朱振標(biāo),張 壽,金旭紅,林之斌
(海南省??谑腥嗣襻t(yī)院骨科中心 570208)
骨折延遲愈合是指機(jī)體在常規(guī)愈合時(shí)間內(nèi)未達(dá)到愈合標(biāo)準(zhǔn),其發(fā)病率較低,但對(duì)機(jī)體危害大,可嚴(yán)重影響患者日常生活及生存質(zhì)量[1]。既往有關(guān)骨折延遲愈合的研究多從物理因素角度著手,生化方面的研究較少[2]。研究顯示,血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、人胰島素生長(zhǎng)因子1(IGF-1)、堿性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型膠原氨基端前肽(PINP)和Ⅰ型膠原羧基端肽β特殊序列(β-CTX)等生化指標(biāo)與骨科疾病的發(fā)病及進(jìn)展相關(guān)[3-6]。IGF-1、PDGF為骨生長(zhǎng)刺激因子,在骨折愈合過(guò)程中起重要作用。ALP是骨折修復(fù)過(guò)程中的重要生化指標(biāo),可有力反映骨折修復(fù)過(guò)程中骨鈣化狀況[7-9]。PINP為反映骨形成的骨代謝指標(biāo),具有敏感度和特異性高等優(yōu)點(diǎn);β-CTX是Ⅰ型膠原的降解產(chǎn)物,為反映骨吸收的指標(biāo),特異性較高;PINP、β-CTX可以評(píng)估機(jī)體骨轉(zhuǎn)換狀況[10-11]。本研究通過(guò)檢測(cè)骨折延遲愈合患者血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX 等指標(biāo)水平,旨在探討IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX在骨折延遲愈合患者血清中的表達(dá)狀況及臨床意義。
1.1 一般資料 選取2012年1月至2014年9月本院骨科收治的骨折延遲愈合患者62例為研究對(duì)象(觀察組),患者均符合骨折延遲愈合的診斷標(biāo)準(zhǔn):骨折在正常愈合所需時(shí)間(通常4個(gè)月內(nèi)),仍未達(dá)到骨折完全愈合的標(biāo)準(zhǔn)[1]。患者年齡22~82歲,中位年齡為49歲。觀察組62例患者中,男34例,女28例,平均年齡為(51±3)歲,≥60歲22例(≥60歲組),<60歲40例(<60歲組)。體質(zhì)量指數(shù)(BMI)為(22.18±2.17)kg/m2;閉合性骨折36例,開(kāi)放性骨折26例;骨折部位:肱骨干骨折16例,脛腓骨骨折26例,尺橈骨骨折20例;骨折原因:摔傷34例,車禍傷16例,高處墜落傷6例,砸傷6例;骨折的綜合分類系統(tǒng)(AO分型):A型18例,B型22例,C型22例。另選擇同期被本院收治的骨折正常愈合患者58例為對(duì)照組:男32例,女26例,平均年齡為(50±2)歲,≥60歲20例,<60歲38例,BMI為(22.36±2.32)kg/m2;閉合性骨折33例,開(kāi)放性骨折25例;骨折部位:肱骨干骨折16例,脛腓骨骨折24例,尺橈骨骨折18例;骨折原因:摔傷32例,車禍傷15例,高處墜落傷5例,砸傷6例;AO分型:A型16例,B型20例,C型22例。兩組患者在年齡、性別、病因、骨折部位、骨折分型、骨折類型方面比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。所有受試者均知情并簽署知情同意書。納入標(biāo)準(zhǔn):年齡18周歲以上;符合相關(guān)疾病的標(biāo)準(zhǔn);受試者或監(jiān)護(hù)人知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn):病理性骨折者;有精神疾病者;近期接受抗生素或激素治療者;有乙醇藥物濫用史;未完成隨訪者[1]。
1.2 方法
1.2.1 標(biāo)本采集 于清晨空腹?fàn)顟B(tài)下抽取受試者骨折后1、6、12周時(shí)間點(diǎn)外周靜脈血5mL,3 500r/min離心10min,上清液-80℃保存待測(cè)。
1.2.2 指標(biāo)檢測(cè) 采用雙抗體夾心ELISA法檢測(cè)受試者血清PDGF、IGF-1、ALP、PINP、β-CTX水平,檢測(cè)試劑盒購(gòu)自上海華大基因科技公司。上述指標(biāo)的檢測(cè)嚴(yán)格按照試劑盒中說(shuō)明書由專業(yè)人員操作。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行分析,計(jì)量資料用±s表示,采用t檢驗(yàn)或單因素方差分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 兩組患者血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平骨折1周時(shí),觀察組和對(duì)照組血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但骨折6、12周時(shí),觀察組血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平均低于同期對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),見(jiàn)表1。
