白登彥 張文賢

1.甘肅省第二人民醫(yī)院骨科，甘肅 蘭州 730000 2.甘肅省中醫(yī)院創(chuàng)傷骨科，甘肅 蘭州 730050

骨質(zhì)疏松癥是由多種原因?qū)е碌墓橇繙p少和骨質(zhì)退變，增加骨脆性，載荷承受力和力學(xué)強(qiáng)度下降，從而容易發(fā)生細(xì)微甚至完全骨折[1]。近年來(lái)，由于其極高的發(fā)病率、致殘率，骨質(zhì)疏松癥越加受到醫(yī)學(xué)界關(guān)注。目前部分骨質(zhì)疏松性骨折患者因治療技術(shù)問(wèn)題以及骨折類(lèi)型及嚴(yán)重程度的影響，出現(xiàn)骨折延遲愈合等嚴(yán)重并發(fā)癥[2]。部分患者在達(dá)到骨折正常愈合所需的時(shí)間后，骨折部仍未達(dá)到骨折完全愈合的標(biāo)準(zhǔn)[3]。骨折延遲愈合使患者康復(fù)時(shí)間延長(zhǎng)，還有可能出現(xiàn)不愈合或者畸形愈合，增加再次手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。研究[4]表明，神經(jīng)生長(zhǎng)因子能夠促進(jìn)骨折愈合，且顱腦損傷合并骨折患者，骨折愈合時(shí)間顯著比單純骨折患者愈合時(shí)間短。OPG/RANKL蛋白系統(tǒng)是由骨保護(hù)素 (osteoprotegerin，OPG) 和核因子Kappa B受體活化因子配體 (receptor of activator of nuclear factor B ligand，RANKL) 構(gòu)成，是機(jī)體破骨細(xì)胞形成、分化和吸收調(diào)節(jié)的關(guān)鍵系統(tǒng)，對(duì)骨質(zhì)疏松性骨折愈合有重要作用。高壓氧療法是指將患者置于高壓氧倉(cāng)中，并使患者呼吸高濃度氧氣，以糾正組織缺血缺氧[5]。有研究[6]表明，高壓氧療法具有促進(jìn)骨折愈合的作用，但是目前關(guān)于神經(jīng)生長(zhǎng)因子以及高壓氧療法對(duì)骨折延遲愈合患者的影響的報(bào)道較少。本研究就高壓氧聯(lián)合神經(jīng)生長(zhǎng)因子局部注射對(duì)骨質(zhì)疏松性骨折延遲愈合患者血清黏附因子及微循環(huán)指標(biāo)表達(dá)的影響進(jìn)行報(bào)道，旨在指導(dǎo)臨床。

1 材料和方法

1.1 一般資料

研究對(duì)象選取我院2016年11月至2017年11月間收治的骨質(zhì)疏松性骨折且有延遲愈合患者84例，納入標(biāo)準(zhǔn)[7]：①所有患者均符合骨質(zhì)疏松性骨折診療指南(2017版)中關(guān)于骨質(zhì)疏松性骨折的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②康復(fù)時(shí)間已超過(guò)同類(lèi)骨折的愈合時(shí)間但仍未愈合；③同類(lèi)骨折愈合時(shí)間時(shí)復(fù)查 X 線片仍能夠觀察到骨折線；④骨折端存在少量骨痂且無(wú)骨端硬化；⑤均自愿參加并簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①骨折康復(fù)時(shí)間不足4月；②骨折處感染嚴(yán)重；③病理性骨折；④妊娠期或哺乳期婦女；⑤嚴(yán)重系統(tǒng)疾病患者。采用隨機(jī)數(shù)字法將其分為對(duì)照組和觀察組，每組各42例。其中對(duì)照組患者年齡50～75歲，平均年齡(56.2±5.9)歲；男22例，女20例；平均病程(10.9±4.9)月。觀察組年齡51～76歲，平均年齡(55.2±5.6)歲；男21例，女21例；平均病程(10.4±5.1)月。兩組患者性別、年齡、平均病程等一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性(見(jiàn)表1)。該研究已征得醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。

