李國(guó)鵬， 紀(jì)灃軒， 郭文超， 張維民， 賈慶運(yùn)， 韋標(biāo)方

(1.濰坊醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院， 山東 濰坊 2610002.山東省臨沂市人民醫(yī)院， 山東 臨沂 2760003.錦州醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院， 遼寧 錦州 1210004.濱州醫(yī)學(xué)院第二臨床醫(yī)學(xué)院， 山東 煙臺(tái) 264000)

非創(chuàng)傷性股骨頭壞死(non-traumatic osteonecrosis of femoral head,NONFH)是以股骨頭血供受損引起骨細(xì)胞死亡，骨小梁強(qiáng)度下降，關(guān)節(jié)面塌陷，最終導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)功能障礙為特點(diǎn)的骨科疑難疾病[1]。目前，臨床主要根據(jù)臨床表現(xiàn)、影像學(xué)檢查來(lái)診斷NONFH，但NONFH的早期臨床表現(xiàn)缺乏特異性，X線出現(xiàn)明顯改變時(shí)疾病已達(dá)中晚期，錯(cuò)過(guò)保髖治療的最佳時(shí)機(jī)。近年研究顯示，血清生物標(biāo)志物在NONFH早期診斷中可能發(fā)揮作用[2]，網(wǎng)膜素-1(Omentin-1)是最近發(fā)現(xiàn)的新型脂肪細(xì)胞因子，其對(duì)成骨細(xì)胞增殖與分化具有促進(jìn)作用，是脂骨代謝的重要調(diào)節(jié)因子[3]。網(wǎng)膜素-1參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展[4]，但在NONFH中鮮有報(bào)道，本研究的目的是研究血清網(wǎng)膜素-1水平與NONFH的相關(guān)性，為NONFH尋找潛在的生物標(biāo)志物。

1 資料與方法

1.1一般資料

1.1.1患者組:納入2021年7月至12月在臨沂市人民醫(yī)院股骨頭?？谱≡褐委煹腘ONFH患者共86例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《成人股骨頭壞死臨床診療指南》(2020年)。②致病原因?yàn)榧に匦?、酒精性和特發(fā)性3類，所有患者為單因素致病。激素性為患者有長(zhǎng)期每日激素?cái)z入量超過(guò)16mg病史，或有大劑量激素沖擊治療超過(guò)1周病史；酒精性為有持續(xù)飲酒史(5年以上，平均每天飲酒量為100mL以上)；特發(fā)性為排除酒精性、激素性、髖部外傷史、鐮狀細(xì)胞病史、潛水病史等，無(wú)明顯致病誘因者；③年齡18～65歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①排除有癌癥、肝腎功能不全、凝血功能異常、嚴(yán)重心腦血管疾病等慢性疾病者；②排除正在進(jìn)行激素治療者；③排除伴發(fā)明顯骨質(zhì)疏松、膝關(guān)節(jié)炎或其他大關(guān)節(jié)疾病者；④體重指數(shù)≥28kg/m2的患者。

1.1.2健康人組:選取同時(shí)期在本院健康體檢中心體檢，且年齡、性別相匹配的健康人82例作為健康人組，排除近3個(gè)月使用過(guò)影響骨代謝藥物者(如激素、降脂藥物等)，排除體重指數(shù)≥24kg/m2者。所有患者和健康人均給予書(shū)面知情同意。本次研究得到了臨沂市人民醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

1.2檢測(cè)方法:①樣本采集：試驗(yàn)組及對(duì)照組均于晨起空腹用不含肝素的真空采血管抽取外周靜脈血約5mL，3000r/min速度離心10min后分離血清。將上清液放置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。②血清指?biāo)檢測(cè)：使用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒(武漢華美)測(cè)試血清網(wǎng)膜素-1水平，試劑盒均批內(nèi)差<8%，批內(nèi)差<10%。檢測(cè)過(guò)程嚴(yán)格按試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作；采用瑞士羅氏公司生產(chǎn)的cobas8000型全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定其總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)水平。

1.3觀察指標(biāo):記錄患者組及健康人組一般信息，包括性別、年齡、身高、體重、體重指數(shù)(body mass index,BMI)。記錄患者發(fā)病原因、側(cè)別。采用疼痛視覺(jué)模擬評(píng)分(visual analogue scale,VAS)和Harris評(píng)分來(lái)評(píng)價(jià)髖關(guān)節(jié)疼痛及功能情況。行影像學(xué)檢查，確定是否發(fā)生塌陷及ARCO分期，雙側(cè)NONFH患者ARCO分期取嚴(yán)重側(cè)分級(jí)，ARCO分期Ⅲ期及以上為股骨頭塌陷病例。

2 結(jié) 果

2.1患者組與正常人組一般資料比較:患者組與健康人組一般資料與比較見(jiàn)表1。兩組性別、年齡、體重指數(shù)(BMI)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與健康人組相比，患者組血清網(wǎng)膜素-1水平顯著降低(P<0.05)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖1A)。患者組血清TG、TC水平均高于健康人組(P<0.05),血清HDL水平低于健康人組(P<0.05),兩組血清LDL水平比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表1 患者組與健康人組一般資料比較

