IGF-IB及BMP-2在酒精性股骨头坏死骨组织中的表达

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(1山东医专附属医院，山东 临沂 276000；2临沂市罗庄区结核病防治所；3临沂市人民医院)

股骨头缺血性坏死(Avascular necrosis of femoral headl，AVNFH)是临床骨科常见病，目前公认的致病因素有13种[1]。其病理改变是股骨头血液供应障碍，引起软骨下骨变性、坏死，继而造成股骨头塌陷，最终引发髋关节退行性、破坏性改变的一种疾病[2]。患者以40岁左右男性为主，其中25%是由于饮酒导致的[3]，约75%的患者自确诊3年内会发生股骨头塌陷，随着病情的发展，最终超过65%的患者不得不接受髋关节置换术，给患者带来了巨大的痛苦和经济负担。该病的发病机制至今仍不完全清楚，随着一些与骨生长有关细胞因子的临床研究发现，这些骨生长因子在疾病进展过程中及疗效评价方面具有重要意义。本研究观察比较了正常股骨头与酒精性AVNFH骨组织中胰岛素样生长因子(IGF-IB)及骨形态发生蛋白2(BMP-2)的含量，探讨其在酒精性AVNFH中的作用。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择18例于2017年1月～2018年3月在本院及临沂市人民医院行股骨头置换术的患者，其中9例为酒精中毒性AVNFH(观察组)，9例为外伤性AVNFH(对照组)。观察组：男6例，女3例；年龄57～79岁，平均(62.56±5.28)岁；病程7～12年，平均(8.23±1.56)年；选取标准：年龄50岁以上；饮酒10年以上；无长期服用激素病史。对照组：男4例，女5例；年龄57～80岁，平均(65.32±6.12)岁；病程4～8年，平均(5.15±1.34)年；入选标准：均为外伤性致股骨头坏死，无烟酒嗜好，无免疫性疾病。排除标准：两组患者均除外高血压、糖尿病、免疫系统疾病以及严重心、肝、肾疾病；不依从者。所有患者或其家属签署知情同意书，本研究得到本院及临沂市人民医院伦理委员会的批准。

1.2方法 两组患者股骨头取出后，用骨刀纵向剖开股骨头，在股骨头中央部位取骨组织3～5 g，在2 min内放入冷冻管，存入液氮冷冻备用。TaKaRa RNAiso Reagent试剂提取骨组织Total RNA，并行逆转录及PCR反应。RT-PCR：在模板、引物和4种DNA存在的条件下依赖于DNA聚合酶的酶足反应，分变性、退火、延伸3部分为1个循环，如此反复，其中RT反应条件为：96℃变性2 min，cDNA合成42℃、30 min。PCR反应条件为：94℃预变性2 min，变性20 s，50℃～65℃退火30 s，72℃延伸60 s，72℃延伸5 min，步骤2～4为35个循环，GAPDH退火温度为57℃。BMP-2引物序列：5’-GGTATCACGCCTTTTACTGCC-3’，IGF-IB引物序列：5’-ACCCTGTGGGCTTGTTGAAA-3’，GAPDH引物序列：5’-TGTTGCCATCAATGACCCCTT-3’。RT-PCR相关试剂及试剂盒有北京博奥有限责任公司提供。

2 结果

两组IGF-IB基因的表达量比较无统计学意义，BMP-2基因的表达量则有统计学意义，见表1。两组患者股骨头骨组织中BMP-2电泳图(图1)。

组 别nIGF-IBBMP-2观察组93.59±2.800.47±0.04对照组95.29±3.960.52±0.04t1.052.44P0.3090.027

3 讨论

目前，股骨头坏死的研究已经达到了细胞、分子甚至基因的水平，但是除了一些像股骨颈骨折、股骨头脱位、潜水病等病因明确，致病机制较为清楚外，其他如酒精、激素等导致的AVNFH机制目前仍不清楚。

BMP是一种促分化因子，除BMP-1外，都属于转化生长因子β家族，目前已经发现有20多种亚型，都具有诱导骨形成的活性，可诱导异位软骨或骨组织形成。但BMP是多功能的分化因子，不同的BMP功能有区别，而BMP-2和BMP-7在BMP家族中成骨作用最强，BMP2的活性形式为二聚体，具有诱导成肌细胞进入成骨细胞系，促进Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白的表达。Lieberman研究表明，在标准髓芯减压的基础上，注入具有诱导成骨作用的BMP-2，有助于AVNFH的修复。本研究结果显示，观察组BMP-2基因表达量明显低于对照组。说明在酒精性AVNFH的骨组织中BMP-2含量降低。

胰岛素和IGF-IB是骨形成的调节因子，对体外骨细胞的增殖和分化起到重要的作用。已知的IGF主要有2种：IGF-I和IGF-Ⅱ，由骨细胞生成并储存于骨中，分别为含有70个和67个氨基酸残基的单链多态。最近在截骨延长实验中，发现骨痂中IGF-I对骨愈合发挥重要作用。本研究表明，IGF-IB在两组中的基因表达无明显差别，这可能与本研究选择病例较少有关，也可能是二者在坏死性组织中的变化并不同步有关。

总之，本研究对坏死股骨头中BMP-2及IGF-IB进行了初步研究，由于样本量较少，选择的指标较少，其结论存在一定不足。进一步的研究需要多中心、多指标、大样本量的多因素分析，以探讨股骨头坏死发生的机制。