1.2 方法

①兩組患者均行復(fù)位、固定和功能鍛煉、營(yíng)養(yǎng)支持等常規(guī)治療；②觀察組患者除此之外，進(jìn)行高壓氧療，使用DG-2600型高壓氧艙進(jìn)行治療，治療壓力：0 .25 MPa，吸純氧30 min，休息10 min，再開(kāi)始吸艙內(nèi)空氣，1次/d，21次/月，持續(xù)治療3月；并且在骨折周?chē)∪庾⑸涫笊窠?jīng)生長(zhǎng)因子[武漢海特生物制藥股份有限公司，S20060051，20μg(不低于9000AU)/2 mL/瓶]，劑量：20μg/d，持續(xù)治療3月。

1.3 觀察指標(biāo)

觀察指標(biāo)：①比較兩組患者療效；②比較兩組患者骨密度及紅細(xì)胞聚集指數(shù)、血漿黏度、紅細(xì)胞剛性指數(shù)等血液流變學(xué)指標(biāo)；③比較兩組患者sICAM-1、TGF-β1、sVCAM-1、IGF-1、PDGF水平；④比較兩組OPG/RANKL蛋白表達(dá)。

1.4 檢測(cè)方法及療效標(biāo)準(zhǔn)

檢測(cè)方法：抽取患者空腹靜脈血，離心處理后取上清液采用ELISA 試劑盒(上海一基實(shí)業(yè)有限公司)檢測(cè)患者血清sICAM-1、TGF-β1、sVCAM-1、IGF-1、PDGF水平；采用BM830全自動(dòng)血液分析儀(濟(jì)南漢方醫(yī)療器械有限公司)檢測(cè)患者紅細(xì)胞聚集指數(shù)、血漿黏度、紅細(xì)胞剛性指數(shù)等血液流變學(xué)指標(biāo)。骨密度檢測(cè)：3個(gè)月后，計(jì)算尺橈合并的骨密度(BMD)，采用骨密度儀(韓國(guó)，型號(hào): EXA-PRESTO) 檢測(cè)兩組患者非優(yōu)勢(shì)側(cè)前臂橈尺骨遠(yuǎn)端的骨密度。

OPG/RANKL蛋白表達(dá)檢測(cè)：抽取患者空腹靜脈血，采用BCA法測(cè)蛋白濃度。行膜轉(zhuǎn)印和SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳，單孔上樣量為10μg。轉(zhuǎn)染后采用濃度為3%的脫脂牛奶封閉NC膜90 min。一抗孵育，過(guò)夜且溫度保持為4 ℃，Anti-OPG濃度為1∶2000，Anti-RANKL濃度為1∶3000。TBST清洗后進(jìn)行二抗孵育，溫度為4 ℃并保持90 min，Goat Anti-Rabbit IgG的濃度為1∶3000。孵育完成后采用化學(xué)發(fā)光法顯影，β-actin的灰度比與目的基因測(cè)量采用灰度分析軟件Image J。所用儀器：水平電泳及其配套裝置由英國(guó)CLEAVER公司提供；蛋白印跡轉(zhuǎn)移裝置由南京科佰生物科技有限公司生產(chǎn)。試劑盒：總蛋白提取試劑盒由生工生物工程(上海)股份有限公司提供，BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒由北京索萊寶科技有限公司提供，Anti-RANKL及Goat Anti-Rabbit IgG由優(yōu)寧維公司提供。

