老年胫骨骨折患者术后骨痂与血清ALP、IGF⁃1、sICAM⁃1及β⁃CTX水平的相关性

陈锦富 吴多庆 陈余兴

胫骨骨折约占长骨骨折的15%左右，属于临床常见骨折，研究［1］发现及胫骨骨折常伴有腓骨骨折而导致下肢稳定性下降，增加了手术选择和施展的难度，骨折术后由于骨膜动脉、髂动脉来源的血流供应不足，中下段软组织覆盖较少而导致骨不连或骨延迟愈合，降低了治疗效果。文献［2］提示造成骨折缠绵难愈的因素较多，骨折类型、年龄及骨折断端血流供应均可在一定程度上影响骨折愈合。最新的研究［3］发现β⁃Ⅰ型胶原羧基端肽（β⁃I collagen carboxy terminal peptide，β⁃CTX）、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、胰岛素样生长因子⁃1（insulin⁃like growth factor⁃1，IGF⁃1）、人可溶性细胞间黏附分子⁃1（human soluble intercellular ad⁃hesion molecule⁃1，sICAM⁃1）均是影响骨折愈合及骨痂形成的影响因素。其中β⁃CTX 是骨胶原降解产物，能够对机体骨痂改建和骨转换情况进行准确反映；IGF⁃1 与细胞增殖、分化关系密切，是多功能细胞增殖调控因子；sICAM⁃1 在介导炎症反应时具有重要作用［4］。本文探讨了老年胫骨骨折患者血清ALP，IGF⁃1，β⁃CTX 和sICAM⁃1 水平与患者骨痂形成的关系，现汇报如下。

1 对象与方法

1.1 对象

选取2018年1月至2021年3月澄迈县人民医院采用切开复位内固定手术治疗的胫骨骨折患者123 例，对123 例患者进行随访，根据患者是否发生骨折延迟愈合分为延迟组30 例、正常愈合患者93 例（对照组）。延迟组，年龄平均（70.8±7.6）岁；性别构成：男14 例、女16 例，开放性骨折10 例、闭合性骨折20 例；其中粉碎性骨折14 例；患者平均体质量指数（BMI）（23.5±2.1）kg/m2。对照组，年龄平均（70.3±6.2）岁；性别构成：男40 例、女53 例，开放性骨折35 例、闭合性骨折58 例；其中粉碎性骨折38 例；患者平均BMI（23.4±2.8）kg/m2。两组患者的年龄、性别、骨折类型、粉碎性骨折占比、BMI 比较，差异无统计学意义（P>0.05）。

1.2 相关标准

纳入标准：骨折延迟愈合的诊断标准参考《实用骨科学》第二版中的标准［5］；①患者具有明确的外伤病程；②所有患者均采用切开复位内固定手术治疗；③骨折延迟愈合的患者为经过正规治疗3 个月后，患者X 线复查骨痂形成量少，骨折断端骨折线清晰，骨折处产生量骨软化组织等；④本研究符合《赫尔透辛基宣言》相关医学伦理规定。排除标准：①长期使用糖皮质激素、钙剂及影响骨代谢指标的患者。②原发性骨肿瘤、骨结核患者。③合并其他系统重大疾病；④长期卧床患者；⑤严重的肝肾功能疾病、感染性疾病。所有患者及家属均签署知情同意书。

1.3 方法

1.3.1 指标检测方法

取所有患者术前及术后2 个月的空腹静脉血，离心后分离血清，使用我院全自动生化分析仪（美国GE 公司生产，YHYG⁃600 型）对两组患者血清ALP 进行检测，酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清IGF⁃1、sICAM⁃1、β⁃CTX 水平，试剂盒购于南京建成生物研究所，所有操作均按照试剂盒说明书进行。

1.3.2 骨折X 线评分

参考《骨与关节损伤》［6］中的评分标准，骨痂Ⅹ线评分标准骨折断处边缘趋向为骨膜轻度反应，未见骨痂为Ⅰ级；断处边缘模糊，其骨膜反应较浅淡，有少量骨痂，密度淡，边缘不平整为Ⅱ级；断处边缘已接近消失但仍可见，骨膜反应深，其骨痂量增多，未达到将缺损填满，边缘较清晰，密度增深为Ⅲ级；断处边缘已完全消失，其骨膜反应密度已近似骨影，缺损被骨痂填满，并与骨皮质密度一样且相互连接为Ⅳ级。将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级分别计为0、1、2、3 分，并且计算积分。

1.4 统计分析

采用SPSS 21.0 软件版本对数据进行分析统计。计量数据采用（±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料用n（%）描述，采用χ2检验；多因素分析采用多元线性回归分析法；P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组术后1 个月、术后2 个月的骨痂Ⅹ线评分比较

延迟组患者术后1 个月、术后2 个月的骨痂Ⅹ线评分均显著低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

表1 两组术后1、2 个月的骨痂Ⅹ线评分比较（±s）Table 2 Comparison of callus X⁃line scores at 1 and 2 months after operation between the two groups（±s）

表1 两组术后1、2 个月的骨痂Ⅹ线评分比较（±s）Table 2 Comparison of callus X⁃line scores at 1 and 2 months after operation between the two groups（±s）

组别延迟组对照组t 值P 值n 30 93术后1 个月0.83±0.40 1.78±0.42 9.222 0.000术后2 个月1.52±0.66 2.60±0.28 8.099 0.000