2.2 不同骨折類型患者血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平 骨折1、6、12周時(shí),閉合性骨折患者和開(kāi)放性骨折患者血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX 水平差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表2。
2.3 不同年齡患者血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平 骨折1周時(shí),<60歲、≥60歲患者血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但骨折6、12周時(shí),≥60歲患者血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平均低于同期小于60歲患者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表3。
2.4 各指標(biāo)與年齡、骨折類型、骨折分型、BMI的相關(guān)性 對(duì)血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX等指標(biāo)與年齡、骨折類型、骨折分型、BMI等因素進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果顯示,血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX與年 齡 呈 負(fù) 相 關(guān)(P<0.05),與骨折類型、骨折分型、BMI等因素?zé)o相關(guān)性(P>0.05),見(jiàn)表4。
表1 觀察組和對(duì)照組IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平比較(±s)
表1 觀察組和對(duì)照組IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平比較(±s)
*:P<0.01,與對(duì)照組比較。
組別 n 骨折時(shí)間 IGF-1(ng/mL) PDGF(U/L) ALP(U/L) PINP(ng/mL) β-CTX(ng/mL)觀察組 62 1周 228.681±12.290 115.675±10.216 115.765±10.294 19.082±2.171 0.449±0.062 6周 321.272±15.614* 217.962±12.182* 220.694±12.872* 23.185±3.724* 0.453±0.067*12周 345.782±29.875* 232.176±14.892* 232.175±14.895* 28.285±4.562* 0.462±0.070*對(duì)照組 58 1周 229.872±14.181 116.531±11.682 116.532±11.681 19.762±2.521 0.450±0.067 6周 382.912±17.822 294.182±14.291 294.182±14.291 27.692±4.061 0.461±0.071 12周 405.161±22.762 311.953±18.712 311.950±18.710 35.093±5.812 0.473±0.075
表2 不同骨折類型血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平比較(±s)
表2 不同骨折類型血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平比較(±s)
骨折類型 n 骨折時(shí)間 IGF-1(ng/mL) PDGF(U/L) ALP(U/L) PINP(ng/mL) β-CTX(ng/mL)閉合性骨折 36 1周 229.025±12.512 116.036±10.354 116.035±10.393 19.675±2.264 0.452±0.064 6周 323.075±15.693 217.085±12.126 221.065±12.954 23.796±3.934 0.455±0.069 12周 346.124±29.922 233.054±14.922 233.053±14.972 28.515±4.624 0.464±0.072開(kāi)放性骨折 26 1周 227.912±12.021 114.963±10.121 115.324±10.231 18.763±2.122 0.447±0.059 6周 320.863±15.522 216.822±12.091 220.352±12.811 22.932±3.612 0.451±0.064 12周 344.891±29.232 232.012±14.781 232.011±14.762 27.892±4.491 0.459±0.069
表3 不同年齡患者血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平比較(±s)