療效評(píng)定[9]：愈合：①骨折端局部無(wú)異常活動(dòng)，無(wú)縱向叩擊痛和壓痛；②外固定拆除后，對(duì)于下肢骨折患者，不扶拐時(shí)可在平地上連續(xù)步行3 min且不少于30 步，對(duì)于上肢骨折患者：持重1 kg，可堅(jiān)持超過(guò)1 min；③復(fù)查X 線顯示大量骨痂生長(zhǎng)，骨折線模糊，連續(xù)性骨痂通過(guò)骨折線；④連續(xù)觀察2 周骨折處不變形。好轉(zhuǎn)：局部縱向叩擊痛和壓痛減輕，復(fù)查X 線顯示中等量或少量骨痂生長(zhǎng)，骨折線輕度模糊，但骨折端無(wú)硬化現(xiàn)象，功能部分改善。無(wú)效：臨床癥狀無(wú)減輕，復(fù)查X 線示骨折線無(wú)改善或不愈合，功能無(wú)改善。治療有效率=(治愈+好轉(zhuǎn))/總例數(shù)×100%

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

實(shí)驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)錄入SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，計(jì)量資料表示為均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差，進(jìn)行t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以率(n%)表示，行χ2檢驗(yàn)，P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者骨折愈合情況比較

觀察組治療后1、2、3個(gè)月及6個(gè)月骨折愈合率均顯著高于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表1 兩組患者骨折愈合情況的比較[n(%)]Table 1 Comparison of fracture healing between the two groups [n(%)]

2.2 兩組治療前后血液流變學(xué)指標(biāo)比較

治療前，兩組患者的骨量以及紅細(xì)胞聚集指數(shù)、血漿黏度、紅細(xì)胞剛性指數(shù)水平比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05)；治療后，兩組治療結(jié)果均優(yōu)于該組治療前(P<0.05)，其中觀察組明顯低于對(duì)照組，差異具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見(jiàn)表2。

表2 治療前后兩組患者血液流變學(xué)指標(biāo)的比較Table 2 Comparison of hemorheological indexes between the two groups before and after treatment

注：與治療前比較，*P<0.05；與對(duì)照組比較，#P<0.01。

2.3 兩組治療前后血清黏附因子及BMP-2水平的比較

治療前，兩組患者sICAM-1、BMP-2、sVCAM-1水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05)。治療后，兩組治療結(jié)果均優(yōu)于該組治療前(P<0.05)，其中觀察組顯著高于對(duì)照組，差異具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見(jiàn)表3。

表3 兩組患者化療后血清黏附因子及細(xì)胞因子水平的比較Table 3 Comparison of serum adhesion factor and cytokine levels between two groups after chemotherapy

注：與治療前比較，*P<0.05；與對(duì)照組比較，#P<0.01。

2.4 兩組治療前后TGF-β1、IGF-1及PDGF水平的比較

治療前兩組TGF-β1、IGF-1及PDGF水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05)，治療后兩組以上細(xì)胞因子水平均較治療前有所上升，且觀察組TGF-β1、IGF-1及PDGF水平顯著高于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見(jiàn)表4。

表4 兩組治療前后TGF-β1、IGF-1及PDGF水平的比較Table 4 Comparison of TGF- β1, IGF-1, and PDGF levels before and after treatment

注：與治療前比較，*P<0.05；與對(duì)照組比較，#P<0.01。

2.5 兩組OPG/RANKL蛋白表達(dá)的比較

治療前兩組OPG/RANKL蛋白表達(dá)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，治療后觀察組OPG/RANKL蛋白表達(dá)顯著高于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)圖1、2。

圖1 OPG與RANKL蛋白的SD-聚丙烯酰胺凝膠電泳圖Fig.1 SD-polyacrylamide gel electrophoresis of OPG and RANKL proteins

圖2 OPG/RANKL 蛋白表達(dá)量的柱狀統(tǒng)計(jì)圖**P<0.001Fig.2 Columnar statistics of OPG/RANKL protein expression,**P<0.001

