缺血性股骨頭壞死患者血清骨形態形成拮抗蛋白1的水平及其臨床意義

廖林波+梁俊卿+農峰+吳昭元+唐毓金+謝克恭+盧賢哲+藍常貢

【摘要】目的檢測缺血性股骨頭壞死患者骨形態形成拮抗蛋白1（GREM1）的表達水平，以研究其臨床意義。

方法選擇2016年4～10月收治的58例缺血性股骨頭壞死患者作為觀察組，同期選擇在體檢中心進行健康體檢的76名健康者作為觀察組，應用酶聯免疫吸附法（ELISA）檢測兩組血清GREM1的表達含量，同時應用常規方法對C反應蛋白（CRP）進行檢測，比較兩組間GREM1、CRP水平的表達差異，分析觀察組GREM1水平與CRP水平之間的相關性。

結果觀察組血清GREM1、CRP的表達水平均較對照組顯著增高（P<0.01）；在觀察組中，臨床Ficat Ⅲ/Ⅳ期患者血清GREM1的水平較Ficat Ⅰ/Ⅱ期患者升高（P<0.001）；經Pearson線性相關性分析發現，觀察組患者血清GREM1水平與CRP水平之間的相關性不顯著（r=-0.118，P>0.05）。

結論缺血性股骨頭壞死患者血清GREM1的水平顯著升高，提示其可能參與缺血性股骨頭壞死的發生與發展。

【關鍵詞】股骨頭壞死；骨形態形成拮抗蛋白1；C反應蛋白

中圖分類號：R681.8文獻標識碼：ADOI：10.3969/j.issn.10031383.2017.02.005

【Abstract】ObjectiveTo detect the expression level of serum GREM1 in patients with ischemic necrosis of femoral head （INFH），so as to explore its clinical significance.

Methods58 cases of INFH admitted to hospital from April，2016 to October，2016 were selected as observation group，and 76 healthy subjects who underwent physical examination in physical examination center in the same period were chosen as control group.And then，the serum levels of GREM1 of the two groups were measured by enzyme linked immunosorbent assay（ELISA），and C reactive protein（CRP） was detected by routine method.In addition，difference of the expressions of GREM1 and CRP levels between the two groups was compared，and the linear correlation between them in the observation group was analyzed.

ResultsThe levels of GREM1 and CRP in the observation group improved more significantly than those of the control group（P<0.01）.In the observation group，the level of serum GREM1 in patients with stage Ficat Ⅲ/Ⅳ was higher than that in patients with stage Ficat Ⅰ/Ⅱ（P<0.001）.Pearson linear correlation analysis showed that there was no significant correlation between serum GREM1 level and CRP level in the observation group（r=-0.118，P>0.05）.

ConclusionThe level of serum GREM1 in patients with INFH increases，which suggests that it may involve in the occurrence and development of INFH.

【Key words】INFH；GREM1；CRP

缺血性股骨頭壞死（Ischemic necrosis of the femoral head，INFH）是一種以單側或雙側髖關節疼痛伴活動受限為主要臨床表現的常見性骨科疾病。由于其給患者帶來極大的痛苦，嚴重影響患者的生活質量，現已成為嚴重威脅公共健康的骨關節疾病[1]。然而目前INFH的確切發病機制尚未闡明。骨形態形成拮抗蛋白1（GREM1）是一個由184個氨基酸殘基構成的分子量為27 kD的分泌型糖蛋白，屬于骨形態形成蛋白（BMP）拮抗劑家族的重要成員之一[2]。GREM1分子在細胞和組織的分化及生長過程中起著重要的作用，參與多種疾病的發生[3]。最近的研究表明[4]，GREM1可調節骨組織和骨細胞的生長和發育，提示其可能參與骨關節疾病的發生與發展。因此，本研究通過雙抗體夾心酶聯免疫吸附法（ELISA）對76名健康者和58例INFH患者血清GREM1的表達情況進行檢測，同時結合C反應蛋白（Creactive protein，CRP）進行線性相關分析，旨在初步探討GREM1是否參與缺血性股骨頭壞死的發生與發展。

