血清N-MID、BMP-7水平與骨質疏松性椎體壓縮性骨折術后骨折延遲愈合的關系

許鎧，方繞紅，白云輝，孫武，鐘莉，王曉曦，黃萱

1 云南省滇南中心醫院 紅河哈尼族彝族自治州第一人民醫院醫學檢驗科，云南紅河661000；2 云南省滇南中心醫院 紅河哈尼族彝族自治州第一人民醫院骨科二科

骨質疏松性椎體壓縮性骨折(OVCF)是最常見的骨質疏松性骨折，約占骨質疏松性骨折的50%，多發生于胸腰椎[1]。經皮椎體成形術是目前治療OVCF的主流術式，但術后骨痂形成緩慢，易出現骨折延遲愈合，再次發生骨折的風險明顯增加[2]。成骨細胞和破骨細胞的增殖與分化在骨折愈合過程中起決定性作用，骨轉化標志物能夠反映成骨細胞和破骨細胞活性，并且其變化要早于骨密度(BMD)。因此，檢測骨轉化標志物對評估骨質疏松性骨折患者骨折愈合具有重要意義[3]。骨鈣素N端中分子片段(N-MID)是骨轉化標志物之一，是骨形成和骨吸收過程中釋放的骨特異性鈣結合蛋白[4]。有研究報道，外周血N-MID水平升高提示機體骨吸收減少、骨形成增加[5]。骨形態發生蛋白7(BMP-7)屬于轉化生長因子β超家族成員，是一種成骨蛋白，具有很強的誘導骨形成作用。有研究報道，給予含BMP-7的纖維蛋白復合物能夠促進骨質疏松性骨折大鼠骨折愈合，提高骨強度[6]。由此推測，血清N-MID、BMP-7水平可能與OVCF術后骨折延遲愈合有一定關系，但目前相關報道較少。鑒于此，本研究探討了血清N-MID、BMP-7水平與OVCF術后骨折延遲愈合的關系。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年1月—2020年6月云南省滇南中心醫院收治的OVCF患者254例。OVCF診斷依據《原發性骨質疏松癥診療指南(2017)》[7]和《骨質疏松性椎體壓縮性骨折診療與管理專家共識》[8]。納入標準：①符合OVCF診斷標準；②單一椎體壓縮性骨折且無脊髓壓迫癥狀；③接受經皮椎體成形術治療；④臨床病歷資料和術后隨訪資料完整。排除標準：①合并骨關節炎、骨結核或骨腫瘤者；②既往有胸腰椎手術史或外傷史者；③合并免疫系統或血液系統疾病者；④合并急慢性感染者。術后12周X線檢查提示，骨折斷端無骨痂生成或僅有少量骨痂生成，斷端有明顯間隙且骨質硬化，即可判定為骨折延遲愈合。254例OVCF患者中，術后12周出現骨折延遲愈合20例(觀察組)、未出現骨折延遲愈合234例(對照組)。本研究經云南省滇南中心醫院醫學倫理委員會批準(審批編號：2019-10-113)，所有研究對象知情同意并簽署知情同意書。

1.2 血清N-MID、BMP-7檢測 所有研究對象術后常規抗骨質疏松治療，術后第1天開始在床上被動下肢訓練，術后1周開始在支具或腰圍保護下適量下床活動，術后12周根據恢復情況解除支具或腰圍保護，恢復日常生活和工作，并加強腰背部肌肉鍛煉。術后12周，采集所有研究對象清晨空腹肘靜脈血3 mL，室溫靜置30 min，待血液凝固后，4 ℃下3 000 r/min離心15 min(離心半徑10 cm)，取上層血清，-70 ℃保存。采用ELISA法檢測血清N-MID、BMP-7。試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司，所有操作嚴格按照試劑盒說明進行。