3 討論

骨質(zhì)疏松癥的特征是骨量減少和骨組織結(jié)構(gòu)退化，導(dǎo)致骨脆性增加，骨折危險(xiǎn)性升高。骨折愈合是骨折康復(fù)過(guò)程的一個(gè)重要階段，愈合效果也決定著患者術(shù)后生活質(zhì)量[8]。近年研究[9]表明，骨折愈合是機(jī)體全身多系統(tǒng)參與的復(fù)雜過(guò)程，其中微循環(huán)指標(biāo)和生化因子起著重要作用。根據(jù)骨折部位和嚴(yán)重程度的差異，骨折愈合時(shí)間長(zhǎng)短不一，一般在4月以內(nèi)，但骨質(zhì)疏松癥導(dǎo)致骨折處血運(yùn)障礙，骨結(jié)痂所必須的各種生長(zhǎng)因子運(yùn)輸受阻，最終造成骨折延愈合[10]。骨折延遲愈合會(huì)使患者康復(fù)時(shí)間延長(zhǎng)，住院時(shí)間增加，不僅增加了患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，還降低了患者生活質(zhì)量。因此，增加骨量、促進(jìn)骨吸收、維護(hù)骨形成對(duì)加速骨質(zhì)疏松性骨折愈合具有重要意義。

骨重建中，維持骨量需要成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞共同促進(jìn)骨吸收和維護(hù)骨形成，成骨細(xì)胞可分泌骨基質(zhì)，從而對(duì)骨生成具有促進(jìn)作用。此外，研究[11]還發(fā)現(xiàn)，多數(shù)骨吸收因子無(wú)法直接誘導(dǎo)破骨細(xì)胞，其促進(jìn)骨吸收必須經(jīng)成骨細(xì)胞分泌的RANKL轉(zhuǎn)導(dǎo)，因此成骨細(xì)胞既決定骨生成也具有調(diào)控骨吸收的作用。同時(shí)OPG也為成骨細(xì)胞分泌的骨基質(zhì)，其可與RANK競(jìng)爭(zhēng)與RANKL相結(jié)合，從而對(duì)骨吸收產(chǎn)生抑制作用[12]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[13]證實(shí)，OPG敲除可有效建立骨質(zhì)疏松模型，補(bǔ)充外源性O(shè)PG可促進(jìn)骨吸收和增強(qiáng)骨密度及骨強(qiáng)度的作用。OPG蛋白是RANKL(核因子κB受體活化因子配體)的餌受體，是由成骨細(xì)胞及骨髓基質(zhì)細(xì)胞分泌產(chǎn)生，其在骨骼系統(tǒng)的生長(zhǎng)和愈合中，可抑制破骨細(xì)胞的過(guò)度產(chǎn)生、分化和成熟，競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合RANKL，從而抑制RANKL與RANK結(jié)合，并誘導(dǎo)破骨細(xì)胞凋亡。OPG/RANKL蛋白系統(tǒng)的表達(dá)，能夠有效的調(diào)控破骨細(xì)胞的生成，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)OPG/RANKL的比值上升，破骨細(xì)胞的數(shù)量和活性將減少，OPG/RANKL的比例下降時(shí)，破骨細(xì)胞的數(shù)量和活性將增加。因此RANK/OPG/RANKL系統(tǒng)可有效調(diào)節(jié)骨質(zhì)代謝，與骨質(zhì)疏松等骨科疾病的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)。血清sVCAM-1和sICAM-1 是細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞間的黏附因子，是一種微炎性反應(yīng)因子，其水平的變化能夠反映骨折愈合過(guò)程中的炎癥反應(yīng)；PDGF、IGF-1 是常見(jiàn)的骨生長(zhǎng)刺激因子，能夠調(diào)節(jié)間充質(zhì)細(xì)胞的增殖、分化，促進(jìn)軟骨細(xì)胞增生，對(duì)骨折愈合過(guò)程中的軟骨內(nèi)成骨和膜內(nèi)成骨均有促進(jìn)作用[14]。TGF-β1是一種細(xì)胞因子，生物體發(fā)生骨折后，骨折端TGF-β1被激活，并通過(guò)促進(jìn)成骨細(xì)胞形成，抑制破骨細(xì)胞生成，發(fā)揮促進(jìn)骨折愈合的作用[15]。因此，TGF-β1能夠反映患者骨折愈合情況。