表3 不同年齡患者血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平比較(±s)
年齡 n 骨折時(shí)間 IGF-1(ng/mL) PDGF(U/L) ALP(U/L) PINP(ng/mL) β-CTX(ng/mL)<60歲 40 1周 228.926±12.495 116.052±10.366 116.075±10.452 19.726±2.365 0.453±0.065 6周 326.166±15.987* 220.275±12.163* 226.715±12.984* 26.922±3.982* 0.462±0.072*
續(xù)表3 不同年齡患者血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平比較(±s)
續(xù)表3 不同年齡患者血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX水平比較(±s)
*:P<0.01,與大于或等于60歲比較。
年齡 n 骨折時(shí)間 IGF-1(ng/mL) PDGF(U/L) ALP(U/L) PINP(ng/mL) β-CTX(ng/mL)12周 349.276±30.152* 235.973±15.096* 236.376±15.092* 31.075±4.532* 0.476±0.076*≥60歲 22 1周 227.932±12.052 114.992±10.151 115.625±10.262 18.715±2.092 0.449±0.061 6周 320.723±15.492 216.761±12.032 220.022±12.732 21.862±3.532 0.442±0.057 12周 344.621±29.182 231.924±14.672 230.082±14.521 27.112±4.421 0.449±0.063
表4 各指標(biāo)與年齡、骨折類型、骨折分型、BMI的相關(guān)性分析
Pountos等[2]研究發(fā)現(xiàn),骨科患者外周血中IGF-1、PDGF存在異常表達(dá)。本研究顯示,與骨折正常愈合患者比較,骨折延遲愈合患者外周血中IGF-1、PDGF在骨折中后期表達(dá)狀況明顯較弱。IGF-1、PDGF可調(diào)節(jié)間充質(zhì)細(xì)胞增殖分化,進(jìn)而誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞增生,促進(jìn)軟骨和膜內(nèi)成骨。因此,本研究中骨折延遲愈合患者中血清IGF-1、PDGF低表達(dá),可能是導(dǎo)致骨折延遲愈合的重要因素[10]。IGF-1、PDGF在外周血中低表達(dá),可以影響骨細(xì)胞的增生及機(jī)體軟骨和膜內(nèi)成骨過(guò)程,進(jìn)而導(dǎo)致骨折延遲愈合風(fēng)險(xiǎn)增加,此亦為Pountos等[2]的研究所證實(shí)。
本研究顯示,骨折正常愈合患者在骨折后期血清ALP水平明顯高于骨折延遲愈合患者。ALP主要為成骨細(xì)胞分泌,在鈣生成磷酸鈣過(guò)程中起重要作用,可促進(jìn)磷酸鈣在骨中的沉積。本研究中骨折延遲愈合患者骨折中后期ALP表達(dá)減弱,可能與成骨細(xì)胞釋放ALP減少有關(guān),進(jìn)而引起機(jī)體磷酸鈣在骨中的沉積減少,延遲骨折愈合時(shí)間。本研究顯示,骨折中后期骨折延遲愈合患者血清PINP、β-CTX水平明顯低于骨折正常愈合患者。表明骨折延遲愈合患者存在骨代謝異常,骨形成和骨吸收能力均明顯下降,骨折愈合難度增加。骨折患者自身免疫水平較低,可抑制腸道對(duì)鈣的吸收及成骨細(xì)胞活性,降低骨形成,引起骨量下降,嚴(yán)重者可引發(fā)骨折延遲愈合。
本研究顯示,閉合性骨折和開(kāi)放性骨折患者血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX表達(dá)狀況無(wú)明顯差異,與Pountos等[2]的研究結(jié)果一致。本研究顯示,與小于60歲人群比較,≥60歲人群在骨折中后期血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX表達(dá)明顯較弱,與Dhamangaonkar等[7]報(bào)道一致。老年人群由于抵抗力差,骨吸收、骨轉(zhuǎn)換及骨折修復(fù)能力較弱,因此骨折愈合較慢,為骨折延遲愈合高危人群。本研究相關(guān)性分析結(jié)果顯示,血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX與年齡呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),這也進(jìn)一步證實(shí)了年齡是骨折延遲愈合的危險(xiǎn)因素之一。
綜上所述,血清IGF-1、PDGF、ALP、PINP、β-CTX等指標(biāo)與骨折延遲愈合密切相關(guān),上述指標(biāo)在骨折延遲愈合患者血清中低表達(dá),是反映骨折延遲愈合較好的指標(biāo)。
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