創傷性骨折延遲愈合患者血清骨轉化標志物的表達水平及意義

陳偉，李鵬，萬永建，尹江

(邯鄲市第二醫院 骨科，河北 邯鄲 056001)

骨折延遲愈合和骨不連是骨科治療難題，其發生率高達5%～10%，給患者帶來了嚴重的經濟負擔[1]。早期判斷骨折延遲愈合對改善患者預后有重要意義。監測骨轉化標志物對判斷骨痂形成和骨折愈合有重要價值[2]。骨轉化標志物是否有助于早期預測骨折愈合不良既往少有報道，并且既往部分研究未排除骨折類型和骨折部位對骨轉化標志物的影響[3]。骨轉化標志物包括骨形成標志物和骨吸收標志物。骨特異堿性磷酸酶(bone specific alkaline phosphatase，BSAP)、骨鈣素N端中分子片段(N-MID osteocalcin，N-MID)和1型前膠原氨基末端前肽(N-propeptide of type 1 collagen，P1NP)是骨形成標志物，β-膠原降解產物(β-crosslaps)是骨吸收標志物[4]。本研究以120例脛骨干骨折患者為研究對象，分析上述指標與骨折延遲愈合的關系，以期為骨折延遲愈合的防治提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年1月至2018年6月本院收治的84例脛骨干骨折延遲愈合患者為研究對象(延遲愈合組)。納入標準：(1) 符合骨折愈合延遲的診斷標準[5]：骨折損傷后至少9個月，超過3個月無愈合傾向；X線檢查顯示骨痂極少生長或完全不生長；斷端骨質部分出現硬化、間隙；(2) 年齡≥18歲；(3) 創傷性閉合性脛骨干骨折；(4) 未合并其他部位嚴重創傷。排除標準：(1) 近3個月內服用激素；(2) 開放性脛骨骨折；(3) 代謝性骨病；(4) 合并嚴重的心肝腎等臟器功能異常。其中男53例，女31例；年齡21～78歲，平均(43.78±7.18)歲；病程9～18個月，平均(13.56±4.02)個月。另選取同期本院收治的60例脛骨干骨折正常愈合患者為對照(正常愈合組)，其中男40例，女20例；年齡21～65歲，平均(44.01±5.12)歲；病程9～16個月，平均(12.89±3.78)個月。兩組性別、年齡、病程的比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 檢測方法

采集患者骨折后1、4、8、12周時空腹肘靜脈血5 ml，2 500 r·min-1離心5 min，收集上層血清。用Cobas 6000生化免疫一體化工作站及配套試劑盒(德國羅氏公司)檢測BSAP、N-MID、P1NP和β-crosslaps水平。

1.3 統計學處理

2 結 果

2.1 兩組血清骨轉化標志物水平比較

骨折后8周血清BSAP、N-MID、P1NP、β-crosslaps水平達峰值，隨后下降。骨折1周時兩組血清BSAP、N-MID、P1NP、β-crosslaps水平比較差異無統計學意義(P>0.05)。骨折后4、8、12周時，延遲愈合組血清BSAP、N-MID、P1NP水平均低于正常愈合組(P<0.05)，兩組β-crosslaps水平的比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1～4。

表1 兩組不同時間點β-crosslaps水平比較 ng·ml-1

2.2 影響骨折延遲愈合的單因素和多因素分析

Logistic多因素分析結果顯示，術后感染，骨折后4周血清BSAP、N-MID和P1NP表達水平是影響骨折延遲愈合的獨立因素(P<0.05)，見表5。

表2 兩組不同時間點BSAP水平比較 U·L-1

表3 兩組不同時間點N-MID水平比較 ng·ml-1

表4 兩組不同時間點P1NP水平比較 ng·ml-1

表5 影響骨折延遲愈合的單因素和多因素分析

2.3 骨折后4周血清骨轉化標志物水平預測延遲愈合的價值

骨折后4周血清P1NP、BSAP、N-MID預測延遲愈合的AUC分別為0.897、0.843、0.790，三者聯合檢測可將AUC提高至0.916，見表6、圖1。

圖1 骨折后4周血清骨轉化標志物水平預測延遲愈合的ROC曲線

3 討 論

骨折延遲愈合嚴重影響了患者的生活質量，尋找骨折延遲愈合的生物標志物是近年來研究的熱點。為排除不同骨折類型和骨折部位對骨折愈合的影響，本研究以84例脛骨干骨折延遲愈合患者和60例脛骨干骨折正常愈合患者為研究對象，結果顯示骨折后4、8、12周時，延遲愈合組血清BSAP、N-MID、P1NP水平均低于正常愈合組，早期檢測上述指標對骨折延遲愈合有較高的預測價值。

既往研究發現，骨轉化標志物在骨折后7～9周達高峰[6-7]，本研究結果顯示，骨折后8周血清BSAP、N-MID、P1NP、β-crosslaps水平達峰值，隨后下降。BSAP是骨生長過程中持續釋放時間最長的細胞因子，組織特異性較強且時間變異性較低，被認為是公認的骨形成活性標志物，反映骨形成和成骨細胞活性較為特異和敏感[8]。骨鈣素是成熟成骨細胞分泌的骨基質蛋白，是特異性較強的骨形成標志物，其中1/3為全段骨鈣素，1/3為N-MID，由于N-MID靈敏度高、穩定性好，因此更能反映骨形成[9-10]。P1NP主要反映了Ⅰ型膠原的合成速度和骨轉換，水平升高說明Ⅰ型膠原合成加快、骨轉換加快[11]。β-crosslaps是由成熟Ⅰ型膠原部分降解產生，可以評價破骨細胞活性和骨吸收[12]。本研究發現，骨折后4、8、12周時，延遲愈合組血清BSAP、N-MID、P1NP水平均低于正常愈合組，然而骨吸收標志物β-crosslaps的組間比較無統計學差異。

本研究多因素分析結果顯示，術后感染以及骨折后4周血清BSAP、N-MID和P1NP表達水平是影響骨折延遲愈合的獨立因素，說明上述指標對預測骨折延遲愈合有重要價值。在動物研究中，林堅平等[13]發現，Ⅰ型膠原氨基端末肽對兔實驗性骨不連的早期診斷有較高價值，而BSAP和人抗酒石酸酸性磷酸酶5b的價值較低。Seebeck等[14]發現，骨轉化標志物Ⅲ型前膠原肽對羊脛骨缺損骨折愈合的過程有一定評估作用，但是Ⅰ型前膠原C末端肽、BSAP、總堿性磷酸酶、骨鈣素、抗酒石酸酸性磷酸酶的價值較低。而Kumar等[6]研究結果顯示，骨折延遲愈合患者BSAP、P1NP和N-MID水平較低，本研究與之類似?？偠灾?，既往研究結論存在差異，可能與樣本量、骨折類型和骨折嚴重程度等有關[15]。未來需要進一步探討。

本研究用ROC曲線分析了BSAP、N-MID、P1NP早期預測骨折延遲愈合的價值，結果顯示骨折后4周時血清P1NP、BSAP、N-MID預測延遲愈合的AUC分別為0.897、0.843、0.790，聯合檢測可將AUC提高至0.916，提示上述指標的預測價值較高。

綜上所述，與骨折正常愈合的脛骨干骨折患者相比，延遲愈合患者骨折后4、8、12周時血清BSAP、N-MID、P1NP表達水平較低。骨折后4周時檢測上述指標有助于早期預測延遲愈合的發生。未來需要分析不同骨折類型、骨折部位與血清骨轉換指標的關系，以進一步證實本研究結論。