2.2 两组血清ALP、IGF⁃1、sICAM⁃1、β⁃CTX 比较

术前，延迟组和对照组的血清ALP、IGF⁃1、sICAM⁃1、β⁃CTX 比较，差异无统计学意义（P>0.05）；术后2 个月，延迟组患者的血清sICAM⁃1 高于对照组，血清ALP、IGF⁃1、β⁃CTX 低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表2。

表2 两组血清ALP、IGF⁃1、sICAM⁃1、β⁃CTX 比较（±s）Table 2 Comparison of serum ALP，IGF⁃1，sICAM⁃1，β⁃CTX between two groups（±s）

表2 两组血清ALP、IGF⁃1、sICAM⁃1、β⁃CTX 比较（±s）Table 2 Comparison of serum ALP，IGF⁃1，sICAM⁃1，β⁃CTX between two groups（±s）

组别延迟组对照组t 值P 值n 30 93 ALP（U/L）术前74.3±8.3 76.0±6.6-1.149 0.253术后2 个月85.3±9.1 96.1±10.3-5.131 0.000 IGF⁃1（ng/mL）术前207.8±44.6 212.4±48.0-0.464 0.643术后2 个月310.4±57.8 351.2±60.3-3.254 0.001 sICAM⁃1（ng/mL）术前304.8±79.6 297.3±75.0 0.469 0.640术后2 个月212.7±48.2 144.8±32.7 8.737 0.000 β⁃CTX（ng/mL）术前0.40±0.07 0.41±0.06-0.762 0.448术后2 个月0.45±0.06 0.52±0.08-4.405 0.000

2.3 多元线性回归分析

采用多元线性回归分析，结果显示：老年下肢胫骨骨折患者骨痂Ⅹ线评分与ALP、IGF⁃1、β⁃CTX呈正相关（P<0.05）、与术后感染、sICAM⁃1 呈负相关（P<0.05）。见表3。

表3 多元线性回归结果Table 2 Multiple Linear Regression Results

3 讨论

胫骨骨折常见开放性骨折和四肢长管状骨骨折，因胫骨前内侧紧贴皮下软组织较少致使患者血液运输较差，常出现较重损伤并易造成感染，骨折区延迟愈合甚至不愈合，严重者还可出现化脓性骨髓炎［7］。

骨痂为骨头受伤后愈合形成的伤痂，骨痂形成的速度能对骨愈合状态直接反映，原始骨痂形成并不断改造，最终达到愈合标准［8］。本研究结果显示延迟组和对照组术后1 个月、术后2 个月的骨痂Ⅹ线评分比较延迟组患者术后1 个月、术后2 个月的骨痂Ⅹ线评分均显著低于对照组，差异具有统计学意义。上述结果说明胫骨骨质愈合延迟患者的骨痂形成较差，需要临床给予注意。形成血肿、原始骨痂形成及骨痂改建是骨折愈合的主要3 个步骤，该过程包含多种分子和细胞的相互作用［9］。影响骨折愈合的因素也较为复杂，主要分为免疫功能、营养状况、年龄等全身因素，骨折断端情况、骨折血液供应情况及是否存在等局部因素。此外，文献［10］提示间充质细胞和骨细胞是否正常增殖分化均是影响骨折愈合的重要因素。

血清学指标研究发现术前，延迟组和对照组的血清ALP、IGF⁃1、sICAM⁃1、β⁃CTX 比较差异无统计学意义；术后2 个月，延迟组患者的血清sICAM⁃1 高于对照组，血清ALP、IGF⁃1、β⁃CTX 低于对照组。上述结果说明胫骨骨折术后延迟愈合存在ALP、IGF⁃1、sICAM⁃1、β⁃CTX 表达异常。ALP主要来源于骨骼和肝脏，广泛分布于各脏器，能够将对应底物去磷化，文献［11］提示成骨细胞变化及成骨细胞活性与ALP 活力具有密切相关性，骨骼疾病由于骨细胞增殖可促进血清ALP 的快速升高。IGF⁃1 在骨折修复和骨骼生长过程中具有重要作用，能够调节间充质细胞分化、增殖，进而诱导软骨细胞和成骨细胞增生［12］。sICAM⁃1 可通过介导细胞与细胞外基质、细胞间的粘附作用，诱导炎症细胞浸润，进而造成骨折端炎症损伤［13］。β⁃CTX 是胶原降解产物，骨痂改建过程中I 型胶原大量降解，因而骨折愈合延长患者β⁃CTX 水平较高。

本研究采用多元线性回归分析，结果显示：老年下肢胫骨骨折患者骨痂Ⅹ线评分与ALP、IGF⁃1、β⁃CTX 呈正相关、与术后感染、sICAM⁃1 呈负相关。上述结果说明老年患者胫骨骨折术后ALP、IGF⁃1、β⁃CTX 水平及sICAM⁃1 水平变化可能与骨痂形成有关并在骨折愈合中发挥重要的调节作用。sICAM⁃1 主要介导细胞黏附和炎症反应，骨折延迟愈合IGF⁃1 分泌不足，导致软骨细胞和骨细胞增生下降，I 型胶原降解水平下降。文献［14］提示骨折愈合期间，ALP 活力可轻度增高，血清ALP 含量增加，且随着骨折愈合增高ALP 上升幅度越大，愈合能力越强。此外，研究［15］发现sICAM⁃1 的高水平表面骨折愈合患者可能在骨折断端存在一定程度的炎症反应，进而延长了骨折愈合时间。

综上所述，老年患者胫骨骨折术后ALP、IGF⁃1、β⁃CTX 水平及sICAM⁃1 水平变化可能与骨痂形成有关。