鎖定髓內(nèi)釘和接骨板治療股骨干骨折轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子的表達(dá)變化

繆 杰，甘 霈

（上海市楊浦區(qū)安圖醫(yī)院，上海200093）

外傷性骨折是常見的骨科疾病，采用醫(yī)療器械內(nèi)固定方法治療該類疾病已成為骨外科醫(yī)師的選擇趨勢(shì)。轉(zhuǎn)化生子因子－β超家族蛋白具有調(diào)節(jié)骨組織合成的作用。其中，轉(zhuǎn)化生子因子－β1（Transforming growth factor－β1，TGF－β1）是一種重要的骨與軟骨生長(zhǎng)因子，在骨缺損修復(fù)過程中刺激未分化的間充質(zhì)細(xì)胞增殖、分化，促進(jìn)成骨細(xì)胞產(chǎn)生和招募［1］，促進(jìn)Ⅰ型膠原合成和基質(zhì)鈣化，誘導(dǎo)膜內(nèi)成骨和軟骨內(nèi)成骨。目前關(guān)于鎖定髓內(nèi)釘內(nèi)固定術(shù)后，患者血清中TGF－β1表達(dá)變化，少見報(bào)道。因此，我們收集鎖定髓內(nèi)釘內(nèi)固定和接骨板內(nèi)固定術(shù)后患者的血標(biāo)本，然后檢測(cè)TGF－β1表達(dá)差異。其意義在于從分子生物學(xué)角度探討兩種不同的內(nèi)固定手術(shù)治療的骨折的效果，有利于指導(dǎo)臨床醫(yī)師選擇手術(shù)方式。

1 材料與方法

1．1 研究對(duì)象 選擇2002年1月～2013年5月在我院接受鎖定髓內(nèi)釘內(nèi)固定手術(shù)治療的股骨干骨折患者43例，男性25例，平均年齡45歲；女性18例，平均年齡47歲。選擇接骨板固定手術(shù)治療的股骨干骨折患者38例，男性23例，平均年齡47歲；女性15例，平均年齡48歲。兩組患者均為單純的股骨干骨折。手術(shù)時(shí)間為傷后1～7天。于術(shù)后1、15和30d不同時(shí)間點(diǎn)，清晨空腹采集肘部靜脈血3ml，靜置30min后，2800rpm／min分離血清。以同樣的標(biāo)本采樣方法，采集性別和年齡相匹配的健康體檢志愿者血標(biāo)本32例作對(duì)照。標(biāo)本采集后，置于－80℃超低溫冰箱保存，備用。本研究征得患者及家屬同意。

1．2 檢測(cè)方法 采用酶聯(lián)免疫雙抗夾心法檢測(cè)TGF－β1表達(dá)變化。人血清單克隆 TGF－β1檢測(cè)試劑盒（EH－1106）購(gòu)自北京博奧森生物技術(shù)有限公司，整個(gè)檢測(cè)過程嚴(yán)格按照說明書執(zhí)行。每個(gè)樣品重復(fù)3孔，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1．3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用SPSS 17．0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)用±s表示，組間比較用Student’st檢驗(yàn)，多個(gè)樣本均數(shù)的比較采用單因素方差分析（One－Way ANOVA）。檢驗(yàn)水準(zhǔn)：α＝0．05。

2 結(jié)果

2．1 兩組人群在不同時(shí)間點(diǎn)TGF－β1血清蛋白含量的比較 兩組內(nèi)固定患者術(shù)后60天均達(dá)到臨床愈合。正常人血清中 TGF－β1蛋白含量為（71．25±9．96）μg／L，術(shù)后1天，髓內(nèi)釘組、接骨板組與正常組的差異不明顯（P＞0．05）；術(shù)后7天，髓內(nèi)釘組、接骨板組的TGF－β1蛋白含量明顯高于正常組（P＜0．05）；而在術(shù)后14天，髓內(nèi)釘組、接骨板組與正常組之間亦存在顯著差異（P＜0．05）。術(shù)后60天，髓內(nèi)釘組、接骨板組的TGF－β1血清含量明顯下降，與正常組無差異（P＞0．05）。進(jìn)一步比較兩個(gè)觀察組之間的差異，發(fā)現(xiàn)髓內(nèi)釘組與接骨板組的血清TGF－β1蛋白含量在4個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)均無顯著差異（P＞0．05），見表1。

表1 兩個(gè)觀察組與正常組血清TGF－β1蛋白含量比較（±s，μg／L）Tab 1 Difference of serum TGF－β1between healthy group and intramedullary nail group and plate group

表1 兩個(gè)觀察組與正常組血清TGF－β1蛋白含量比較（±s，μg／L）Tab 1 Difference of serum TGF－β1between healthy group and intramedullary nail group and plate group

