张现伟,仝潘峰,高越敏
登封市仁德骨科医院,河南 登封 452470
胫骨骨折是临床最常见的下肢骨折,骨不连是其术后严重并发症,具体包括感染性及非感染性两种类型[1-2]。胫骨骨折非感染性骨不连的发生原因复杂,可包括机械稳定性不足、骨折端局部缺血、营养不良、甲状腺及甲状旁腺功能障碍等[3-4]。骨不连的X线表现包括骨折端持续存在、骨折间隙增宽、骨折端硬化,骨痂表现为从肥大到缺如的一系列形态[5-6]。目前,非感染性骨不连的治疗原则包括病因消除、畸形矫正、坚强固定、促进愈合、坚持康复训练等,但不同治疗方案的预后差别较大,寻找更多高效安全的治疗方案是研究重点。补肾活血汤是临床治疗骨折的常用方剂,已经被证实在肱骨近端骨折[7]、骨质疏松性椎体压缩骨折[8]、股骨转子间骨折[9]等骨折类型的治疗中具有良好效果。笔者采用补肾活血汤治疗胫骨骨折非感染性骨不连,取得满意疗效,现报道如下。
1.1 一般资料选择2018年4月至2021年4月间登封市仁德骨科医院接受治疗的80例胫骨骨折非感染性骨不连患者为研究对象,按照随机数字表法分为对照组和观察组,每组各40例。对照组男21例,女19例;年龄27~73(50.19±14.56)岁;病程4~10(6.28±1.77)个月;骨折类型:短斜形骨折8例、螺旋形骨折15例、粉碎性骨折17例。观察组男22例,女18例;年龄25~75(50.40±12.88)岁;病程4~11(6.45±1.68)个月,骨折类型:短斜形骨折9例、螺旋形骨折13例、粉碎性骨折18例。两组患者性别、年龄、病程、骨折类型等一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。所有入组患者均签署知情同意书,并经本院伦理委员会审核批准。
1.2 病例纳入标准①明确胫骨骨折病史,且治疗后8个月内经影像学检查提示胫骨骨折端存在间隙、局部存在萎缩及压痛,连续3个月无好转迹象;②全程配合治疗及随访,临床资料完整。
1.3 病例排除标准①既往有骨折后骨不连病史;②合并高血糖、长期应用糖皮质激素等可能影响骨折端愈合的其他因素;③合并精神疾患、意识障碍等无法配合术后患肢负重训练者;④妊娠或者哺乳期女性。
1.4 治疗方法对照组患者于手术前2周去除单臂外固定支架,术中取出内固定材料。磨钻后去除胫骨骨折端的硬化面,并行有限接触动力加压钢板或者锁定加压钢板内固定,最后取足量自体髂骨植骨。术后常规给予局部皮片引流、抗感染治疗,继续石膏托固定6~8周。术后X线正侧位片明确骨痂生长良好6周后允许扶双拐部分负重(<20 kg),后续参考胫骨骨折端X线片结果逐步增加患肢负重直至骨不连愈合。
观察组在对照组治疗基础上给予补肾活血汤治疗,具体药物组成:熟地黄、菟丝子、补骨脂各 10 g,杜仲、当归尾、枸杞子、肉苁蓉、山茱萸、独活各3 g,红花2 g。每日1剂,加水煎煮至200 mL,早晚各温服100 mL,连续服用12周后评估疗效。
1.5 观察指标
1.5.1 骨代谢指标采用放射免疫法测定两组患者手术前后骨代谢指标[骨钙素(osteocalcin,OC)、骨碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase,BALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶-5b(tartaric acid acid phosphatase-5b,TRACP-5b)、Ⅰ型胶原羧基端交联肽(Type I collagen carboxyl terminal cross-linked peptide,CTX-Ⅰ)]。
