干细胞移植对老年股骨头坏死患者血清瘦素、骨桥蛋白及骨保护素水平的影响

阮 智 方钦正 孙建华

(石河子大学医学院第一附属医院骨科中心，新疆 石河子 832008)

干细胞移植对老年股骨头坏死患者血清瘦素、骨桥蛋白及骨保护素水平的影响

阮 智 方钦正 孙建华

(石河子大学医学院第一附属医院骨科中心，新疆 石河子 832008)

目的探讨干细胞移植对老年股骨头坏死(ONFH)患者血清瘦素、骨桥蛋白(OPN)及骨保护素(OPG)水平的影响。方法ONFH患者100例，根据治疗方法不同分为对照组和实验组各50例，分别给予相应的药物治疗，治疗后对所有患者骨密度(BMD)、血清瘦素、OPG、OPN水平进行检测。结果与对照组相比，实验组治疗后BMD、OPG水平显著升高，瘦素、OPN水平显著下降(均P<0.05)。结论干细胞移植能够显著降低老年ONFH患者血清瘦素，OPN水平，升高BMD及OPG水平。

干细胞移植；股骨头坏死；瘦素；骨桥蛋白；骨保护素

股骨头坏死(ONFH)多发于青壮年，晚期还会导致骨性关节炎〔1〕。该病的发病机制尚不明确，有研究表明，骨代谢的异常、股骨头的缺血及活力成分的死亡都与ONFH的发病关系密切〔2〕。骨髓干细胞是一种来源于中胚层的间充质细胞，因此具有多向分化的潜能。 研究发现，骨髓干细胞能够分泌成骨活性因子〔3〕。相关实验已经表明，其在组织损伤修复方面具有突出表现且较少发生排斥反应〔4〕。骨髓干细胞移植技术在临床的许多个领域均有广泛的应用，并证实骨髓干细胞在治疗股骨头坏死方面具有一定的作用〔5〕。本实验旨在探讨干细胞移植对老年ONFH患者血清瘦素、骨桥蛋白(OPN)及骨保护素(OPG)水平的影响。

1 资料与方法

1.1临床资料 选取2014年3月至2015年3月入住石河子大学医学院第一附属医院符合国际目前通用的Montm诊断标准，并经影像学检查确诊的ONFH患者100例。根据电脑自动生成的随机对照表分为实验组和对照组，每组50例。对照组男28例，女22例，平均年龄(60.64±1.25)岁，治疗组男26例，女24例，平均年龄(59.24±1.27)岁，两组一般资料无统计学差异(P>0.05)。患者知情同意。本研究获得我市伦理委员会批准。

1.2纳入及排除标准 纳入标准：经坏死国际骨循环学会(ARCO)分期为Ⅰ、Ⅱ期患者，年龄55～65岁，为轻、中强度体力劳动者，患者无心、脑血管及肝、肾等重要脏器的重大疾病。排除标准：类风湿等骨代谢疾病引起的ONFH；老年骨关节病；合并有重要脏器重大疾病者；患有高血压、糖尿病等慢性疾病者；患有感染性疾病者；依从性差者；精神病以及不愿接受实验措施者。

1.3方法 对照组给予甲泼尼龙琥珀酸钠40 mg，1次/d；实验组在对照组基础上给予干细胞注射治疗。患者进行术前检查后，采取常规硬膜外麻醉，根据模拟穿刺时确定的位置经皮钻入斯氏针到坏死病灶的中心，在斯氏针引导下，在发生坏死的关节软骨面下用凝胶海绵注射器，通过长针头注入2 ml的自体骨髓间充质干细胞悬液。加用骨蜡进行封堵，避免干细胞液的外漏。治疗期间注意监测患者的各项生命体征，注意休息，加强营养。

1.4骨密度(BMD)水平检测 所有患者于治疗前后采用跟骨超声骨质检测仪进行跟骨的BMD检测。

1.5血清瘦素水平检测 所有患者于治疗前后清晨空腹抽取外周静脉血4 ml，静置，分离血清，在-80℃环境下保存待测，采用放射免疫法，严格按照说明书的步骤检测血清瘦素水平。曲线范围 0.4～33 μg/L。

1.6OPG水平检测 所有患者于治疗前后清晨空腹采集外周静脉血，离心取上清，采用双抗体一步夹心法酶联免疫吸附法(ELISA)，严格按照说明书的步骤，检测患者血清OPG水平。

1.7血清OPN水平检测 采用ELISA严格按照说明书的步骤，检测患者血清OPN水平。

1.8统计学方法 应用SPSS17.0统计软件对数据的组间比较进行t及χ2检验。

2 结 果

治疗前，两组BMD水平无统计学差异(P=0.095)，治疗后两组均有所上升(P<0.05)，且实验组增幅较突出(P<0.05)。两组治疗后血清瘦素水平均有所下降(P<0.05)，且实验组降幅较突出(P<0.05)。随着病情治疗患者OPG水平下降(P<0.05)；且实验组低于对照组(P<0.05)。治疗后，两组血清OPN 水平显著上升(P<0.05)；且实验组升高较为显著(P<0.05)。见表1。

