秦建英 陈清汉
1)河南医学高等专科学校附属医院骨科,河南 新郑 451191 2)郑州大学第二附属医院骨科一病区,河南 郑州 450003
胸椎压缩性骨折占脊柱骨折的46%~70%[1]。患者骨折合并脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)时,多伴有不同程度的神经功能损害[2]。既往研究报道[3-4],骨折合并SCI的患者往往会发生骨痂过度生长,其骨折愈合时间也要短于无SCI患者,可能与各种细胞因子的作用有关。多项研究表明,纤维蛋白原(fibrinogen,Fbg)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、神经突起因子(Neuritin)在患者SCI组织中的含量明显高于正常人群,可能与患者SCI的病情进展和病情严重程度有一定关联。故本研究选取我院90例胸椎压缩性骨折伴SCI患者,分析患者的血清Fbg、TNF-α、Neuritin水平与神经功能的关联性。
1.1研究对象选取2015-01—2019-06河南医学高等专科学校附属医院骨科收治的胸椎压缩性骨折伴脊髓损伤患者90例。按脊髓损伤程度分为骨折伴脊髓完全性损伤组(完全SCI组)28例和骨折伴脊髓不完全性损伤组(不完全SCI组)62例。完全SCI组男16例,女12例;年龄33~67(51.26±6.84)岁;ASIA分级:所有患者均为A级。不完全SCI组男39例,女23例;年龄27~71(49.68±7.02)岁;ASIA分级:B级33例,C级18例,D级11例。选取同期单纯胸椎压缩性骨折患者30例纳入单纯骨折组,其中男17例,女13例,年龄35~66(52.14±6.67)岁;ASIA分级:所有患者均为E级。选取同期健康体检正常人群30例作为正常对照组,其中男15例,女15例,年龄22~70(50.28±8.16)岁。
纳入标准:符合胸椎压缩性骨折、脊髓损伤的诊断标准[5-6];患者伤后12 h内就诊;单个节段椎体受累;病例资料齐全。排除标准:凝血功能障碍;合并感染;合并良恶性肿瘤;合并骨质疏松、肾性骨病等。
1.2方法2组研究对象均于伤后24 h采集静脉血,离心收集上层血浆于2 h内待检,并分离出血清置于-80℃待检。(1)Fbg检测:使用全自动血凝仪,采用德国DADE BEHRING公司Fbg试剂盒,检测前混匀凝血酶试剂,并复溶、混匀纤维蛋白原标准血浆。待测样本稀释10倍,预热处理后加入凝血酶试剂。测定Fbg形成纤维蛋白凝块的凝固时间。正常范围为200~400 mg/dL。(2)TNF-α检测:采用双抗体夹心法。严格按照TNF-α试剂盒操作,试剂盒标准品反复稀释5次。稀释后在自动洗板机上分别加样稀释液和待测样本4:1,然后混匀,并进行37 ℃温育。自动洗板机上待测样本进行洗涤,重复5次。再加入酶标试剂重复进行温育、5次洗涤。完毕后加入显色剂进行避光显色。最后加入终止液终止反应,450 nm波长下测定吸光度。(3)Neuritin检测:采用酶联免疫吸附法。在抗原酶标包被板上分别加样稀释液和待测样本4:1然后混匀,并进行37 ℃温育。自动洗板机上待测样本进行洗涤,重复5次。加入稀释的HRP标记抗体0.1 mL/孔,重复进行温育、5次洗涤。完毕后加入显色剂进行避光显色。最后加入终止液终止反应,450 nm波长下测定吸光度。
1.3评定指标进行脊髓损伤神经功能评价(American Spinal Injury Association,ASIA)[7]。感觉评价分为28个部分,运动评价分为10个部分,评分0~2分。按照损害程度分级[8]:A级:无运动、感觉,完全性损害。B级:运动功能完全消失,可有少量感觉功能。C级:部分肌肉运动功能,50%的肌力小于3级。D级:部分肌肉运动功能,50%的肌力大于3级。E级:感觉和运动均正常。
2.1各组患者的Fbg、TNF-α、Neuritin水平比较完全SCI组、不完全SCI组、单纯骨折组3组患者的Fbg、TNF-α、Neuritin水平均高于正常对照组(P<0.05)。单纯骨折组的Fbg水平高于完全SCI组和不完全SCI组(P<0.05),且完全SCI组和不完全SCI组的Fbg水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。单纯骨折组的TNF-α水平低于完全SCI组和不完全SCI组(P<0.05),且完全SCI组和不完全SCI组的TNF-α水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。单纯骨折组的Neuritin水平低于完全SCI组和不完全SCI组(P<0.05),且不完全SCI组的Neuritin水平低于完全SCI组(P<0.05)。见表1。
表1 各组患者Fbg、TNF-α、Neuritin水平比较
注:与正常对照组比较,aP<0.05;与单纯骨折组比较,bP<0.05;与不完全SCI组比较,cP<0.05
2.2不同脊髓损伤神经功能分级的Fbg、TNF-α、Neuritin水平比较不同脊髓损伤神经功能分级的Fbg、TNF-α、Neuritin水平比较,差异有统计学意义(P<0.05)。随着患者的神经功能损伤严重程度逐渐加重,Fbg水平逐渐下降(P<0.05),TNF-α和Neuritin水平逐渐上升(P<0.05)。见表2。
