생활 방식을 따라야 합니다. 또한, 몇몇 저자는 NSAID(비스테로이드성 소염진통제)의 효과 중 하나가 혈소판 기능을 억제하여 치료 효과를 감소시킬 수 있으므로 치료 1주 전과 치료 후 며칠간은 피할 것을 제안합니다. 치료 전후에 해야 할 일과 하지 말아야 할 일에 대한 자세한 내용은 항상 치료 제공자에게 문의하세요.

재생 의학에서 혈소판 풍부 혈장(PRP)의 현재 응용 분야

PRP는 여러 의학 분야에서 매우 유망한 치료법입니다. 현재 혈소판 풍부 혈장의 많은 응용 분야에는 다음과 같은 것들이 있습니다:

  • 피부과에서는 흉터, 기미, 피부 재생 및 탈모 치료를 위해 사용합니다.
  • 악안면 수술 및 치과 수술에서 뼈 이식, 치과 임플란트 및 부족한 뼈 볼륨을 위해.
  • 정형외과에서는 골관절염(OA), 힘줄, 인대, 근육 및 관절 부상과 건염과 같은 염증성 병리를 치료합니다.
  • 여성의 불임 치료, 자궁내막 및 난소 관련 불임 치료, 시험관 아기 시술과 같은 보조 생식 기술(ART)을 받는 여성의 착상률 증가를 위한 불임 치료
  • 미용 산부인과, 질 회춘 및 지샷 치료를 위한 시술.
  • 지방 이식 시 지방 세포의 생존율을 높이기 위한 미용 성형 수술 절차.

연조직과 경조직의 상처 치유, 수술 후 치유를 개선하고 궤양과 같은 만성 상처를 치료하기 위해 외상 환경에서도 PRP가 사용됩니다.

PRP는 매우 복잡한 분자의 칵테일이며, 그 작용 메커니즘, 최상의 준비 방법 및 의료 분야에서의 적용을 완전히 이해하려면 더 많은 시간과 연구가 필요합니다.

많은 도전 과제와 치료 프로토콜에 대한 합의가 부재한 것 외에도 다양한 분야에서 효능을 보이는 것으로 보입니다.

참고 문헌

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