髓芯減壓聯合間充質干細胞移植治療早期股骨頭壞死的效果

肖興雷 劉尚倫 陳宏偉 陳德生

1.江蘇省淮安市中醫院骨科，江蘇淮安 223001；2.河北省唐山市第二醫院關節科，河北唐山 063000

髓芯減壓聯合間充質干細胞移植治療早期股骨頭壞死的效果

肖興雷1劉尚倫1陳宏偉1陳德生2

1.江蘇省淮安市中醫院骨科，江蘇淮安 223001；2.河北省唐山市第二醫院關節科，河北唐山 063000

目的探討髓芯減壓聯合間充質干細胞移植治療早期股骨頭壞死的效果。方法選擇2013年7月～2014年7月于淮安市中醫院接受治療的早期股骨頭壞死患者118例，根據接受的治療方式不同分為觀察組（采用髓芯減壓聯合間充質干細胞移植治療，59例）及對照組（采用單純髓芯減壓治療，59例）。比較兩組患者的疼痛及髖關節功能評分、骨密度（BMD）及血生化指標、血清人抗酒石酸酸性磷酸酶5b（TRACP-5b）及Ⅱ型膠原羧基端端肽（CTX-Ⅱ）水平等差異。 結果 ①治療后6個月兩組患者的視覺模擬（VAS）評分值低于治療后1個月，Harris評分值高于治療后1個月，差異有統計學意義（P＜0.05）；治療后6個月，觀察組患者VAS評分[（2.31±0.45）分]低于對照組[（5.16±0.73）分]，Harris髖關節功能評分[（88.93±5.62）分]高于對照組[（76.27±5.31）分]，差異有統計學意義（P＜0.05）。②治療后，觀察組患者BMD[（0.78±0.11）g/cm2]、25羥基維生素D[25（OH）VD][（28.15±3.77）ng/mL]高于對照組[（0.53±0.09）g/cm2、（21.07±2.51）ng/mL]，同型半胱氨酸（Hcy）[（17.26±1.77）μmol/L]、超敏C反應蛋白（hs-CRP）[（2.73±0.25）mg/L]、白介素-1β（IL-1β）[（16.92±1.77）ng/L]、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）[（18.55±2.16）ng/L]低于對照組[（21.39±2.15）μmol/L、（3.41±0.48）mg/L、（23.07±2.58）ng/L、（23.17±3.94）ng/L]，差異有統計學意義（P＜0.05）。③治療后，兩組患者的TRACP-5b及CTX-Ⅱ水平均低于治療前，差異有統計學意義（P＜0.05）；且觀察組TRACP-5b[（46.18±3.09）nkat/L]、CTX-Ⅱ[（192.73±8.55）ng/L]低于對照組[（52.64±5.16）nkat/L、（233.51±12.04）ng/L]，差異有統計學意義（P＜0.05）。結論髓芯減壓聯合間充質干細胞移植治療可以抑制早期股骨頭壞死患者的病情進展，促進髖關節功能恢復并優化各項血清指標，對于疾病康復具有積極意義。

股骨頭壞死；髓芯減壓；間充質干細胞移植

股骨頭缺血性壞死在骨科較為常見，在中青年人中更為多發，其病因及發病機制目前尚不明確，給患者的正常生活帶來嚴重影響[1]。臨床上治療股骨頭缺血性壞死的目的主要是防止股骨頭塌陷、保持形態學完好、促進股骨頭壞死病灶修復。髓芯減壓術可以刺激周圍血管形成、增強壞死骨爬行替代，促進新鮮創面形成及側支循環的建立。間充質干細胞移植是利用干細胞具有亞全能分化能力，在特定細胞因子作用下可以定向分化進而修復損傷組織[2]。在股骨頭缺血性壞死患者的治療中，單純應用髓芯減壓術存在一定的治療局限，目前很多學者推薦將髓芯減壓術與間充質干細胞移植術結合。本研究主要分析髓芯減壓聯合間充質干細胞移植治療早期股骨頭壞死的效果，現報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2013年7月～2014年7月在淮安市中醫院接受治療的早期股骨頭壞死患者118例，所有均經影像學確診，根據接受的治療方式不同將患者分為觀察組及對照組。對照組59例，其中男32例，女27例，年齡35～68歲，平均（53.91±7.05）歲；觀察組59例，其中男31例，女28例，年齡37～69歲，平均（52.87± 7.29）歲。兩組患者性別、年齡等一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 治療方法