1.5.2 Runx2/Osterix通路相关分子表达水平测定分别留取两组患者手术前后空腹外周静脉血标本,使用淋巴细胞分离液分离出淋巴细胞,使用Trizol法提取总RNA,紫外分光光度计测定总RNA的纯度。取总RNA 1.5 μg,使用逆转录试剂盒合成cDNA。以U6作为内参,引物序列如下:U6上游引物5′-TAACGAGCTGGATGCTGA,3′-TCGAAGCTGAAGCTGA;Runx2上游引物5′-CAACCGTAGCTAAGCTGA,3′-GTAAGCGTAAGCTGGATGA;Osterix上游引物5′-TTAAAGCGTAGCTAAGCGT,3′-GGAAATTTCGATGAGCTG。使用荧光定量PCR试剂盒扩增Runx2、OsterixmRNA。反应条件:95 ℃预变性4 min,95 ℃变性30 s,55 ℃退火30 s,72 ℃延伸1 min,共计循环30次,75 ℃终末延伸5 min。以待测样品目的基因的拷贝数平均值除以U6基因的拷贝数平均值,得到目的基因的相对含量。
1.5.3 术后并发症记录两组患者切口感染、肺部感染、静脉血栓、肝肾功能损伤等并发症的发生情况。
1.6 疗效判定标准痊愈:X线结果显示骨折端骨痂覆盖≥3/4骨皮质,临床检查发现骨折部位经叩击、负重均无痛感;有效:X线结果显示骨折端骨痂覆盖1/2~3/4骨皮质,临床检查发现骨折部位经叩击、负重有轻微痛感;无效:X线结果显示骨折端骨痂覆盖<1/2骨皮质,畸形、骨擦音、发热、异常活动等症状明显。
有效率=(痊愈+有效)/n×100%
2.1 两组胫骨骨折非感染性骨不连患者临床疗效比较观察组有效率为97.5%,对照组有效率为85.0%,两组患者有效率比较,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。
表1 两组胫骨骨折非感染性骨不连患者临床疗效比较 例
2.2 两组胫骨骨折非感染性骨不连患者手术前后骨代谢指标水平比较两组患者手术后血清OC、BALP高于本组手术前,TRACP-5b、CTX-Ⅰ水平低于本组手术前;手术后观察组OC、BALP水平高于对照组患者,TRACP-5b、CTX-Ⅰ水平低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),见表2。
表2 两组胫骨骨折非感染性骨不连患者手术前后骨代谢指标水平比较
2.3 两组胫骨骨折非感染性骨不连患者手术前后Runx2、Osterix基因表达水平比较两组患者手术后Runx2、Osterix基因表达水平高于本组手术前,且手术后观察组高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。
表3 两组胫骨骨折非感染性骨不连患者手术前后Runx2、Osterix基因表达水平比较
2.4 两组胫骨骨折非感染性骨不连患者术后并发症发生率比较观察组术后并发症发生率低于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05),见表4。
表4 两组胫骨骨折非感染性骨不连患者术后并发症发生率比较 例(%)
非感染性骨不连的治疗是骨科常见难题,再次手术植骨内固定是主流治疗方法,但部分患者术后骨折端愈合情况仍不乐观,如何快速高效地实现骨折端的良好愈合是近年研究重点。中医本无“骨不连”这一病名,根据其临床表现可归于“骨虚”“骨萎”等范畴[10]。骨为髓之府,骨的愈合与骨髓充足程度明确相关。肾藏精,肾精充足则精血旺盛、骨髓充足;肾气虚则气血亏损,气滞血瘀、骨骼不得濡养。现代医学研究也显示,肾与骨在胚胎时期具有良好的同源性,可调节骨髓毛细血管、基质细胞功能以促进成骨形成,同时调节矿物质代谢坚固骨骼。基于上述理论,清代医家多将补肾活血汤用于骨折患者的辅助治疗。
