创伤性骨折延迟愈合患者血清骨转化标志物的表达水平及意义

陈伟，李鹏，万永建，尹江

(邯郸市第二医院 骨科，河北 邯郸 056001)

骨折延迟愈合和骨不连是骨科治疗难题，其发生率高达5%～10%，给患者带来了严重的经济负担[1]。早期判断骨折延迟愈合对改善患者预后有重要意义。监测骨转化标志物对判断骨痂形成和骨折愈合有重要价值[2]。骨转化标志物是否有助于早期预测骨折愈合不良既往少有报道，并且既往部分研究未排除骨折类型和骨折部位对骨转化标志物的影响[3]。骨转化标志物包括骨形成标志物和骨吸收标志物。骨特异碱性磷酸酶(bone specific alkaline phosphatase，BSAP)、骨钙素N端中分子片段(N-MID osteocalcin，N-MID)和1型前胶原氨基末端前肽(N-propeptide of type 1 collagen，P1NP)是骨形成标志物，β-胶原降解产物(β-crosslaps)是骨吸收标志物[4]。本研究以120例胫骨干骨折患者为研究对象，分析上述指标与骨折延迟愈合的关系，以期为骨折延迟愈合的防治提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年1月至2018年6月本院收治的84例胫骨干骨折延迟愈合患者为研究对象(延迟愈合组)。纳入标准：(1) 符合骨折愈合延迟的诊断标准[5]：骨折损伤后至少9个月，超过3个月无愈合倾向；X线检查显示骨痂极少生长或完全不生长；断端骨质部分出现硬化、间隙；(2) 年龄≥18岁；(3) 创伤性闭合性胫骨干骨折；(4) 未合并其他部位严重创伤。排除标准：(1) 近3个月内服用激素；(2) 开放性胫骨骨折；(3) 代谢性骨病；(4) 合并严重的心肝肾等脏器功能异常。其中男53例，女31例；年龄21～78岁，平均(43.78±7.18)岁；病程9～18个月，平均(13.56±4.02)个月。另选取同期本院收治的60例胫骨干骨折正常愈合患者为对照(正常愈合组)，其中男40例，女20例；年龄21～65岁，平均(44.01±5.12)岁；病程9～16个月，平均(12.89±3.78)个月。两组性别、年龄、病程的比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 检测方法

采集患者骨折后1、4、8、12周时空腹肘静脉血5 ml，2 500 r·min-1离心5 min，收集上层血清。用Cobas 6000生化免疫一体化工作站及配套试剂盒(德国罗氏公司)检测BSAP、N-MID、P1NP和β-crosslaps水平。

1.3 统计学处理

2 结 果

2.1 两组血清骨转化标志物水平比较

骨折后8周血清BSAP、N-MID、P1NP、β-crosslaps水平达峰值，随后下降。骨折1周时两组血清BSAP、N-MID、P1NP、β-crosslaps水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。骨折后4、8、12周时，延迟愈合组血清BSAP、N-MID、P1NP水平均低于正常愈合组(P<0.05)，两组β-crosslaps水平的比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1～4。

表1 两组不同时间点β-crosslaps水平比较 ng·ml-1

2.2 影响骨折延迟愈合的单因素和多因素分析

Logistic多因素分析结果显示，术后感染，骨折后4周血清BSAP、N-MID和P1NP表达水平是影响骨折延迟愈合的独立因素(P<0.05)，见表5。

表2 两组不同时间点BSAP水平比较 U·L-1

表3 两组不同时间点N-MID水平比较 ng·ml-1

表4 两组不同时间点P1NP水平比较 ng·ml-1

表5 影响骨折延迟愈合的单因素和多因素分析

2.3 骨折后4周血清骨转化标志物水平预测延迟愈合的价值

骨折后4周血清P1NP、BSAP、N-MID预测延迟愈合的AUC分别为0.897、0.843、0.790，三者联合检测可将AUC提高至0.916，见表6、图1。

图1 骨折后4周血清骨转化标志物水平预测延迟愈合的ROC曲线

3 讨 论

骨折延迟愈合严重影响了患者的生活质量，寻找骨折延迟愈合的生物标志物是近年来研究的热点。为排除不同骨折类型和骨折部位对骨折愈合的影响，本研究以84例胫骨干骨折延迟愈合患者和60例胫骨干骨折正常愈合患者为研究对象，结果显示骨折后4、8、12周时，延迟愈合组血清BSAP、N-MID、P1NP水平均低于正常愈合组，早期检测上述指标对骨折延迟愈合有较高的预测价值。

既往研究发现，骨转化标志物在骨折后7～9周达高峰[6-7]，本研究结果显示，骨折后8周血清BSAP、N-MID、P1NP、β-crosslaps水平达峰值，随后下降。BSAP是骨生长过程中持续释放时间最长的细胞因子，组织特异性较强且时间变异性较低，被认为是公认的骨形成活性标志物，反映骨形成和成骨细胞活性较为特异和敏感[8]。骨钙素是成熟成骨细胞分泌的骨基质蛋白，是特异性较强的骨形成标志物，其中1/3为全段骨钙素，1/3为N-MID，由于N-MID灵敏度高、稳定性好，因此更能反映骨形成[9-10]。P1NP主要反映了Ⅰ型胶原的合成速度和骨转换，水平升高说明Ⅰ型胶原合成加快、骨转换加快[11]。β-crosslaps是由成熟Ⅰ型胶原部分降解产生，可以评价破骨细胞活性和骨吸收[12]。本研究发现，骨折后4、8、12周时，延迟愈合组血清BSAP、N-MID、P1NP水平均低于正常愈合组，然而骨吸收标志物β-crosslaps的组间比较无统计学差异。

本研究多因素分析结果显示，术后感染以及骨折后4周血清BSAP、N-MID和P1NP表达水平是影响骨折延迟愈合的独立因素，说明上述指标对预测骨折延迟愈合有重要价值。在动物研究中，林坚平等[13]发现，Ⅰ型胶原氨基端末肽对兔实验性骨不连的早期诊断有较高价值，而BSAP和人抗酒石酸酸性磷酸酶5b的价值较低。Seebeck等[14]发现，骨转化标志物Ⅲ型前胶原肽对羊胫骨缺损骨折愈合的过程有一定评估作用，但是Ⅰ型前胶原C末端肽、BSAP、总碱性磷酸酶、骨钙素、抗酒石酸酸性磷酸酶的价值较低。而Kumar等[6]研究结果显示，骨折延迟愈合患者BSAP、P1NP和N-MID水平较低，本研究与之类似。总而言之，既往研究结论存在差异，可能与样本量、骨折类型和骨折严重程度等有关[15]。未来需要进一步探讨。

本研究用ROC曲线分析了BSAP、N-MID、P1NP早期预测骨折延迟愈合的价值，结果显示骨折后4周时血清P1NP、BSAP、N-MID预测延迟愈合的AUC分别为0.897、0.843、0.790，联合检测可将AUC提高至0.916，提示上述指标的预测价值较高。

综上所述，与骨折正常愈合的胫骨干骨折患者相比，延迟愈合患者骨折后4、8、12周时血清BSAP、N-MID、P1NP表达水平较低。骨折后4周时检测上述指标有助于早期预测延迟愈合的发生。未来需要分析不同骨折类型、骨折部位与血清骨转换指标的关系，以进一步证实本研究结论。