表1 治疗前后患者BMD水平比较

与治疗前比较：1)P<0.05

3 讨 论

老年ONFH是目前世界医学界的疑难病症之一，绝大多数的患者由于病情没有得到及时控制，生活质量严重下降，晚期病变累及双侧股骨头，使患者致残。古代医家将ONFH是归为“骨蚀”、“骨痹”、“骨萎”范畴。早在《素问·痹论》〔6〕中就有：“痹在于骨则重。骨痹不已，复感于邪，内舍于肾”。指出外邪的侵入，导致经络，气血循行不畅为其发病的外因，且于肾的关系极为密切。后世医家指出先前医家所论“骨痹”、“骨蚀”等为ONFH是不同的阶段，早期以气血闭阻为主，晚期股骨头形态改变是由于肝肾虚衰，加之外感邪毒导致骨骼失养，发为本病。现代研究表明〔7〕，造成ONFH是的原因大致可归结为创伤性及非创伤性因素，但最被认可的是ONFH是的发生与骨代谢和脂肪代谢有着紧密的联系。瘦素是存在于人体内的一种分泌型蛋白质，从以往的研究中可以看出，瘦素对骨代谢方面起到了重要的调节作用〔8〕。有研究表明〔9〕，瘦素对骨具有直接的刺激作用，在骨代谢的过程中起重要的桥梁作用。一方面，瘦素能够通过下丘脑起到抑制骨形成，另一方面，瘦素还能上调OPG基因的表达，对破骨细胞的生成和分化产生抑制作用。因此，治疗后瘦素水平的下降表明其对于骨生长的抑制作用降低。相关研究已经证实，瘦素在中枢神经系统中可以作为一种骨形成的抑制因子，通过减弱成骨细胞的功能发挥作用，这表明瘦素的作用机制是通过影响成骨细胞来实现其对骨生长的抑制〔10〕。近年来研究发现〔11〕，瘦素能激活中枢下丘脑神经元，激活交感神经系统及成骨细胞表面的肾上腺素能受体发挥作用，进一步证实了瘦素与ONFH是的关联作用，这与本实验的研究结果一致。OPG是一种无跨膜结构的可溶性糖蛋白，在其被发现之初就被证实其能够参与配体的结合来抑制破骨细胞的形成，存在于很多重要脏器中，尤其在骨和骨髓中的含量较高。并且有研究发现〔12〕，细胞的分化程度越高，其水平越高。OPN是一种分泌型的糖基化蛋白，可以介导骨细胞与骨基质的连接，参与骨基质的重吸收进程，二者均为骨代谢相关蛋白，且与ONFH是的过程密切相关。OPN能够参与生物学过程，包括细胞的趋化、黏附、免疫调节，骨的重吸收等。在骨关节炎患者的组织，如关节软骨中，发现了OPN的高表达，OPN可以促进滑膜增生，破坏软骨，造成软骨的退行性变，在骨病患者体内，OPN基因多态性体现为正相关的关系。

ONFH发病过程与骨的形成和骨吸收的失衡密切相关，这种平衡对于维持骨骼的完整性以及骨骼的正常生理功能十分重要。OPG主要是由成骨细胞分泌，是己知的唯一1种能与成骨细胞膜上的核因子κB受体活化因子配体(RANKL)结合的受体，它能够通过阻断以RANK与NKL的结合，抑制成熟破骨细胞的活化来发挥作用，这也是目前许多药物的作用靶点。本研究表明，干细胞注射能够升高患者血清OPG水平，从而抑制破骨细胞的产生，达到治疗的目的。

1何 伟，陈镇秋，张庆文.补肾活血中药治疗股骨头坏死临床研究〔J〕.新中医，2012；44(4)：50-1.

2陈文远，马云辉，张 寿.股骨头坏死骨代谢异常机制的研究〔C〕.太原：中华医学会第七次全国骨质疏松和骨矿盐疾病学术会议论文汇编，2013：2.

3刘 傥，张湘生，张 庆，等.骨髓间充质干细胞成骨分化中血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白 2 的表达〔J〕.中国组织工程研究，2012；16(36)：6651-7.

4李 鑫，刘谟震，汤 欣，等.髓芯减压联合自体骨髓干细胞移植治疗早中期股骨头坏死近期疗效〔J〕.中国骨与关节损伤杂志，2011；26(10)：887-9.

5李 涛，翁习生，彭慧明，等.髓心减压并自体骨髓干细胞移植术治疗早期股骨头坏死疗效与安全性的系统评价〔J〕.中国矫形外科杂志，2013；21(22)：2241-8.

6佚 名.黄帝内经素问〔M〕.长春：吉林出版集团有限责任公司，2011：41.

7Pak J.Autologous adipose tissue-derived stem cells induce persistent bone-like tissue in osteonecrotic femoral heads〔J〕.Pain Physician，2012；15(1)：75-85.

8周 正，赵长铭，焦 凯，等.交感神经系统-肾上腺素能受体对骨改建的调节作用〔J〕.国际口腔医学杂志，2015；42(3)：348-51.

9王 辉，李会杰，郑 越，等.非创伤性股骨头坏死患者血清瘦素与血脂水平正相关〔J〕.中国组织工程研究，2012；16(52)：9860-6.

10Jin H，Xia B，Yu N，etal.The effects of autologous bone marrow mesenchymal stem cell arterial perfusion on vascular repair and angiogenesis in osteonecrosis of the femoral head in dogs〔J〕.Int Orthop，2012；36(12)：2589-96.

11侯 瑾，杨党卫，闫 静，等.OSA HS 患者血浆瘦素及可溶性瘦素受体水平测定与分析〔J〕.陕西医学杂志，2015；10(10)：1339-41.

12朱 恒，刘元林，陈继德，等.向成骨细胞和成脂肪细胞分化的小鼠骨间充质干细胞调节单核细胞来源的破骨细胞发育〔J〕.中国实验血液学杂志，2012；20(5)：1187-90.

〔2017-03-25修回〕

(编辑 袁左鸣/滕欣航)

2010年度兵团重点科技攻关计划(No.2010GG33)

史晨辉(1961-)，博士，教授，主要从事脊柱关节外科研究。

阮 智(1973-)，男，硕士，副主任医师，主要从事脊柱关节外科研究。

R687.3

A

1005-9202(2017)17-4356-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2017.17.091