血管内皮细胞生长因子在不同骨组织中的表达

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(山东医学高等专科学校附属医院，山东 临沂 276002；2临沂市人民医院)

近年来，股骨头缺血性坏死(Osteonecrosis of the femoral head，ONFH)的发病率呈逐年上升趋势，多为中青年。其主要原因为创伤或非创伤等导致股骨头的骨细胞、骨髓、造血细胞及脂肪细胞因缺血坏死，骨组织营养中断，最终造成股骨头密度增高或减低，骨囊性改变，骨小梁断裂，股骨头塌陷畸形等一系列病变，因骨坏死并非细菌感染所致，所以又称为股骨头无菌性坏死。目前，非损伤原因导致的ONFH发病机制仍未探明，国内外学者认为是由于各种不同病因造成股骨头局部微循环血管功能障碍和主要血液供应中断所致[1]。血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor，VEGF)已被证实是最有效的促进血管生长作用的因子。目前研究证实，VEGF与坏死股骨头内的新骨形成、基质干细胞转化能力及新生血管形成有密切关系。为此，本研究对坏死股骨头内的VEGF进行检测，探讨其在股骨头坏死过程中的发病机制。

1 资料与方法

1.1临床资料 选择2016年5月～2018年5月在本院行人工髋关节置换术的患者24例，其中12例股骨粗隆间骨折患者为对照组，男8例，女4例；年龄56～77岁，平均(62.47±5.98)岁。另12例股骨头缺血坏死患者为实验组，男7例，女5例；年龄54～79岁，平均(63.78±5.56)岁。排除高血压、糖尿病及免疫系统疾病者。两组患者的性别比、年龄等比较无统计学意义。本研究经医院伦理委员会批准，所有患者或其家属签署知情同意书。

1.2VEGF mRNA的检测 对照组：术中取患者正常股骨头组织2～4 g；实验组：取患者坏死股骨头组织2～4 g。将收集到的骨组织分别保存于液氮罐中备用。采用Real-time PCR法检测样本骨组织VEGF mRNA的表达：TaKaRa RNAiso Reagent试剂盒提取骨组织总RNA，逆转录后按照试剂盒说明书进行PCR反应。VEGF引物序列：上游引物：5＇-ttgctgctctacctccacca-3＇，下游引物5＇-cacttcgtggGgtttattgtctc-3＇。以GAPDH为内参，上游引物：5＇-tcgtcctcctctggtgctct-3＇，下游引物：5＇-TGTTGCCATCAATGACCCCTT-3＇。PCR反应条件：94℃预变性2 min，变性20 s，50℃～65℃退火30 s，72℃延伸60 s，35个循环；VEGF退火温度为55℃，GAPDH退火温度为57℃。Real-time PCR相关试剂及试剂盒均由北京博奥有限责任公司提供。VEGF mRNA相对表达量以2-ΔΔCt表示。

2 结果

VEGF mRNA在对照组中的相对表达量为(0.58±0.033)，在实验组为(0.45±0.035)。两组比较有统计学意义(t=9.36，P<0.01)。

3 讨论

目前，非损伤原因导致的ONFH发病机制仍未探明。有研究认为，该病与糖皮质激素的应用以及酗酒有关[2-3]。股骨头坏死标本的主要病理变化为：骨细胞坏死情况加重，骨髓细胞逐渐减少，髓腔内脂肪细胞出现明显肥大增生，骨组织坏死区内动静脉管腔变形，其内伴有大量各期血栓形成，周围纤维结缔组织增生活跃，坏死区内血管再生能力受到严重影响，新骨再生能力减弱，成骨细胞数量较少等。

目前研究证实，VEGF与坏死股骨头内的新骨形成、基质干细胞转化能力及新生血管形成有密切关系。Buchholz等[4]通过实验抑制VEGF的表达，坏死修复部位无明显新生血管迹象，新生血管数量不够导致骨坏死加重。VEGF还有促进成骨细胞分化的作用，在血管内皮细胞、成骨细胞和软骨细胞中都有较高的表达。Cao等在研究抗凝药物与血管舒张药物治疗ONFH的应用中，经免疫组化证实治疗组VEGF表达增多，提示VEGF在ONFH演变过程中起重要作用[1]。Xu通过免疫组化研究EPO治疗ONFH发现，治疗组VEGF的表达也增多[5]。刘日光等通过体外VEGF基因转染实验表明，转染后能有效促进坏死的骨组织内血管新生，进而促进骨细胞再生。同时实验证实其他的细胞因子多数都是直接或者间接通过VEGF信号通路来促进血管再生作用。通过Meta分析VEGF基因多态性证实，基因VEGF-634g/C多态性与ONFH的发生相关，而男性组则更为明显[6]。有实验证实兔坏死模型骨坏死区的VEGF表达明显增加[7]。本研究对正常骨组织与坏死骨组织中的VEGF mRNA表达量进行检测，证实正常股骨头组织内其相对表达量高于坏死股骨头组织。

目前，ONFH的治疗方案主要分为病因治疗、药物治疗及手术治疗。移植骨间充质干细胞已被证实对早期骨坏死有效；对于频临塌陷或已塌陷变形、长久疼痛的功能障碍者可行人工髋关节置换术，该技术成熟，效果肯定。