血清VEGF及VCAM-1水平与股骨颈骨折术后延迟愈合的相关性研究

巨啸晨，舒莉，周玲，孙荣鑫

(新疆医科大学第六附属医院关节一科，新疆 乌鲁木齐 830001)

骨折延迟愈合是骨折术后常见且严重的并发症，是指骨折患者在接受手术治疗后，在正常愈合需要的时间内依然未达到骨折完全愈合标准[1]。股骨颈骨折在临床较为常见，目前对于该类骨折的治疗主要依据患者年龄、患者身体状况及骨折移位程度决定。对于年龄不超过60岁的患者，多采用内固定方式，目前主要的内固定方法包括动力髋螺钉及多枚空心拉力螺钉固定骨折；而对于年龄>60岁的患者则需要根据骨折移位程度及分型情况决定治疗方式[2]。虽然目前随着内固定技术及其他外科材料更新与应用，股骨颈骨折愈合率升高，但术后仍有部分患者存在骨折延迟愈合甚至不愈合风险[3]。股骨颈骨折在术后一旦出现骨折愈合延迟，多数患者需要接受二次手术，不仅增加患者心理与身体负担，还将增加家庭与社会经济负担[4]。可见早期预测股骨颈骨折患者术后愈合延迟的发生，对尽早给予患者合理干预、减少延迟愈合与二次手术的重要意义。近几年，有少部分研究称，骨折愈合延迟受骨代谢影响，可能与部分微循环指标、血清学指标相关[5-6]。但具体的指标并未说明，相关的研究也不多见。本研究对比了股骨颈骨折术后愈合与延迟愈合患者的血清血管内皮生长因子(vascular endothelial groxth factor，VEGF)、血管细胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1)水平表达情况，旨在分析各指标水平与骨折术后延迟愈合的相关性，探析血清VEGF、VCAM-1水平可能对延迟愈合的影响，以期为股骨颈骨折术后延迟愈合找到预测指标，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象

1.1.1 纳入对象 回顾性分析新疆医科大学第六附属医院2017年3月至2019年5月期间，完成治疗与术后随访的189份股骨颈骨折患者资料，其中95例行人工关节置换，12例因术中骨折复位困难行切开复位多针固定(排除研究之外)，82例行闭合复位多针内固定术。按照纳入及排除标准，以术后6个月为研究时间点，将其中符合入选标准的40例延迟愈合患者纳入延迟愈合组，并按照1︰1的方法，随机抽取正常愈合患者中符合入选标准的40例患者纳入无延迟愈合组，对照组为研究期间新疆医科大学第六附属医院健康体检人群40例。全部入选者就诊资料、体格检查资料、相关实验室检查资料等均完整，相关资料的采集与阅览均得到患者知情同意，且此次研究的设计符合伦理学规定。

1.1.2 入选标准 纳入标准：(1)骨折患者接受X线片检查，符合《成人股骨颈骨折诊治指南》[7]中股骨颈骨折诊断标准；(2)骨折分型为Garden Ⅲ型，且均为新鲜骨折；(3)所有骨折患者均由同一组医生实施闭合复位多针内固定治疗；(4)骨折患者均在治疗后接受至少6个月随访；(5)所有入选者年龄≤65岁；(6)骨折延迟愈合的患者在骨折术后6个月经X线、CT检查仍可见明显骨折线，且未能达到“骨折愈合判定建议”[8]中骨折延迟愈合判定标准；(7)无延迟愈合患者符合“骨折愈合判定建议”中骨折愈合标准；(8)全部骨折患者术后均由专业康复医师指导患肢功能康复；(9)健康对照组人群均在医院接受常规体检，并证实为身体健康，无其他疾病及异常。排除标准：(1)全身多发性骨折、病理性骨折、陈旧性骨折等患者；(2)伴有恶性肿瘤的患者；(3)伴有重要脏器功能不全、凝血功能异常、免疫系统缺陷的患者；(4)术后发生急性或慢性感染性疾病或功能锻炼不当导致的延迟愈合患者；(5)近期内使用激素治疗的患者；(6)近期内使用免疫抑制剂治疗的患者；(7)哺乳期或妊娠期患者；(8)排除行人工关节置换的患者。