2.3Fbg、TNF-α、Neuritin水平与脊髓损伤神经功能分级的相关性Spearmen秩相关分析显示,Fbg水平与脊髓损伤神经功能分级呈负相关(r=-0.420,P<0.001)。神经功能损伤越严重,Fbg水平越低。TNF-α、Neuritin水平与脊髓损伤神经功能分级呈正相关(r=0.313,P<0.001;r=0.694,P<0.001)。神经功能损伤越严重,TNF-α、Neuritin水平越高。
2.4预后良好组与预后不良组患者的Fbg、TNF-α、Neuritin水平比较预后良好组的Fbg水平高于预后不良组(P<0.05)。预后良好组的TNF-α和Neuritin水平低于预后不良组(P<0.05)。见表3。
表2 不同脊髓损伤神经功能分级的Fbg、TNF-α、Neuritin水平比较
注:与A级比较,aP<0.05;与B级比较,bP<0.05;与C级比较,cP<0.05
表3 预后良好组与预后不良组患者的Fbg、TNF-α、Neuritin水平比较
2.5Fbg、TNF-α、Neuritin水平预测患者神经功能损伤程度和预后的ROC曲线分析ROC曲线分析显示,Fbg、TNF-α、Neuritin作为患者神经功能损伤程度的预测指标,当患者Fbg水平低于287.83 mg/dL时(AUC=0.780,灵敏度为78.60%,特异度为75.80%),TNF-α水平高于2.06 ng/mL时(AUC=0.732,灵敏度为85.70%,特异度为56.50%),Neuritin水平高于56.70 pg/L时(AUC=0.781,灵敏度为64.30%,特异度为87.10%),患者神经功能严重损伤的风险明显增加。
Fbg、TNF-α、Neuritin作为患者预后的预测指标,当患者Fbg水平低于293.14 mg/dL时(AUC=0.690,灵敏度为59.00%,特异度为78.40%),TNF-α水平高于1.91 ng/mL时(AUC=0.713,灵敏度为92.30%,特异度为52.90%),Neuritin水平高于59.37 pg/L时(AUC=0.698,灵敏度为41.00%,特异度为80.00%),患者预后不良的风险明显增加。见表4。ROC曲线见图1。
表4 Fbg、TNF-α、Neuritin水平预测结果
图1 A:神经功能损伤严重程度的ROC曲线;B:不良预后的ROC曲线Figure 1 A:ROC curve of the severity of neurological impairmentFigure;B:ROC curve of poor prognosis
Fbg为凝血蛋白质,能促进骨组织血运重建,促进骨痂形成,加速伤口愈合[9]。多项研究表明[10],在骨折早期,人体Fbg水平会明显升高,促进骨折损伤区域凝血和愈合,但Fbg沉积于人体脊髓神经系统中,也会阻碍脊髓神经再生。一项动物实验报道,Fbg是SCI后轴突再生的抑制因素。本研究结果显示,单纯骨折组的Fbg水平高于完全SCI组和不完全SCI组,随着患者的神经功能损伤严重程度逐渐加重,Fbg水平逐渐下降。此外,Fbg水平与脊髓损伤神经功能分级呈负相关,当神经损伤越严重Fbg水平越低。这与LIU等[11]研究报道相符。研究表示,人体微环境具有负反馈调节机制,降低Fbg水平有助于促进患者脊髓修复,促进神经轴突生长。
TNF-α反映机体炎症水平,在机体免疫功能中发挥良好的调节作用。一项动物实验表示,大鼠TNF-α水平在SCI 损伤后的24 h达到高峰,然后逐渐下降。本研究结果显示,完全SCI组、不完全SCI组、单纯骨折组3组患者的TNF-α水平均高于正常对照组,且SCI组的TNF-α水平高于单纯骨折组。LU等[12]研究也证实骨折伴SCI患者的脑脊液TNF-α水平显著高于无SCI患者。本研究还发现,随着患者的神经功能损伤严重程度逐渐加重,TNF-α水平逐渐上升,且TNF-α水平与脊髓损伤神经功能分级呈正相关,提示TNF-α在SCI后的神经修复密切相关。
Neuritin作为一种神经营养因子,在促进神经轴突生长中发挥重要作用。在SCI损伤患者中Neuritin水平明显升高,且SCI损伤越严重Neuritin水平越高。一项动物实验发现,Neuriti能促进脊髓损伤处的神经轴突生长[13],促进成骨细胞内皮细胞增殖,加速骨折愈合。本研究分析Neuritin与SCI神经损伤的关联性,结果发现,随着患者的神经功能损伤严重程度逐渐加重,Neuritin水平逐渐上升;Neuritin水平与脊髓损伤神经功能分级呈正相关。
Fbg、TNF-α、Neuritin在预测患者神经功能损伤严重程度和不良预后情况具有一定价值。本研究结果显示,当患者Fbg水平低于287.83 mg/dL时,TNF-α水平高于2.06 ng/mL时,Neuritin水平高于56.70 pg/L时,患者神经功能严重损伤的风险明显增加。当患者Fbg水平低于293.14 mg/dL时,TNF-α水平高于1.91 ng/mL时,Neuritin水平高于59.37 pg/L时,患者预后不良的风险明显增加。说明Fbg、TNF-α、Neuritin可在一定程度上预测患者的神经功能损伤严重程度和不良预后。
胸椎压缩性骨折伴脊髓损伤患者的血清Fbg、TNF-α、Neuritin水平与神经功能具有一定相关性。由于本研究仅从脊髓损伤和神经功能的角度进行探讨,对于其病理机制还需进一步深入研究,动态监测Fbg、TNF-α、Neuritin水平变化,为此类研究提供更多的证据支持。