1.2.1 對照組 患者接受單純髓芯減壓治療，患者墊高術側臀部，去髖關節屈曲、外展、內旋位，保持股骨頸與手術臺在同一水平面。C型臂機定位、持續硬膜外麻醉后，手術部位常規消毒鋪巾。于股骨外側大轉子處下方逐層切開皮膚，切口3～5 cm，于股骨大轉子隆起平面下方1.5 cm處鉆入4 mm的斯氏針。在斯氏針引導下鉆入直徑8 mm的套管針至股骨頭關節軟骨下5～8 mm處，拔除針芯后可以見到白色質硬的死骨組織，采用刮匙小角度深入髓芯減壓孔道內刮除壞死組織。將鉆頭退回至骨皮質下以改變方向，再向病變處鉆2孔，鉆孔口用骨蠟封閉。

1.2.2 觀察組 患者接受髓芯減壓聯合間充質干細胞移植治療，髓芯減壓術方法同對照組，間充質干細胞移植術具體操作如下：使用內含2 mL肝素鈉的30 mL注射器，骨髓穿刺進入髂前上棘并抽取骨髓20 mL。在超凈臺上稀釋骨髓并加于細胞分離液面上，2000 r/min離心30 min后，可見血清與分離液的交界面有云霧狀單核細胞層，將其吸取后用生理鹽水重懸，1800 r/min離心10 min，重復洗滌后獲取細胞懸液，調節有核骨髓細胞數達1×109個/mL。確認懸液無蛋白、核酸污染后進行肝細胞移植?；颊咴诼樽硐?，沿手術隧道將臍帶間充質干細胞混懸液30 mL經導管緩慢注入，術后常規臥床8 h，術后不應用抗生素。

1.3 觀察指標

采用視覺模擬評分（VAS）測定患者的主觀疼痛感受，總分0～10分，分值越高、疼痛程度越劇烈；采用Harris髖關節評分測定患者治療后1、6個月的髖關節功能，評分表包括疼痛、功能、活動度、畸形4個方面，癥狀越輕微、評分值越高，總分100分，＞90分為優良，80～90分為較好，70～＜80分為尚可，＜70分為差。

采用X線骨密度測量儀測定病變髖部骨密度（BMD）；抽取患者外周空腹靜脈血5 mL，采用ELISA測定25（OH）VD水平，同型半胱氨酸（Hcy）、超敏C反應蛋白（hs-CRP）、白介素-1β（IL-1β）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）。患者接受治療后第2天抽取空腹外周靜脈血，采用ELISA測定血清中人抗酒石酸酸性磷酸酶5b（TRACP-5b）、Ⅱ型膠原羧基端端肽（CTX-Ⅱ）水平。上述檢測過程中均采用酶標儀（型號Multishan Go，美國Biotek公司），ELISA試劑室為羅氏公司產品，操作按照說明書進行。

1.4 統計學方法

采用統計軟件SPSS 20.0對數據進行分析，正態分布計量資料以均數±標準差（）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數資料以率表示，采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組治療后疼痛及髖關節功能評分比較

治療后6個月，兩組患者的VAS評分值均低于治療后1個月，Harris評分值均高于治療后1個月，差異有統計學意義（P＜0.05）；觀察組患者接受治療后1、6個月，VAS評分值均低于對照組患者、Harris評分值均高于對照組患者，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組患者的治療后疼痛及髖關節功能評分比較（分，）

表1 兩組患者的治療后疼痛及髖關節功能評分比較（分，）

注：與同組治療后1個月比較，*P＜0.05

組別 例數 VAS評分治療后1個月治療后6個月Harris評分治療后1個月治療后6個月觀察組對照組t值P值59 59 5.28±0.76 6.71±0.89 5.029＞0.05 2.31±0.45*5.16±0.73*8.135＜0.05 72.19±4.77 65.51±4.39 7.193＞0.05 88.93±5.62*76.27±5.31*9.864＜0.05

2.2 兩組患者治療后BMD及血生化指標水平比較

觀察組患者接受治療后，BMD、25（OH）VD水平均高于對照組，Hcy、hs-CRP、IL-1β、TNF-α水平均低于對照組患者，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

2.3 兩組患者治療前、后TRACP-5b及CTX-Ⅱ水平比較

治療前兩組患者的血清TRACP-5b及CTX-Ⅱ水平比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。治療后，兩組患者的TRACP-5b及CTX-Ⅱ水平均低于治療前，差異有統計學意義（P＜0.05）；且觀察組治療后的血清TRACP-5b、CTX-Ⅱ水平低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表3。

3 討論

股骨頭缺血性壞死是青壯年患者多發的骨科疾患，病情逐步進展、早期僅表現為髖部疼痛，若不及時治療任其自由發展，最終將導致股骨頭壞死范圍擴大、患側髖關節功能喪失[3]。人工髖關節置換術是晚期股骨頭缺血性壞死不得不接受的治療方式，但是手術創傷巨大且術后并發癥發生率較高，中長期治療效果并不滿意。故對于早期股骨頭缺血性壞死患者應采取積極的干預措施，保留患者自體股骨頭，在髖關節功能尚未完全喪失時阻礙病情進一步進展甚至逆轉疾病結局[4-5]。