补肾活血汤出自《伤科大成》,主治损伤后期肝肾亏虚证,该方剂滋补肾精之中兼有化瘀之力,具有补肾壮筋、活血止痛之功效,由熟地黄、菟丝子、补骨脂、杜仲、当归尾、枸杞子、肉苁蓉、山茱萸、独活、红花等药物组成。熟地黄滋阴补血;菟丝子、杜仲补益肝肾;补骨脂定心补肾;当归尾活血祛瘀;枸杞子滋肾润肺,补肝明目;肉苁蓉补肾助阳、润肠通便;山茱萸补肝肾、涩精气;独活祛风除湿、通痹止痛;红花活血通经、散瘀止痛。诸药合用,共奏补肾填精、活血化瘀、滋养筋脉之功效。本研究将补肾活血汤加入胫骨骨折非感染性骨不连患者的整体治疗,结果显示,观察组愈合情况优于对照组,初步说明补肾活血汤在促进胫骨骨折非感染性骨不连患者骨折端愈合方面具有肯定作用。
成骨细胞活性不足、破骨细胞功能旺盛是导致骨折端愈合不良、骨折延迟甚至骨不连的直接原因,故检测骨代谢指标水平可间接反映骨折愈合质量[11-12]。OC、BALP主要由成骨细胞分泌,血液中几乎所有的OC均来源于成骨细胞,其在促进基质矿化及骨重塑过程中发挥重要的调节作用,是成骨细胞活性的特异性标志物之一,且有研究[13-14]发现,OC水平与骨量呈正相关。BALP是骨生长过程中持续释放时间最长的细胞因子,由成骨细胞产生,是反映骨形成和成骨细胞活性的敏感和特异指标,当成骨细胞活性增强时,BALP分泌量则会增加[15]。TRACP-5b主要由破骨细胞产生释放,其血清水平可以直接提示体内破骨细胞活性和骨降解状态[16]。CTX-Ⅰ是破骨细胞分泌的Ⅰ型胶原的分解代谢产物,血清水平与破骨细胞活性呈正相关[17]。两组患者手术后血清OC、BALP水平异常增高,而TRACP-5b、CTX-Ⅰ水平呈下降趋势,提示患者骨折端在逐渐愈合,其中观察组患者的血清OC、BALP水平升高,而TRACP-5b、CTX-Ⅰ水平降低,提示补肾活血汤可提高成骨细胞活性并相对抑制破骨细胞功能,从而促进骨折端愈合。
关于补肾活血汤优化骨代谢过程、促进骨折愈合的具体机制尚无明确结论。胡流超等[18]的研究指出补肾活血汤通过Runx2/Osterix信号通路促进骨质疏松模型大鼠的骨折愈合,但补肾活血汤在胫骨骨折非感染性骨质疏松患者中是否也通过相似途径影响骨折愈合尚不明确。Runx2/Osterix信号通路中的主要分子Runx2、Osterix均是主要的成骨分化转录因子,其中Runx2可调控骨钙素等成骨相关基因,通过与DNA结合、调控细胞周期进展诱导成骨分化。刘国樑等[19]研究指出,Runx2过表达可逆转miR-338-3p对hBMSCs成骨分化的抑制作用,Runx2低表达可促进骨质疏松发生。Osterix可调控许多成骨细胞标志性蛋白的表达,LIU Q等[20]研究指出,Osterix不仅在膜内骨形成中发挥重要作用,而且还通过参与末端软骨分化影响软骨内成骨。黄永铨等[21]研究发现,激活Runx2/Osterix信号通路可加速前成骨细胞向成骨细胞分化,促进骨质疏松性骨折大鼠的骨折愈合。本研究结果显示,两组患者治疗后外周血Runx2/Osterix基因表达水平呈增长趋势,其中观察组患者增加更为显著,提示补肾活血汤加入整体治疗可有效激活Runx2/Osterix信号通路,推测这是其促进骨折愈合的重要途径。
补肾活血汤可能通过上调Runx2/Osterix通路活性,促进胫骨骨折非感染性骨不连患者的骨折愈合,并可改善骨代谢指标。本次研究也存在以下缺点,如纳入病例数有限、未对远期治疗结局进行随访,有待后续进行大样本、长程随访的研究。