1.3 BMD檢測 術后12周，采用雙能X線骨密度儀檢測L2～4BMD。

1.4 椎體功能評估 術后12周，采用Oswestry功能障礙指數問卷表(ODI)評分評估胸腰椎椎體功能[9]。術后12周，拍攝椎體正側位X線片，測量傷椎上位椎體前緣高度(a)、傷椎下位椎體前緣高度(b)、傷椎前緣高度(c)、傷椎上位椎體后緣高度(d)、傷椎下位椎體后緣高度(e)、傷椎后緣高度(f)，計算傷椎前緣丟失高度、傷椎前緣壓縮率、傷椎后緣壓縮率、矢狀面后凸Cobb角。傷椎前緣丟失高度=正常高度-(a+b)/2，傷椎前緣壓縮率=[(a+b)/2-c]/[(a+b)/2]×100%，傷椎后緣壓縮率=[(d+e)/2-f]/[(d+e)/2]×100%。矢狀面后凸Cobb角為側位X線片上位椎體上終板線的垂直線與下位椎體下終板線的垂直線形成的夾角。

1.5 資料收集與分析 收集所有研究對象性別、年齡、基礎疾病、骨折部位、受傷原因、手術時間、術中出血量、術后延遲負重(術后超過12周仍未能完成負重練習)等臨床病歷資料。比較兩組臨床病歷資料，并將有統計學差異的指標納入多因素Logistic回歸模型，采用Enter法分析OVCF術后骨折延遲愈合的危險因素。

2 結果

2.1 兩組血清N-MID、BMP-7水平比較 觀察組與對照組血清N-MID水平分別為(29.65±6.18)、(47.15±8.03)ng/mL，血清BMP-7水平分別為(1.69±0.35)、(2.45±0.51)ng/mL，觀察組血清N-MID、BMP-7水平均低于對照組(P均<0.05)。

2.2 兩組術后BMD、椎體功能比較 見表1。

表1 兩組術后BMD、椎體功能比較

2.3 OVCF患者血清N-MID、BMP-7水平與BMD、椎體功能的關系 OVCF患者血清N-MID水平與BMD呈正相關關系(r=0.625，P<0.05)，與ODI評分、傷椎前緣丟失高度、傷椎前緣壓縮率、傷椎后緣壓縮率、矢狀面后凸Cobb角均呈負相關關系(r分別為-0.502、-0.562、-0.437、-0.482、-0.471，P均<0.05)；OVCF患者血清BMP-7水平與BMD呈正相關關系(r=0.684，P<0.05)，與ODI評分、傷椎前緣丟失高度、傷椎前緣壓縮率、傷椎后緣壓縮率、矢狀面后凸Cobb角均呈負相關關系(r分別為-0.527、-0.602、-0.483、-0.501、-0.493，P均<0.05)。

2.4 OVCF患者術后骨折延遲愈合的危險因素分析 觀察組與對照組年齡分別為(65.12±3.29)、(64.77±3.17)歲，手術時間分別為95(45，123)、93(42，119)min，術中出血量分別為82(50，120)、81(49，118)mL,兩組年齡、手術時間、術中出血量比較差異均無統計學意義(P均>0.05)。兩組其他臨床病歷資料比較見表2。

表2 兩組臨床病歷資料比較(例)

以OVCF患者術后是否發生骨折延遲愈合(否=0，是=1)為因變量，以合并糖尿病(否=0，是=1)、N-MID(連續變量)、BMP-7(連續變量)、術后延遲負重(否=0，是=1)為自變量，納入多因素Logistic回歸模型，采用Enter法篩選自變量，結果發現合并糖尿病、N-MID、BMP-7是影響OVCF術后骨折延遲愈合的危險因素(P均<0.05)。見表3。

表3 OVCF術后骨折延遲愈合的多因素Logistic回歸分析結果

3 討論

骨質疏松癥是一種全身性、代謝性骨骼系統疾病。骨質疏松癥患者由于骨強度降低、骨脆性增加，輕微創傷甚至日?；顒蛹纯蓪е鹿琴|疏松性骨折。OVCF是骨質疏松性骨折最常見的類型，多發生于胸腰椎。目前，經皮椎體成形術是治療OVCF的主流術式，但由于BMD和骨量降低，術后易出現骨折延遲愈合。成骨細胞和破骨細胞的增殖與分化在骨折愈合過程中起決定性作用，骨轉化標志物能夠反映成骨細胞和破骨細胞活性，并且其變化要早于BMD。因此，通過檢測骨轉化標志物來評估骨質疏松性骨折患者骨折愈合是一種可行的方法。