1資料與方法

1.1臨床資料

選擇2016年4～10月在右江民族醫學院附屬醫院住院治療的58例缺血性股骨頭壞死患者作為觀察組，年齡在30～61歲之間，平均（46.82±9.04）歲，其中，38例為男性，20例為女性，病程9～19個月，平均（12.71±2.65）個月，左側為23例，右側為27例，雙側為8例。患者均有不同程度的（單側或雙側）髖關節疼痛伴活動受限等臨床表現。缺血性股骨頭壞死的診斷標準依據Mont等[5]提出的理論，其分期參照國際骨循環學會提出的標準[6]。同時，選擇同期在本院體檢中心進行健康體檢的76名健康者作為對照組，其中，35名為男性，41名為女性，年齡在31～65歲之間，平均（45.57±9.21）歲。入選者無家族遺傳病史，影像學檢查及臨床各項指標均未見異常。所有受試者均無血緣關系。本研究經過本院醫學倫理委員會的審核及批準，所有受試者均知情并簽署同意書。

1.2病例的排除標準

（1）合并有惡性腫瘤疾病（如肺癌、前列腺癌及甲狀腺癌）；（2）由骨腫瘤或炎癥性病變（如強直性脊柱炎和骨性關節炎）等原因導致的股骨頭壞死；（3）合并有遺傳性疾病（如地中海貧血）或傳染性疾病（如結核病和艾滋病）；（4）合并有影響機體免疫狀態的疾病（如創傷或糖尿病）；（5）診斷不明確。

1.3研究方法

1.3.1標本收集

于清晨用抗凝管抽取受試者空腹肘正中靜脈血3 ml，靜置30 min之后，2000 r/min離心1 min，血清分離之后，分裝置于-80℃冰箱待檢測GREM1水平和CRP水平。

1.3.2血清GREM1水平的檢測

人骨形態形成蛋白拮抗蛋白1（GREM1）ELISA試劑盒由上海希美化學有限公司提供。實驗步驟嚴格根據說明書進行。

1.3.3CRP水平的檢測

由本院檢驗科的專業技術人員使用日本7600全自動生化分析儀對CRP進行檢測。

1.4統計學方法

采用SPSS 18.0軟件進行統計學分析，計量資料以均數±標準差（〖AKx-D〗±s）表示，兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗，相關性運用Pearson相關分析法， 檢驗水準：α=0.05，雙側檢驗。

2結果

2.1兩組血清GREM1、CRP的表達水平

觀察組血清GREM1、CRP的表達水平均較對照組顯著增高（P<0.01）。見表1。

2.2觀察組不同分期患者血清GREM1的表達水平

在觀察組中，臨床Ficat Ⅲ/Ⅳ期患者血清GREM1的水平較Ficat Ⅰ/Ⅱ期患者升高（P<0.01）。見表2。

2.3觀察組患者血清GREM1水平與CRP水平的相關性

經Pearson線性相關性分析發現，觀察組患者血清GREM1水平與CRP水平之間的相關性不顯著（r=-0.118，P>0.05）。

3討論

INFH是一種常見的骨關節疾病，其發病機制受多種因素的共同調節，過程復雜。在INFH的早期階段，患者髖關節會出現不同程度的疼痛，隨著病情的進一步發展，骨組織和骨細胞發生壞死更加嚴重，進而導致股骨頭塌陷，使髖關節的主被動活動明顯受限。因此，在晚期階段，INFH患者髖關節的功能活動逐漸喪失，使得大部分患者不得不接受人工全髖關節置換手術，這給患者帶來極大的痛苦和創傷，亟待解決。

雖然INFH的致病因素眾多，且尚未發現有效的預防措施，但學者們已開展一系列的相關研究，均是致力于該疾病的預防、臨床診斷及病情監測。魯會田等[7]在研究中發現，與健康對照組比較，股骨頭壞死患者血清中瘦素、膽固醇及甘油三酯等因子均呈不同程度的升高，而脂聯素水平卻降低，因而認為瘦素、血脂及脂聯素水平與股骨頭壞死存在一定的相關性，其中血脂異常可能是股骨頭壞死的發病機制之一。此外，還有研究發現[8]，血清PPARγ水平在股骨頭壞死患者中升高，且隨著病情程度的加重，其升高越明顯，從而初步提示其可能參與股骨頭壞死的發生。國外學者Ko等[9]在股骨頭壞死的相關性研究中發現，DKK1的高表達可加速骨細胞的凋亡，提示其可能參與股骨頭壞死的演變過程，從而認為以DKK1有望成為研究及治療INFH的新指標。以上研究的相關因子提示其可能參與INFH的發生與發展過程，至于其他因子是否也參與該疾病的調節過程還需進一步探討。