表2 兩組患者治療后的BMD及血生化指標水平比較（）

表2 兩組患者治療后的BMD及血生化指標水平比較（）

注：BMD：骨密度；25（OH）VD：25羥基維生素D；Hcy：同型半胱氨酸；hs-CRP：超敏C反應蛋白；IL-1β：白介素-1β；TNF-α：腫瘤壞死因子-α

組別 例數 BMD（g/cm2） 25（OH）VD（ng/mL） Hcy（μmol/L） hs-CRP（mg/L） IL-1β（ng/L） TNF-α（ng/L）觀察組對照組t值P值59 59 0.78±0.11 0.53±0.09 6.243＜0.05 28.15±3.77 21.07±2.51 8.183＜0.05 17.26±1.77 21.39±2.15 6.039＜0.05 2.73±0.25 3.41±0.48 7.173＜0.05 16.92±1.77 23.07±2.58 8.274＜0.05 18.55±2.16 23.17±3.94 6.927＜0.05

表3 兩組患者治療前、后的血清TRACP-5b及CTX-Ⅱ水平比較（）

表3 兩組患者治療前、后的血清TRACP-5b及CTX-Ⅱ水平比較（）

注：與同組治療前比較，*P＜0.05；TRACP-5b：人抗酒石酸酸性磷酸酶5b；CTX-Ⅱ：Ⅱ型膠原羧基端端肽

組別 TRACP-5b（nkat/L）治療前 治療后CTX-Ⅱ（ng/L）治療前 治療后觀察組對照組t值P值56.17±5.83 56.32±5.97 0.214＞0.05 46.18±3.09*52.64±5.16*6.241＜0.05 254.83±15.38 255.09±16.27 0.119＞0.05 192.73±8.55*233.51±12.04*8.284＜0.05

髓芯減壓術在早期股骨頭缺血性壞死患者的治療應用中已經較為普及，其治療機理為降低股骨頭內壓力進而減輕骨髓水腫、改善壞死骨組織的微循環促進股骨頭壞死修復[6]。髓芯減壓術具有微創及操作簡便等優勢，但是髓芯減壓術對壞死骨的修復僅限于局部，無法徹底解決股骨頭的修復問題，有研究顯示單純髓芯減壓后可以進一步減弱股骨頭內的軟骨下支撐，骨壞死區修復前可能已經發生股骨頭塌陷，其最終對早期股骨頭壞死患者的治療效果存在較大爭議[7-8]。臍帶血間充質干細胞具有多項分化潛能，可以分化成人體幾乎所有的組織細胞，已有的研究證明間充質干細胞可以治療脊髓損傷、修復大段骨缺損，也有學者研究發現臍帶血間充質干細胞可以改善缺血性股骨頭壞死的局部血供[9]。間充質干細胞在其強大的分化潛能之外，應用于臨床還具有以下優勢：細胞活力強、疾病傳染率低、不涉及社會倫理、來源充足。

本研究中將髓芯減壓聯合間充質干細胞移植應用于早期股骨頭壞死患者的治療中，與單純髓芯減壓治療相比較。股骨頭壞死患者最主要的臨床表現為患側髖關節疼痛及行動障礙，故首先對兩組患者的疼痛感受及髖關節功能進行評價，結果顯示：觀察組患者接受治療后1、6個月，VAS評分低于對照組，Harris評分高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。提示髓芯減壓聯合間充質干細胞移植術應用后，可以直觀的緩解患者的髖關節疼痛、提高髖關節功能，其機制具體與骨髓腔減壓、骨微循環障礙減輕相關[10-11]。

股骨頭壞死患者破骨細胞活躍，普遍存在骨質疏松、骨密度降低的情況，同時骨密度降低導致股骨頭應力強度減低，肢體負重是微小坍塌骨折發生概率大幅提升，導致局部骨內壓力上升并壓迫髓內微血管導致缺血發生，是股骨頭壞死發生的重要促發因素[12]。維生素D族激素是調節骨代謝的重要激素之一，維生素D可以促進腸道鈣吸收、促進骨骼礦化，抑制成骨細胞凋亡[13]。上升研究結果顯示：觀察組患者的治療后BMD、25（OH）VD水平高于對照組患者，差異有統計學意義（P＜0.05），提示聯合治療可以抑制破骨細胞活性，促進股骨頭成骨過程。Hcy是蛋氨酸的代謝中間產物，其水平增高可以直接損傷血管內皮細胞[14]。hs-CRP由IL-6及TNF-α等炎癥因子誘導產生，在炎癥及血管損傷患者體內含量劇增。已經有研究證實Hcy及hs-CRP均參與了缺血性病理損傷，但是其在股骨頭缺血性壞死中發揮的作用目前仍未見報道[15-16]。上述研究結果顯示：觀察組患者的治療后血清Hcy、hs-CRP、IL-1β、TNF-α水平均低于對照組患者，差異有統計學意義（P＜0.05），提示髓芯減壓聯合間充質干細胞移植治療可以減輕股骨頭周圍組織的缺血過程，減輕全身炎癥狀態。