高壓氧療是一種物理治療方法，研究[16]表明，在高壓環(huán)境中患者吸入純氧能夠提高血氧張力，氧分子在體內(nèi)彌散距離增加，深度加大，能夠有效提高血運(yùn)障礙的延遲愈合骨折端的氧供水平。高壓氧環(huán)境能夠促進(jìn)患者骨折端毛細(xì)血管增生，形成有效的側(cè)枝循環(huán)，恢復(fù)骨折處血供。有研究[17]表明，高壓氧治療還能夠減輕骨折處炎癥反應(yīng)，促進(jìn)骨痂鈣、磷等電解質(zhì)沉積，加速骨痂膠原蛋白生成，從而加速血腫機(jī)化，促進(jìn)骨折愈合。神經(jīng)生長(zhǎng)因子是一種多功能因子，骨折后骨折部周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)被破壞，骨骼肌缺乏神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)而萎縮，直接阻斷了骨折處血供，導(dǎo)致骨折延遲愈合。通過(guò)注射神經(jīng)生長(zhǎng)因子，周?chē)窠?jīng)得到再生，間接促進(jìn)了骨折處血供恢復(fù)，促進(jìn)其愈合。同時(shí)，神經(jīng)生長(zhǎng)因子具有增強(qiáng)成骨細(xì)胞增生的能力，促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞因子生成和骨折處新生血管形成，有利于骨折愈合[18]。

本研究中，觀察組患者的治療總有效率為95.42%，顯著高于對(duì)照組(76.19%)。治療后，觀察組患者骨量明顯回升，骨密度增加，而且紅細(xì)胞聚集指數(shù)、血漿黏度、紅細(xì)胞剛性指數(shù)水平均明顯優(yōu)于對(duì)照組；而且觀察組患者微循環(huán)指標(biāo)發(fā)生顯著改善，血漿黏稠度明顯降低，這可能與高壓氧療和神經(jīng)因子幫助患者骨折端建立了新的血運(yùn)有關(guān)[19]；血漿黏稠度減低后，骨折局部微循環(huán)得以改善，氧供恢復(fù)，避免了患者發(fā)生深靜脈血栓，同時(shí)促進(jìn)了患者骨折愈合。治療后，觀察組患者的sICAM-1、TGF-β1、sVCAM-1水平顯著高于對(duì)照組，觀察組患者的IGF-1、PDGF水平顯著低于對(duì)照組，這與蔡三等[20]的研究結(jié)果一致。通過(guò)高壓氧療和局部神經(jīng)因子注射，患者骨折端血供顯著改善，間充質(zhì)細(xì)胞的快速增殖、分化，同時(shí)大量的成骨細(xì)胞生成促進(jìn)了膜內(nèi)成骨和軟骨內(nèi)成骨的發(fā)生，有助于患者骨痂愈合。總之，OPG/RANKL的比值越大，成骨細(xì)胞的介導(dǎo)能力就越強(qiáng)，促進(jìn)骨生成的作用越大。OPG/RANKL系統(tǒng)的平衡是骨重建和骨量穩(wěn)定的基礎(chǔ)，也是評(píng)估骨重塑過(guò)程的指標(biāo)[21-22]。本研究結(jié)果顯示，治療后觀察組OPG/RANKL蛋白表達(dá)顯著高于對(duì)照組，提示高壓氧聯(lián)合神經(jīng)生長(zhǎng)因子局部注射可促進(jìn)骨生成，進(jìn)而加速骨折愈合。

綜上所述，高壓氧聯(lián)合神經(jīng)生長(zhǎng)因子局部注射能夠顯著改善骨折延遲愈合患者血清黏附因子及微循環(huán)指標(biāo)，提高療效，促進(jìn)骨折愈合，值得在臨床推廣。