N-MID是一種骨轉化標志物，是破骨細胞在骨吸收過程中降解產生的特異性產物，能夠較為直觀地反映骨吸收情況。在骨形成過程中，成骨細胞活性增加，N-MID生成增多并釋放進入外周血循環。因此，血清N-MID水平有助于了解骨折愈合情況。OHISHI等[10]報道，椎體骨折延遲愈合或不愈合患者血清N-MID水平明顯低于椎體骨折正常愈合患者，表明血清N-MID水平降低可能與骨折愈合障礙有關。本研究結果發現，觀察組血清N-MID水平明顯低于對照組，說明血清N-MID水平可能與OVCF術后骨折延遲愈合有關。有研究報道，血清N-MID水平與2型糖尿病患者BMD呈正相關關系[11]，并且血清N-MID水平在老年骨質疏松癥診斷中具有重要價值[12]，提示血清N-MID水平下降能夠反映骨量流失和BMD降低。本研究結果發現，OVCF患者血清N-MID水平與BMD呈正相關關系，與ODI評分、傷椎前緣丟失高度、傷椎前緣壓縮率、傷椎后緣壓縮率、矢狀面后凸Cobb角均呈負相關關系，表明血清N-MID水平下降與OVCF患者骨量流失、術后椎體高度丟失、后凸矯正丟失以及胸腰椎椎體功能降低有關。血清N-MID水平降低，成骨細胞活性降低，骨吸收增加，骨形成減少，進一步導致骨量減少、骨強度降低、骨脆性增加，脊柱穩定性下降，進而失去手術矯正的椎體高度和后凸角度，從而影響胸腰椎椎體功能。本研究結果還發現，血清N-MID水平是影響OVCF術后骨折延遲愈合的危險因素，進一步證實血清N-MID水平與OVCF術后骨折延遲愈合密切相關。

BMP-7屬于轉化生長因子β超家族成員，是一種含有酸性多肽的氨基酸復合物，由骨祖細胞、成骨細胞、軟骨細胞和血小板等產生。BMP-7對骨組織中的膠原和羥基磷灰石有較強的親和力，通過與轉化生長因子、成纖維細胞生長因子、表皮生長因子等協同作用，誘導間充質細胞向骨軟骨細胞和成骨細胞分化，從而促進軟骨修復、誘導骨形成[13]。有研究報道，局部應用BMP-7可提高堿性磷酸酶活性(早期成骨細胞分化標志物)和骨鈣素表達(晚期成骨細胞分化標志物)，促進成骨細胞合成，抑制破骨細胞增殖，從而促進骨折愈合[14]。有研究還發現，骨質疏松性椎體骨折大鼠給予BMP-7能夠改善椎體骨組織學形態，促使纖維骨痂形成，提高椎體最大載荷[15]。由此可見，BMP-7可參與骨折愈合過程，血清BMP-7水平異?？赡芘cOVCF術后骨折延遲愈合有關。本研究結果發現，觀察組血清BMP-7水平明顯低于對照組，進一步證實血清BMP-7水平與OVCF術后骨折延遲愈合有關。本研究結果發現，OVCF患者血清BMP-7水平與BMD呈正相關關系，與ODI評分、傷椎前緣丟失高度、傷椎前緣壓縮率、傷椎后緣壓縮率、矢狀面后凸Cobb角均呈負相關關系，表明血清BMP-7水平下降亦與OVCF患者骨量流失、術后椎體高度丟失、后凸矯正丟失以及胸腰椎椎體功能降低有關。有研究認為，BMP-7通過調控下游基因SMA和MAD相關蛋白5表達，促使間充質干細胞向軟骨細胞分化[16]；BMP-7還可通過p38促分裂原活化蛋白激酶信號轉導，誘導人真皮來源的成纖維細胞向成骨細胞分化，促進骨形成[17]。本研究結果還發現，血清BMP-7水平是影響OVCF術后骨折延遲愈合的危險因素。因此，血清BMP-7水平降低，OVCF患者術后易出現骨折延遲愈合。

本研究多因素Logistic回歸分析還發現，合并糖尿病是影響OVCF術后骨折延遲愈合的危險因素，其原因可能為高血糖能夠引起蛋白質和脂質代謝紊亂，并增加機體感染概率，導致骨組織修復障礙，從而出現骨折延遲愈合或不愈合[18]。

綜上所述，OVCF患者術后骨折延遲愈合者血清N-MID、BMP-7水平明顯降低；血清N-MID、BMP-7是影響OVCF術后骨折延遲愈合的危險因素。