2.2NONFH患者不同亞型分組血清網(wǎng)膜素-1比較:NONFH患者不同亞型分組血清網(wǎng)膜素-1比較見(jiàn)表2。不同病因亞組間網(wǎng)膜素-1水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(圖1B)。股骨頭塌陷后患者血清網(wǎng)膜素-1水平顯著低于塌陷期前患者(P<0.05)(圖1E),雙側(cè)累及患者血清網(wǎng)膜素-1水平低于單側(cè)發(fā)病，但差異并沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(圖1D),不同ARCO分期的非創(chuàng)傷性股骨頭壞死患者的血清網(wǎng)膜素-1水平有顯著差異，Ⅳ期患者水平顯著低于Ⅲ期和Ⅱ期患者(P<0.05)(圖1C)。

表2 82例NONFH患者不同亞型分組血清檢測(cè)結(jié)果與比較

圖1 NONFH患者不同亞型分組血清網(wǎng)膜素-1比較

圖1A健康組與壞死組血清網(wǎng)膜素-1濃度比較;圖1B不同病因股骨頭壞死患者血清網(wǎng)膜素-1濃度比較;圖1C不同ARCO分期股骨頭壞死患者血清網(wǎng)膜素-1濃度比較;圖1D 單雙側(cè)股骨頭壞死患者血清網(wǎng)膜素-1濃度比較圖1E 塌陷前后股骨頭壞死患者血清網(wǎng)膜素-1濃度比較

2.3血清網(wǎng)膜素-1水平與疾病嚴(yán)重程度及血脂水平的關(guān)系:NONFH血清網(wǎng)膜素-1水平與NONFH臨床指標(biāo)相關(guān)性見(jiàn)圖2。血清網(wǎng)膜素-1水平與ARCO分期呈負(fù)相關(guān)(r=-0.433,P<0.01)(圖2A)。血清網(wǎng)膜素-1水平與視覺(jué)模擬評(píng)分(VAS)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.372,P<0.01)(圖2B)，與Harris評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(r=0.305,P<0.01)(圖2C)。血清網(wǎng)膜素-1水平與TC(r=-0.311,P<0.01)(圖2D)、TG(r=-0.316,P<0.01)(圖2E)水平呈負(fù)相關(guān)，與HDL水平呈正相關(guān)(r=0.433,P<0.01)(圖2F)。

2.4ROC曲線分析:我們進(jìn)一步進(jìn)行了ROC曲線分析，以探討血清網(wǎng)膜素-1水平對(duì)非創(chuàng)傷性股骨頭壞死的診斷價(jià)值以及對(duì)股骨頭塌陷的預(yù)測(cè)價(jià)值。血清網(wǎng)膜素-1水平診斷股骨頭壞死的曲線下面積(area under curve,AUC)為0.755(95%CI 0.681～0.830，P<0.01)，最佳臨界值為39.06ng/mL，敏感性為71.4，特異性為72.0；(圖3A)，預(yù)測(cè)塌陷的AUC為0.754(95%CI 0.634～0.875，P<0.01)，最佳臨界值為36.74ng/mL，敏感性為68.1，特異性為75.0；(P<0.01)(圖3B)。這表明，血清網(wǎng)膜素-1水平可能成為NONFH病情評(píng)估的潛在生物標(biāo)記物。

圖2 ONFH血清網(wǎng)膜素-1水平與NONFH臨床指標(biāo)相關(guān)性分析

圖2A 血清網(wǎng)膜素-1濃度與ARCO分期相關(guān)性;圖2B 血清網(wǎng)膜素-1濃度與VAS評(píng)分相關(guān)性;圖2C血清網(wǎng)膜素-1濃度與Harris評(píng)分相關(guān)性;圖2D血清網(wǎng)膜素-1濃度與TC相關(guān)性圖2E血清網(wǎng)膜素-1濃度與TG相關(guān)性圖2F血清網(wǎng)膜素-1濃度與HDL相關(guān)性