注：與正常組比較，①P＜0．05，②P＜0．01

時(shí)間 n 1d 7d 14d 60d髓內(nèi)釘組 43 93．09±12．45 107．34±9．02① 137．06±13．22②85．87±15．32接骨板組 38 86．02±14．01 110．40±9．24① 122．37±6．29② 77．09±13．70正常組32 71．25±9．96

2．2 觀察組在不同時(shí)間點(diǎn)TGF－β1蛋白含量比較我們觀察內(nèi)固定術(shù)后1、7、14和60d4個(gè)時(shí)間點(diǎn)，髓內(nèi)釘組、接骨板組手術(shù)病人血清中TGF－β1蛋白含量的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。分析結(jié)果顯示，兩組病人術(shù)后1、7、14dTGF－β1血清蛋白含量逐步升高，60天以后逐步降低，與術(shù)后1天接近。髓內(nèi)釘組術(shù)后14天的TGF－β1血清含量顯著高于術(shù)后1天（P＜0．05），接骨板組術(shù)后7、14d的TGF－β1血清含量顯著高于術(shù)后1天（P＜0．05）。而兩個(gè)觀察組術(shù)后1天與術(shù)后60天之間均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05），見圖1。

3 討論

圖1 髓內(nèi)釘組和接骨板組在不同時(shí)間點(diǎn)的TGF－β1含量變化Figure 1 Expression of TGF－β1in serum between intramedullary nail group and plate group at different time point

轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子－β1由112個(gè)氨基酸組成同源雙鏈多肽，主要分布于骨組織和血小板。與骨形態(tài)發(fā)生蛋白（Bone morphogenetic protein，BMP）家族蛋白相互協(xié)同調(diào)節(jié)骨組織的代謝過程。其生物學(xué)功能與成骨和骨吸收過程密切相關(guān)。TGF－β1具有促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖，抑制其凋亡的作用［2，3］。

在動(dòng)物模型中，使用水凝膠載體將TGF－β1運(yùn)送到骨折部位，具有促進(jìn)骨形成的治療潛力［4］。抑制Smad2／3的磷酸化可以明顯影響患者成骨細(xì)胞的功能活性，TGF－β1水平緩慢升高。因此，可能導(dǎo)致促進(jìn)體 內(nèi) 的 骨 愈 合［5］。TGF－β1刺 激 破 骨 細(xì) 胞 生 產(chǎn)Wnt10b，這可能與增強(qiáng)骨量丟失后修復(fù)過程有關(guān)［6］。TGF－β1還可以誘導(dǎo)破骨細(xì)胞生產(chǎn)CXCL16和白血病抑制因子（LIF），后者調(diào)節(jié)骨代謝過程中成骨細(xì)胞招募［7］。TGF－β1還能通過上調(diào)成骨過程中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子Runx2，促進(jìn)骨細(xì)胞發(fā)育［3］，也能抑制成骨細(xì)胞凋亡來發(fā)揮促進(jìn)骨愈合功能［8］。

在動(dòng)物模型的軟骨形成階段和軟骨內(nèi)成骨階段，天鵝型記憶接骨器（SMC）內(nèi)固定下骨折端TGF－β1呈高水平表達(dá)［9］。由此提示SMC固定能促進(jìn)TGF－β1的合成與分泌，有利于軟骨內(nèi)成骨。動(dòng)物模型中，矩形髓內(nèi)釘比不銹鋼接骨板更有效促進(jìn)細(xì)胞分泌TGF－β1，也有利于骨折愈合［10］。臨床應(yīng)用人重組型BMP－2和BMP－7治療長(zhǎng)骨不愈合和急性脛骨平臺(tái)骨折髓內(nèi)固定的病例［11］。但有人報(bào)道，TGF－β1可以上調(diào)核轉(zhuǎn)錄共抑制因子SnoN，進(jìn)而抑制BMP－2和BMP－7的合成［12］。

4 結(jié)論

髓內(nèi)釘內(nèi)和接骨板固定術(shù)后1～14天（1～2周），TGF－β1的分泌逐步增高，以通過分泌TGF－β1促進(jìn)骨骼愈合，術(shù)后60天骨骼已經(jīng)達(dá)到臨床愈合，TGF－β1的分泌明顯下降，TGF－β1的分泌呈先增高后接近正常水平的趨勢(shì)與骨骼臨床愈合時(shí)間基本一致。這些實(shí)驗(yàn)跡象表明，兩種內(nèi)固定治療骨折的機(jī)制與其促進(jìn)患者體內(nèi)TGF－β1的分泌增高有關(guān)。

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