作為骨組織代謝過程中的重要因子，GREM1在多種骨科疾病中呈異常表達狀態[10]。有研究發現[11]，GREM1可通過SHH/FGF-4信號通路來參與骨細胞的分化，提示其可能參與骨關節疾病的發生過程。目前，國內外關于血清GREM1水平在缺血性股骨頭壞死疾病中的研究甚少見。為此，本研究采用ELISA技術對76名健康者和58例INFH患者血清中GREM1水平進行檢測，旨在初步探討GREM1在INFH發生與發展過程中的作用。結果發現，與健康人群相比，INFH患者血清GREM1的表達水平顯著增高；在觀察組中，臨床Ficat Ⅲ/Ⅳ期患者血清中GREM1水平明顯高于Ficat Ⅰ/Ⅱ期患者。由此可見，在INFH的早期階段，GREM1水平已開始升高，隨著病情的加重，其表達水平升高越明顯，進而越容易被檢測出，從而有望成為INFH診斷、病情監測及愈后判斷的新指標。

同時，本研究對觀察組CRP的表達水平進行檢測，結果發現，與健康人群比較，INFH患者的CRP水平呈顯著升高狀態，這提示缺血性股骨頭壞死病變呈活動性炎癥反應。另外，本研究還分析觀察組患者血清GREM1水平與CRP水平的相關性，結果表明兩者相關不顯著。由于CRP的表達水平受多種因素共同調控，過程復雜，初步提示GREM1水平與CRP水平可能不存在交叉的調節機制，但并不能否定GREM1在缺血性股骨頭壞死發生過程中的重要作用。

綜上所述，GREM1的表達水平在INFH患者中呈明顯升高狀態，且隨著INFH嚴重程度的加重而增高，這初步提示GREM1可能在INFH的發病機制中扮演重要的角色。然而，目前國內外關于GREM1參與INFH發病的具體機制尚未明了，未來還需進一步研究。相信，隨著對GREM1分子與INFH發病機制的深入探討，檢測GREM1水平有望成為INFH早期診斷、病情監測及判斷預后的重要參考指標。

參考文獻

[1]Zhou L，Yoon SJ，Jang KY，et al.COMPangiopoietin1 potentiates the effects of bone morphogenic protein2 on ischemic necrosis of the femoral head in rats[J].PLoS One，2014，9（10）：e110593.

[2]Bhardwaj R，Ansari MM，Pandey S，et al.GREM1，EGFR，and HAS2；the oocyte competence markers for improved buffalo embryo production in vitro[J].Theriogenology，2016，86（8）：20042011.

[3]van Vlodrop IJ，Joosten SC，De Meyer T，et al.A FourGene Promoter Methylation Marker Panel Consisting of GREM1，NEURL，LAD1，and NEFH Predicts Survival of Clear Cell Renal Cell Cancer Patients[J].Clin Cancer Res，2016.

[4]Gu C，Xu Y，Zhang S，et al.miR27a attenuates adipogenesis and promotes osteogenesis in steroidinduced rat BMSCs by targeting PPARγ and GREM1[J].Sci Rep，2016，6：38491.

[5]Mont MA，Hungerford DS.Nontraumatic avascular necrosis of the femoral head[J].J Bone Joint Surg Am，1995，77（3）：459474.

[6]ARCO （Association Research Circulation Osseous） Committee on terminology and classification[J].ARCO News，1992（4）：4146.

[7]魯會田，岳保紅，李捷，等.瘦素、脂聯素與血脂異常對非創傷性股骨頭壞死的影響[J].河南科技大學學報（醫學版），2016，34（1）：2527.

[8]農峰，藍常貢，唐毓金，等.桂西地區股骨頭壞死患者血清PPARγ的表達水平及臨床意義[J].右江醫學，2016，44（5）：494497.

[9]Ko JY，Wang FS，Wang CJ，et al.Increased Dickkopf1 expression accelerates bone cell apoptosis in femoral head osteonecrosis[J].Bone，2010，46（3）：584591.

[10]Worthley DL，Churchill M，Compton JT，et al.Gremlin 1 identifies a skeletal stem cell with bone，cartilage，and reticular stromal potential[J].Cell，2015，160（12）：269284.

[11]Gustafson B，Hammarstedt A，Hedjazifar S，et al.BMP4 and BMP Antagonists Regulate Human White and Beige Adipogenesis[J].Diabetes，2015，64（5）：16701681.

（收稿日期：2016-12-05 修回日期：2017-03-24）

（編輯：梁明佩）

基金項目：廣西科技攻關項目（桂科攻0898006）

作者簡介：廖林波，男，醫學學士，在讀碩士研究生，研究方向：脊柱骨病與骨關節疾病。Email：985358040@qq.com

▲通信作者：藍常貢。Email：landlong120@sina.com