馬 超, 武 曄, 張 楠, 王旭洋, 魏金棟
河北省滄州中西醫(yī)結合醫(yī)院 骨科,河北 滄州 060000
股骨頭壞死患者因骨組織被破壞,會導致股骨頭塌陷。股骨頭壞死在20~50歲人群中發(fā)病率較高,若未及時、有效治療,80%患者會出現(xiàn)股骨頭關節(jié)面塌陷,導致髖關節(jié)發(fā)生不可逆轉的損傷,嚴重影響患者生活質量[1-3]。股骨頭壞死的發(fā)病機制尚未完全明確。有研究報道,骨密度、骨鈣素參與股骨頭壞死的骨組織修復,與股骨頭壞死的關系較為密切,觀察骨密度、骨鈣素水平變化對疾病的早期預測具有重要意義[4]。股骨頭血管病變所致的供血不足在股骨頭壞死的發(fā)生中起重要作用[5]。半胱氨酸蛋白酶抑制劑 C(cysteine protease inhibitor C,Cys-C)能逆性抑制半胱氨酸蛋白酶活性,廣泛存在于各種組織的有核細胞和體液中,是一種低分子量、堿性非糖化蛋白質,與血管病變相關,可能參與股骨頭壞死的發(fā)生[6]。1型纖溶酶原激活物抑制劑(type 1 plasminogen activator inhibitor,PAI-1)是由379個氨基酸組成的糖蛋白,其表達異常會打破系統(tǒng)的平衡狀態(tài),影響股骨頭血液供應,參與股骨頭壞死的發(fā)生[7]。本研究旨在觀察股骨頭壞死患者血清Cys-C、PAI-1水平,并分析其與骨密度、骨鈣素間相關性?,F(xiàn)報道如下。
1.1 一般資料 選取自2018年1月至2019年12月河北省滄州中西醫(yī)結合醫(yī)院收治的74例股骨頭壞死患者為觀察組,同時,選取同期于我院進行體檢的68例健康者為健康組。根據(jù)Ficat分期標準將觀察組分為Ⅱ期組(n=22)、Ⅲ期組(n=28)、Ⅳ期組(n=24)。納入標準:(1)股骨頭壞死患者符合《股骨頭壞死保髖治療指南》[8]診斷標準;(2)股骨頭壞死患者影像檢查無塌陷;(3)研究對象均未服用過影響骨代謝藥物。排除標準:(1)近6個月內骨折者;(2)溝通不便者;(3)合并免疫缺陷者;(4)妊娠、圍產(chǎn)期女性;(5)近期髖關節(jié)外傷者;(6)不能配合本研究者。健康組男性38例,女性30例;年齡33~68歲,平均年齡(47.45±3.18)歲。觀察組男性42例,女性32例;年齡34~69歲,平均年齡(47.52±3.24)歲。健康組與觀察組性別、年齡比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。Ⅱ期組患者男性14例,女性8例;年齡34~67歲,平均年齡(47.49±3.18)歲;病程0.5~3.5年,平均病程(2.11±0.13)年。Ⅲ期組患者男性18例,女性10例;年齡35~68歲,平均年齡(47.51±3.22)歲;病程0.5~3.0年,平均病程(2.04±0.15)年。Ⅳ期組患者男性17例,女性7例;年齡35~69歲,平均年齡(47.55±3.22)歲;病程0.5~4.0年,平均病程(2.17±0.15)年。不同F(xiàn)icat分期組患者性別、年齡、病程比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準,患者及家屬均簽署知情同意書。
1.2 研究方法 研究對象均采集空腹靜脈血5 ml,采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法測定Cys-C、PAI-1,采用放射免疫法測定骨鈣素,試劑盒購自英國Abcam公司;采用雙能X線骨密度儀測定骨密度。比較健康組與觀察組血清Cys-C、PAI-1、骨鈣素水平及骨密度。比較不同F(xiàn)icat分期患者血清Cys-C、PAI-1、骨鈣素水平及骨密度,并分析血清Cys-C、PAI-1與骨密度、骨鈣素的相關性。
2.1 健康組與觀察組血清Cys-C、PAI-1、骨鈣素水平及骨密度比較 觀察組血清Cys-C、PAI-1、骨鈣素水平顯著高于健康組,骨密度低于健康組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 健康組與觀察組血清Cys-C、PAI-1、骨鈣素水平及骨密度比較
2.2 不同F(xiàn)icat分期股骨頭壞死患者血清Cys-C、PAI-1、骨鈣素水平及骨密度比較 Ⅲ期組、Ⅳ期組血清Cys-C、PAI-1、骨鈣素水平顯著高于Ⅱ期組,且Ⅳ期組高于Ⅲ期組;Ⅲ期組、Ⅳ期組骨密度顯著低于Ⅱ期組,且Ⅳ期組低于Ⅲ期組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