1.1.3 一般资料 骨折无延迟愈合组40例，骨折延迟愈合组40例。40例延迟愈合组患者经随访在术后6～12个月愈合26例，14例骨折未愈合。总体骨折不愈合率为17.1%。术后6个月延迟愈合组：男25例，女15例；年龄40～65岁，平均(53.24±5.17)岁；体质量44.3～82.4 kg，平均(60.11±3.21)kg；骨折至接受手术治疗时间为1～4 d，平均为(2.21±0.59)d；骨折原因：跌倒伤12例，车祸伤23例，其他5例；Garden骨折分型均为Ⅲ型；治疗方法：闭合复位多枚空心加压螺钉内固定骨折，术中均未行切开复位；手术时间75～155 min，平均为(102.56±10.25)min；患者术后评估复位质量均良好[9]。术后6个月无延迟愈合组：男24例，女16例；年龄41～65岁，平均(54.06±6.02)岁；体质量44.5～83.7 kg，平均(60.32±3.43)kg；骨折至接受手术时间为1～5 d，平均为(2.30±0.61)d；骨折原因：跌倒伤14例，车祸伤22例，其他4例；Garden骨折分型均为Ⅲ型；治疗方法：闭合复位多枚空心加压螺钉内固定骨折，术中均未行切开复位。手术时间74～161 min，平均(104.77±10.41)min；术后评估复位质量均良好。健康对照组：健康体检人群40例资料，入选者的年龄≤65岁，按照实验组排除标准纳入，其中男25例，女15例；年龄35～75岁，平均(57.02±9.51)岁；体质量45.1～84.2 kg，平均(60.45±3.51)kg。三组性别、年龄、体质量比较，差异无统计学意义(P>0.05)；延迟愈合组与无延迟愈合组骨折至接受手术治疗时间、骨折原因、Garden骨折分型、手术时间、术后复位质量评估结果比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 方法 血清指标水平检测：入选者随访资料完整。股骨颈骨折患者术后均定期来院接受X线、CT扫描检查，对所有纳入研究的人群均进行了血清VEGF、VCAM-1水平检测，并对患者进行了随访。在术后6个月根据X线和CT检查骨折愈合程度对纳入研究的患者进行分组，并分析血清VEGF、VCAM-1水平对骨折愈合的影响。分别在入院时及骨折术后4、8、12周(健康对照组仅采集体检当天血清)采集晨起后空腹状态下血液样本5 mL，使用低速离心机，以3 000 r/min转速离心10 min，吸取上清液待测，使用上海科兴生物公司提供的试剂盒，严格按照说明书操作步骤，采用酶联免疫吸附法测定各血清样本VEGF、VCAM-1水平。

2 结 果

2.1 三组血清VEGF、VCAM-1水平比较 入院时80例股骨颈骨折患者血清VEGF水平低于对照组，WCAM-1水平高于对照组(P<0.05)；术后4周、8周、12周，延迟愈合组与无延迟愈合组患者血清VCAM-1水平均较入院时升高、VEGF水平较入院时降低(P<0.05)，但延迟愈合组术后各时点的VEGF水平低于无延迟愈合组，VCAM-1水平高于无延迟愈合组，差异有统计学意义(P<0.05，见表1)。

2.2 血清VEGF与VCAM-1相关性分析 经双变量Pearson直线相关性检验结果显示，股骨颈骨折患者术后4周、8周的血清VEGF、VCAM-1水平之间呈负相关(P<0.05)，且以术后4周相关性最强；术后12周时二者间无相关性(P>0.05，见图1，见表2)。

表1 三组血清VEGF、VCAM-1水平比较

a 术后4周 b 术后8周 c 术后12周

表2 股骨颈骨折术后各时点血清VEGF与VCAM-1相关性检验结果

2.3 各血清指标对延迟愈合影响的线性回归分析检验 经线性回归分析检验结果显示，围手术期血清VEGF、VCAM-1水平变化可能是股骨颈骨折患者术后延迟愈合影响因素(P<0.05)，对应的回归方程为：Y=-3.426-0.006X，Y=-3.426+0.016X，各回归系数详见表3。

2.4 术后各时点各血清指标对股骨颈骨折患者延迟愈合的预测价值 绘制VEGF、VCAM-1术后各时点对应的ROC曲线图，结果显示术后各时点血清VEGF、VCAM-1水平对股骨颈骨折术后延迟愈合均有一定预测价值，且术后8周的预测价值更高。各指标术后各时点对应曲线下面积见表4，ROC曲线图见图2～3。