圖3 ROC曲線

圖3A 網(wǎng)膜素-1濃度診斷NONFH的ROC曲線,圖3B 網(wǎng)膜素-1濃度診斷塌陷的ROC曲線

3 討 論

NONFH的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，目前尚未完全了解，可能的機(jī)制有骨細(xì)胞凋亡、血管內(nèi)凝血、骨內(nèi)壓增高、脂肪代謝障礙、脂肪栓塞。目前越來(lái)越多研究關(guān)注脂質(zhì)代謝異常在NONFH發(fā)病中的作用，有研究發(fā)現(xiàn)糖皮質(zhì)激素通過(guò)刺激過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體-γ(PPAR-γ)和抑制Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(Runx2)來(lái)促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化為成熟脂肪細(xì)胞，并且糖皮質(zhì)激素和酒精還能夠通過(guò)增加骨髓脂肪細(xì)胞的脂質(zhì)合成來(lái)誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞肥大[5]。脂肪細(xì)胞增生肥大導(dǎo)致骨內(nèi)高壓，血管閉塞、血栓形成，進(jìn)而導(dǎo)致NONFH。在我們的研究中，患者組血清TG、TC水平均高于健康人組,血清HDL水平低于健康人組，這提示NONFH可能與血脂代謝異常有關(guān)。脂肪因子是一種由脂肪組織分泌的生物活性因子，其不僅在調(diào)節(jié)血脂、胰島素分泌中起到關(guān)鍵作用，還可通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥過(guò)程、細(xì)胞凋亡、基質(zhì)重塑和成骨/破骨分化進(jìn)而調(diào)節(jié)和影響骨代謝活動(dòng)。有研究發(fā)現(xiàn)在NONFH患者的股骨頭組織中的成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞及骨髓基質(zhì)干細(xì)胞的表面存在脂肪因子受體[6]，因此我們猜測(cè)骨髓中積聚的脂肪細(xì)胞分泌的脂肪因子可調(diào)節(jié)股骨頭內(nèi)脂質(zhì)代謝和骨代謝，從而在NONFH的發(fā)生發(fā)展中起到重要作用。

網(wǎng)膜素-1是最近發(fā)現(xiàn)的一種脂肪細(xì)胞因子，在循環(huán)中含量豐富，網(wǎng)膜素-1不但在脂質(zhì)代謝中發(fā)揮重要作用，而且是骨代謝的重要調(diào)節(jié)因子。Xie H等[7]發(fā)現(xiàn)網(wǎng)膜素-1能夠通過(guò)PI3K/Akt信號(hào)通路刺激人成骨細(xì)胞增殖，同時(shí)網(wǎng)膜素-1能通過(guò)刺激骨保護(hù)素表達(dá)，下調(diào)RANKL/骨保護(hù)素比率來(lái)減少破骨細(xì)胞的形成，改善骨丟失。王俊江等[8]在一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)老年骨質(zhì)疏松患者血清網(wǎng)膜素-1水平顯著降低，并且與骨密度呈正相關(guān)。Li ZG等[9]發(fā)現(xiàn)膝骨關(guān)節(jié)炎患者滑液網(wǎng)膜素-1濃度與病情嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)，他認(rèn)為網(wǎng)膜素-1可能作為反映骨性關(guān)節(jié)炎癥狀嚴(yán)重程度的潛在生物標(biāo)志物。

我們的研究發(fā)現(xiàn)與健康人組相比，NONFH患者的血清網(wǎng)膜素-1水平顯著降低，不同病因之間沒(méi)有差異。血清網(wǎng)膜素-1水平與ACRO分期呈正相關(guān)，且塌陷后明顯升高。在NONFH的病程中，塌陷是一個(gè)重要的病理改變，股骨頭塌陷后軟骨破壞加重，出現(xiàn)關(guān)節(jié)積液和滑膜炎癥[10]。有研究表明網(wǎng)膜素-1能夠抑制軟骨細(xì)胞中由促炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素1b(IL-1b)誘導(dǎo)的基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)表達(dá)，從而減少軟骨降解[11]。我們認(rèn)為塌陷后血清網(wǎng)膜素-1濃度的明顯降低與塌陷后軟骨退變有一定關(guān)聯(lián)。相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)血清網(wǎng)膜素-1水平與VAS評(píng)分呈正相關(guān)，與Harris評(píng)分呈負(fù)相關(guān)。先前有研究發(fā)現(xiàn)在慢性疼痛性顳下頜關(guān)節(jié)紊亂患者中，循環(huán)網(wǎng)膜素-1水平與疼痛發(fā)生幾率呈負(fù)相關(guān)[12]，這與我們的結(jié)果一致，提示關(guān)節(jié)疼痛可能與低水平網(wǎng)膜素-1相關(guān)。我們最后檢測(cè)了血清網(wǎng)膜素-1水平與血脂水平之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)血清網(wǎng)膜素-1水平與血清TC、TG水平呈負(fù)相關(guān)，與HDL水平呈正相關(guān)，這提示了血清網(wǎng)膜素水平的下降可能與血脂代謝異常有關(guān)。所有這些發(fā)現(xiàn)表明，網(wǎng)膜素-1可能在保護(hù)股骨頭及軟骨中發(fā)揮重要作用，并能夠反映NONFH疾病嚴(yán)重程度。進(jìn)一步的ROC曲線分析表明，血清網(wǎng)膜素-1水平可作為NONFH潛在的診斷以及塌陷預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物。

綜上所述，網(wǎng)膜素-1水平減少可能在NONFH的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中具有重要意義。NONFH患者血清網(wǎng)膜素-1表達(dá)水平降低，且其表達(dá)水平與病情嚴(yán)重程度和股骨頭塌陷水平有關(guān)，血清網(wǎng)膜素-1可作為NONFH早期診斷及病情監(jiān)控的生化標(biāo)志物。