表2 不同F(xiàn)icat分期股骨頭壞死患者血清Cys-C、PAI-1、骨鈣素水平及骨密度比較
2.3 股骨頭壞死患者血清Cys-C、PAI-1與骨密度、骨鈣素相關性分析 相關性分析結果顯示,血清Cys-C、PAI-1與骨密度呈負相關(r=-0.442,r=-0.435,P<0.05);血清Cys-C、PAI-1與骨鈣素呈正相關(r=0.788,r=0.634,P<0.05)。見圖1~4。
圖1 骨密度與Cys-C的散點圖
圖2 骨密度與PAI-1的散點圖比較
圖4 骨鈣素與PAI-1的散點圖
股骨頭壞死是由各種原因造成的股骨頭血液供應受損,骨髓成分和骨細胞缺血、壞死,從而引發(fā)自行修復過程,常見癥狀為疼痛,主要為髖關節(jié)、大腿近側疼痛。有研究報道,在我國約有500萬股骨頭壞死患者,新發(fā)病例為每年20萬例,且發(fā)病率呈上升趨勢[9]。股骨頭壞死早期診斷困難,發(fā)病后若未及時、有效治療,會導致患者股骨頭結構改變,使髖關節(jié)逐漸喪失功能活動,最終不得不接受全髖關節(jié)置換術,給患者帶來極大痛苦,因此,早期預測股骨頭壞死的發(fā)生是臨床研究的熱點[10]。
多種骨組織代謝中,細胞因子參與股骨頭壞死后的骨組織修復、重建[11]。當股骨頭壞死后,會引發(fā)一系列骨吸收與骨重建,導致骨密度發(fā)生改變[12]。有研究報道,骨密度不僅在骨質疏松患者中表達異常,其水平變化與股骨頭壞死的關系也較為密切,可能參與疾病的發(fā)展[13]。骨鈣素由成骨細胞分泌,是反映骨形成的良好指標,能促進非結晶鈣磷酸鹽向羥磷灰石轉化,提高骨強度,其在股骨頭壞死患者中表達異常,不利于股骨重建[14]。本研究結果顯示,觀察組患者骨鈣素顯著高于健康組,骨密度低于健康組,說明骨密度在股骨頭壞死患者中表達較低,骨鈣素在股骨頭壞死患者中表達較高。此外,Ⅲ期組、Ⅳ期組骨鈣素水平顯著高于Ⅱ期組,且Ⅳ期組高于Ⅲ期組;Ⅲ期組、Ⅳ期組骨密度顯著低于Ⅱ期組,且Ⅳ期組低于Ⅲ期組,說明骨鈣素、骨密度表達情況隨疾病嚴重程度而發(fā)生變化,可作為預測疾病變化的標志物。分析其原因可能是發(fā)生股骨頭壞死時,骨髓間充質干細胞骨成分減少,抑制成骨基因表達,導致骨密度降低。
Cys-C是一種分泌性蛋白,在細胞外基質降解、平衡活細胞內蛋白質產(chǎn)生和分解過程中發(fā)揮重要的調控作用,被廣泛用于腎病的診治。有研究發(fā)現(xiàn),在血管的平滑肌細胞中有Cys-C表達,當血管損傷后,增加炎癥因子表達,刺激血管損傷促使胱氨酸蛋白酶含量增加,從而加重血管損傷[15]。姚越峰等[16]研究報道,Cys-C在系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者股骨頭壞死中表達異常,對系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者發(fā)生股骨頭壞死有預測作用。本研究結果顯示,股骨頭壞死患者血清Cys-C水平顯著高于健康者,且隨疾病程度的加重而升高,說明Cys-C在股骨頭壞死患者中呈高表達。有研究報道,纖溶系統(tǒng)紊亂是股骨頭壞死的重要發(fā)病因素[17]。PAI-1是由血管內皮細胞產(chǎn)生的線性糖蛋白,主要作用于組織纖溶酶原激活物和尿激酶纖溶原激活物,抑制纖溶酶激活,導致纖溶系統(tǒng)處于失平衡狀態(tài),加重血管內缺血損傷,而髖關節(jié)囊內的缺血是股骨頭發(fā)生壞死的重要原因之一[18]。本研究結果顯示,股骨頭壞死患者血清PAI-1水平顯著高于健康者,且隨疾病程度的加重而升高,說明PAI-1在股骨頭壞死呈高表達,可作為病情監(jiān)測的參考指標。本研究相關性分析結果顯示,血清Cys-C、PAI-1與骨密度呈負相關(r=-0.442,r=-0.435,P<0.05);血清Cys-C、PAI-1與骨鈣素呈正相關(r=0.788,r=0.634,P<0.05)。但本研究樣本量較少,對于Cys-C、PAI-1參與股骨頭壞死的發(fā)生機制尚未完全闡明,后續(xù)應加大樣本量,繼續(xù)深入研究。
綜上所述,股骨頭壞死患者血清Cys-C、PAI-1的表達水平與骨密度、骨鈣素存在密切關系,可促使疾病進展。