表3 各血清指标对延迟愈合影响的线性回归分析检验结果

表4 术后各时点各血清指标对股骨颈骨折患者延迟愈合的预测价值

图2 术后各时点VEGF水平预测骨折延迟愈合ROC曲线图 图3 术后各时点VCAM-1水平预测骨折延迟愈合ROC曲线图

3 讨 论

骨折延迟愈合是骨折治疗期间严重的并发症之一，一直是临床关注的重点。目前，导致骨折术后延迟愈合的具体机制尚不明确，相关的研究认为骨折延迟愈合主要受生物学因素、技术型因素、其他联合因素等影响[9-10]。既往与骨折术后延迟愈合的相关因素研究较多见，其中血液供应方面一直是研究的热点与难点，特别是与局部血液供应相关的血清学指标、微循环指标等研究较多见，这可能是因为这些血供相关的指标与骨折术后愈合过程中营养的供给有关[11-12]。

骨折的修复与血管形成息息相关，血管生成是骨折愈合期间关键环节，骨折部位得到良好的血液供应对骨折修复有着重要价值[13]。新生血管的形成可能同诸多因素相关，如转化生长因子α、前列腺素E、成纤维细胞生长因子、VEGF等。其中VEGF能够对内皮细胞直接产生特异性作用，加速内皮细胞的增殖及新生血管的形成，同时还能帮助血管通透性增加，通过结合血管内皮上特异性受体来帮助内皮细胞增殖，产生促血管生成之效；且其他促血管生长相关因子的血管生成之效，也是主要经VEGF表达的增强来实现[14-15]。既往的研究指出，VEGF能帮助成骨细胞增殖分化及化学趋向性增加，刺激破骨细胞的募集、活性增强及生存[16]。可见VEGF在骨创伤后骨愈合的血管生长、矿化、软骨构建及骨痂结构改建中尤为关键，能够直接或间接的对局部骨形成产生影响，反映了骨修复期间局部血管生成及骨形成的具体情况。故本次研究将其作为主要指标用于股骨颈骨折术后延迟愈合的预测指标。

除VEGF外，VCAM-1也是一个重要的骨再生参与指标。VCAM-1是一种可以直接作用在细胞间与胞外基质的黏附因子，可以诱导全身炎症细胞黏附作用的发生，增加骨折病灶处各炎症细胞的聚集与炎性反应的发生，使得原有的炎症损伤不断加重，故而影响骨折病灶的愈合[17-18]；其次，VCAM-1的过度表达还能诱导损伤血管内的白细胞大量附壁，引起局部微循环障碍，随着该血清指标表达的不断增加，患者骨折部位血供障碍逐渐加重，从而对骨折的愈合产生影响，进一步导致延迟愈合的发生[19-20]。可见VCAM-1与骨折术后延迟愈合的关系密切。

本研究结果显示，较健康对照组，入院时股骨颈骨折患者整体血清VEGF水平降低、VCAM-1水平升高，但延迟愈合组与未延迟愈合组组间比较未见明显差异。而随着术后时间延长，延迟愈合组血清VEGF水平降低、VCAM-1水平升高，且变化幅度较无延迟愈合组显著，进一步作相关性分析发现二者间呈负相关，相互作用并影响股骨颈骨折术后骨折的愈合，均可能是延迟愈合的影响因素。绘制ROC曲线结果显示，动态监测血清VEGF、VCAM-1水平可以很好的预测延迟愈合的发生，且以术后8周的预测价值最高。上述结果均表明了血清VEGF、VCAM-1水平与股骨颈骨折术后延迟愈合密切相关，二者的异常变化可能是延迟愈合的影响因素，可用于延迟愈合的预测。

影响骨折愈合的因素较多，高血压、骨折分型、解剖复位情况、术中的操作情况、术后下地负重情况、术前25羟维生素D3水平等均被证实是增加股骨颈骨折术后延迟愈合风险的主要原因[21-22]。本研究属于回顾性分析，未能对所有骨折影响因素进行分组分析，因此研究存在一定的局限性。未来将进一步增加样本量、丰富观察指标并分阶段对患者愈合情况进行观察分析，争取前瞻性、多中心的研究加以验证。

股骨颈骨折患者术后血清VEGF与VCAM-1间可相互作用，与术后延迟愈合密切相关，可能是术后延迟愈合的影响因素，动态监测患者术后各时点血清VEGF与VCAM-1水平的变化情况，可以很好的预测骨折延迟愈合的风险，指导临床合理防治，减少延迟愈合发生。