TRACP-5b主要由破骨細胞分泌，其水平可以反映骨質的吸收。CTX-Ⅱ由Ⅱ型膠原代謝產物，可以反映關節軟骨的降解[17]。目前TRACP-5b及CTX-Ⅱ是臨床常用的反映骨及軟骨吸收的客觀指標，均具有較高的特異性、敏感性以及較少的生物學變異[18]。上述研究結果顯示：治療前兩組患者的血清TRACP-5b、CTX-Ⅱ水平差異無統計學意義，差異無統計學意義（P＞0.05），觀察組患者接受治療后的血清TRACP-5b、CTX-Ⅱ水平明顯低于對照組患者，差異有統計學意義（P＜0.05）。提示髓芯減壓聯合間充質干細胞移植治療有助于股骨頭壞死的破骨活性降低，促使骨質吸收與骨質形成動態平衡向骨質形成傾斜，緩解軟骨損傷、降低疾病進展[19-21]。

綜上所述，髓芯減壓聯合間充質干細胞移植治療可以抑制早期股骨頭壞死患者的病情進展，促進髖關節功能恢復并優化各項血清指標，值得在日后臨床實踐中推廣應用。

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Effect of core decompression combined with mesenchymal stem cell transplantation on early osteonecrosis of the femoral head

XIAO Xinglei1LIU Shanglun1CHEN Hongwei1CHEN Desheng2

1.Department of Orthopedics,Huai'an Hospital of Traditional Chinese Medicine,Jiangsu Province,Huai'an 223001, China;2.Department of Joint,Second Hospital of Tangshan City,Hebei Province,Tangshan 063000,China

Objective To analyze the effect of core decompression combined with mesenchymal stem cell transplantation on early osteonecrosis of the femoral head.Methods From July 2013 to July 2014,in Huai'an Hospital of Traditional Chinese Medicine,118 patients with early osteonecrosis of the femoral head were selected,according to the treatment method,patients were divided into observation group(59 cases,received core decompression combined mesenchymal mesenchymal stem cell transplantation)and control group(59 cases,received simple core decompression treatment).The pain and hip function score,bone density(BMD),biochemical indicators,serum TRACP-5b and CTX-Ⅱlevels of patients in two group were compared.Results①After 6 months treatment,VAS scores of patients in two group were lower than those after 1 month treatment,Harris score were higher than than those after 1 month treatment, the differences were statistically significant(P＜0.05);after 6 months treatment,VAS score of patients in observation group[(2.31±0.45)scores]were lower than those in control group[(5.16±0.73)scores],Harris score of patients in observation group [(88.93±5.62)scores]were higher than those in control group [(76.27±5.31)scores],the differences were statistically significant(P＜0.05).②After the treatmetn,BMD of patients in observation group[(0.78±0.11)g/cm2]，25(OH)VD[(28.15±3.77)ng/mL]were higher than those in control group[(0.53±0.09)g/cm2,(21.07±2.51)ng/mL], Hcy[(17.26±1.77)μmol/L],hs-CRP[(2.73±0.25)mg/L], IL-1β[(16.92±1.77)ng/L],TNF-α[(18.55±2.16)ng/L]were lower than those in control group[(21.39±2.15)μmol/L,(3.41±0.48)mg/L,(23.07±2.58)ng/L,(23.17±3.94)ng/L], the differences were statistically significant(P＜0.05).③After the treatment,TRACP-5b and CTX-Ⅱ of patients in two group were lower than those before the treatment,the differences were statistically significant (P＜0.05);and TRACP-5b in observation group[(46.18±3.09)nkat/L],CTX-Ⅱ [(192.73±8.55)ng/L]were lower than those in control group[(52.64±5.16)nkat/L,(233.51±12.04)ng/L],the differences were statistically significant(P＜0.05).Conclusion Early osteonecrosis of the femoral head patients receive core decompression combined with mesenchymal stem cell transplantation can inhibit disease progressio,promote hip function,optimize serum indicators,has positive significance for disease recovery.

Femoral head necrosis;Core decompression;Mesenchymal stem cell transplantation

R473.6

A

1673-7210（2015）11（c）-0113-05

2015-08-04本文編輯：蘇 暢）

肖興雷（1977.8-），男，碩士；研究方向：骨關節疾病的治療。

陳德生（1972.1-），男，主任醫師，碩士研究生導師；研究方向：關節疾病診斷與治療。