壞死股骨頭、股骨粗隆間及正常骨組織中VEGF表達比較

闞金慶，司端濤，高忠禮，楊玉寶

(1臨沂市人民醫院，山東臨沂276000；2山東醫學高等專科學校附屬醫院；3吉林大學中日聯誼醫院)

壞死股骨頭、股骨粗隆間及正常骨組織中VEGF表達比較

闞金慶1，司端濤2，高忠禮3，楊玉寶2

(1臨沂市人民醫院，山東臨沂276000；2山東醫學高等專科學校附屬醫院；3吉林大學中日聯誼醫院)

目的 比較血管內皮生長因子(VEGF)在壞死股骨頭、股骨粗隆間及正常骨組織中的表達變化，為股骨頭缺血性壞死(ONFH)發病機制的研究提供依據。方法 選擇需行人工關節置換術的股骨粗隆間骨折患者10例，術中取其正常股骨頭組織和股骨粗隆間骨組織；需行人工關節置換術的ONFH患者10例，術中取其壞死股骨頭組織。采用Real-time PCR法檢測各組織中VEGF mRNA相對表達量。結果 正常股骨頭組織、股骨粗隆間骨組織及壞死股骨頭組織中VEGF mRNA相對表達量分別為0.55±0.28、0.51±0.38、0.43±0.43，正常股骨頭組織及粗隆間骨組織VEGF mRNA相對表達量均明顯高于壞死股骨頭組織(P均<0.05)，正常股骨頭組織與粗隆間骨組織VEGF mRNA相對表達量比較無統計學差異(P>0.05)。結論 壞死股骨頭組織VEGF表達低于股骨粗隆間及正常骨組織，骨組織VEGF表達降低可能與ONFH的發病有關。

血管內皮生長因子；股骨頭缺血壞死性；聚合酶鏈反應；骨組織

股骨頭缺血性壞死(ONFH)致殘率高，多數患者就診時已進展至股骨頭塌陷，因此不得不行人工關節置換。隨著大量骨生長因子的不斷研究及臨床應用，其在ONFH的治療方面有了比較肯定的療效。血管內皮生長因子(VEGF)是骨生長因子中的一種，是血管內皮細胞的促細胞分裂劑和血管生成誘導劑，能特異性作用于內皮細胞，促進其增殖和血管形成，與骨的再生和血管化密切相關，但是其與ONFH的關系鮮見報道。本研究對壞死股骨頭、股骨粗隆間及正常骨組織中的VEGF表達進行比較，為探討ONFH的發病機制提供依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2012年10月～2014年5月臨沂市人民醫院收治、需行人工關節置換術的患者20例，其中股骨粗隆間骨折患者10例，均為男性，年齡58～79(63.56±6.28)歲；ONFH患者10例，均為男性，年齡56～77(62.34±5.67)歲。均經臨床表現及輔助檢查確診，排除兒童、高血壓、糖尿病及免疫系統疾病患者。<65歲者行全髖人工關節置換術，>65歲者行人工股骨頭置換術。股骨粗隆間骨折患者及ONFH患者的性別、年齡具有可比性。本研究通過醫院倫理委員會審查，并獲得患者及其家屬的知情同意。

1.2 骨組織VEGF mRNA表達檢測 股骨粗隆間骨折患者術中采用骨刀切取正常股骨頭組織和股骨粗隆間骨組織各2～3 g，ONFH患者術中取壞死股骨頭組織2～3 g；將采集到的骨組織保存于液氮中備用。采用Real-time PCR法檢測骨組織VEGF mRNA表達：TaKaRa RNAiso Reagent試劑盒提取骨組織總RNA，逆轉錄后按照試劑盒說明書進行PCR反應。VEGF引物序列：上游引物：5′-TTGCTGCTCTACCTCCACCA-3′，下游引物5′-CACTTCGTGGGGTTTATTGTCTC-3′。以GAPDH為內參，上游引物：5′- TCGTCCTCCTCTGGTGCTCT-3′，下游引物：5′-TGTTGCCATCAATGACCCCTT-3′。PCR反應條件：94 ℃預變性2 min、變性20 s，50～65 ℃退火30 s，72 ℃延伸60 s，35個循環；VEGF退火溫度為55 ℃，GAPDH退火溫度為57 ℃。Real-time PCR相關試劑及試劑盒均由北京博奧有限責任公司提供。VEGF mRNA相對表達量以2-ΔΔCt表示。

2 結果

正常股骨頭組織、股骨粗隆間骨組織及壞死股骨頭組織中VEGF mRNA相對表達量分別為0.55±0.28、0.51±0.38、0.43±0.43，正常股骨頭組織及股骨粗隆間骨組織VEGF mRNA相對表達量均明顯高于壞死股骨頭組織(P均<0.05)，正常股骨頭組織與股骨粗隆間骨組織VEGF mRNA相對表達量比較無統計學差異(P>0.05)。

3 討論

ONFH是骨科領域的疑難雜癥，其發病機制至今尚未完全明確，臨床上缺乏有效的治療方法。研究發現，VEGF能促進動脈、靜脈及淋巴管的內皮細胞生長，還能增加血管的通透性，使血漿蛋白滲出血管外，導致纖維蛋白在血管外凝結，形成血管生成的臨時基質[1]。這種基質既可促進血管生成，又可促使一些間質細胞進一步形成成熟的血管基質。此外，VEGF還可刺激骨髓細胞，對造血功能產生影響。VEGF與血管內皮細胞上酪氨酸激酶受體的細胞外結合域結合后，使兩個單體受體分子在膜上形成二聚體，并導致受體細胞內結合域尾部酪氨酸殘基發生磷酸化，進而激活不同信號轉導，發揮一系列生物學效應[1，2]。VEGF可在不影響細胞黏附活性和細胞骨架的情況下，促進破骨細胞形成[3]。

VEGF受體(VEGFR)家族有3種亞型，即VEGFR-1、VEGFR-2和VEGFR-3，在成骨細胞和血管內皮細胞中主要存在VEGFR-1和VEGFR-2，VEGF水平上調后與其受體結合，啟動VEGF下游通路，調控組織血管新生[4]。在破骨細胞和骨髓基質干細胞中則主要存在VEGFR-2，壞死骨組織的血管重建主要是通過與VEGFR-2結合而介導的[5，6]。VEGF不僅對股骨頭血管再生具有重要的調控作用，還可以調節成骨細胞在股骨頭壞死區域的遷移、分化、增殖，促進股骨頭壞死組織的修復[7～13]。缺血缺氧是ONFH發展的關鍵環節[14]，可啟動VEGF相關信號通路，上調VEGF表達，使VEGF與其受體結合，激活下游通路，從而促進成細胞的遷移、增殖、分化以及血管通透性增加等一系列細胞水平的活動，最終促進新血管的生成和壞死組織的修復。因此，VEGF及其相關信號通路在ONFH的發生及修復過程中發揮至關重要的作用[15，16]。

本研究結果表明，正常股骨頭組織及股骨粗隆間骨組織VEGF mRNA相對表達量均明顯高于壞死股骨頭組織，正常股骨頭組織與股骨粗隆間骨組織VEGF mRNA相對表達量比較無統計學差異。說明股骨頭組織VEGF表達降低可使ONFH患者股骨頭內血管損害加重，從而加速ONFH的進展。關于VEGF在ONFH治療中的作用仍需進一步研究。

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山東省衛生廳科技發展計劃項目(2013WS0074)。

楊玉寶(E-mail: yangyubaoyanji@sina.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.16.022

R363

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1002-266X(2016)16-0062-02

2015-10-18)