股骨頭壞死患者血清PAI-1和紅細胞沉降率的檢測及其臨床意義

呂燕平，黃映惠(.中國海洋石油南海西部醫院外科，廣東 湛江 54000；.廣東醫科大學附屬第二醫院，廣東 湛江 54000)

股骨頭壞死(Osteonecrosis of the femoral head，ONFH)又稱為股骨頭缺血性壞死，是一種由多重因素引起股骨頭血液循環受阻而造成骨細胞缺血壞死和骨組織結構破壞，最終導致股骨頭塌陷使髖關節主被動功能活動明顯受限的難治性骨科疾病[1]。在ONFH的早期階段，其臨床癥狀常常表現為髖關節疼痛。隨著病情的進展，患者的股骨頭軟骨發生塌陷，使髖關節發生不可逆轉的損傷，導致其功能活動障礙。這給患者帶來極大的痛苦，嚴重影響生活質量。然而，ONFH的發病機理尚未完全闡明，亟待解決。近年來相關資料顯示[2],當機體的纖溶系統處于失衡狀態時，可誘發血栓的形成，引起股骨頭微血管的狹窄或堵塞，使血液供應受阻，最終導致股骨頭壞死的發生。而1型纖溶酶原激活物抑制劑(plasminogen activator inhibitor -1，PAI-1)是纖溶系統中的重要調節因子，其異常表達可能會打破該系統的平衡狀態，進而影響股骨頭的血液供應，參與股骨頭壞死的發生。因此，本研究運用雙抗體夾心免疫酶聯吸附法(Enzyme linked immunosorbent assay， ELISA)檢測51例ONFH患者和63名健康患者血清PAI-1的表達情況，同時檢測紅細胞沉降率(Erythrocyte sedimentation rate ，ESR)，亦稱為紅細胞沉降率，以初步研究PAI-1、ESR與ONFH的關系。

1 資料與方法

1.1一般資料：選擇2016年8月～2017年2月在中國海洋石油南海西部醫院住院治療的51例股骨頭壞死患者，并將其作為觀察組。其中男27例，女24例，年齡35～63歲，平均(41.23±11.35)歲，病程8～17個月，平均(10.52±4.67)個月；左側21例，右側24例，雙側6例，所有患者均表現出不同程度的(雙側或單側)髖關節疼痛、腫脹、跛行及功能活動明顯受限等。股骨頭壞死的診斷參照Mont等[3]提出的標準，臨床Ficat分期根據國際骨循環學會(ARCO)制定的標準[4]。同期選擇在本院體檢中心進行健康體檢的63例健康者，并將其作為對照組，其中男32例，女31例，年齡30～62歲，平均(39.72±10.81)歲，入選者的各項主要臨床指標和影像學均在正常范圍內。

1.2病例的排除標準：①患有或曾患有傳染性疾病(如艾滋病、肺結核和乙型肝炎等)；②合并嚴重影響免疫系統的疾病(如糖尿病、系統性紅斑狼瘡和血友病等)；③合并有非骨組織的惡性腫瘤(如前列腺癌、肝癌和胃癌等)；④由強直性脊柱炎、髖關節滑膜炎、惡性骨腫瘤及髖關節骨性關節炎等原因造成股骨頭發生的壞死病變；⑤診斷尚未明確者。本研究獲得醫院醫學倫理委員會的批準，所有受試者或家屬均知情并簽署知情同意書。

1.3方法

1.3.1收集血標本：于清晨分別用非抗凝管和抗凝管抽取所有受試者空腹肘正中靜脈血3 ml和2 ml。其中，3 ml非抗凝血樣用于分離血清檢測PAI-1,2 ml抗凝血樣用于ESR水平的檢測。

1.3.2檢測血清PAI-1的表達水平：PAI-1 ELISA試劑盒購買于深圳欣博盛生物科技有限公司，實驗操作步驟嚴格按照試劑盒說明書進行。

1.3.3檢測ESR的表達水平：由本院檢驗科高資歷專業技術人員使用全自動紅細胞沉降率分析儀對ESR的表達水平進行檢測。

2 結果

2.1血清PAI-1水平的標準曲線繪制：標準品PAI-1不同濃度梯度所對應的OD值，見表1和圖1所示。

表1標準品PAI-1不同濃度梯度的OD值

OD值濃度(pg/ml)26311001945501463251008125068462503593120113156

注：OD值由RT6000酶標分析儀檢測所得

圖1 標準品PAI-1不同濃度梯度與對應OD值的標準曲線：橫坐標為OD值，縱坐標為標準品濃度

2.2兩組血清PAI-1、ESR的表達水平：觀察組患者血清PAI-1水平和ESR水平均明顯高于健康對照組，差異均具有統計學意義(P<0.01)。見表2。

表2 兩組受試者PAI-1、ESR水平的比較

2.3觀察組不同分期患者血清PAI-1水平和ESR水平的表達：在觀察組中， Ficat ⅢⅣ/Ⅳ期患者血清PAI-1水平和ESR水平均顯著高于Ficat Ⅰ/Ⅱ期患者，差異均具有統計學意義(P<0.01)。見表3。

表3 觀察組不同分期患者血清PAI-1、ESR水平的比較

2.4觀察組患者血清PAI-1與ESR水平的相關性：Pearson相關分析顯示，觀察組患者血清PAI-1水平與ESR水平無明顯相關性(r=-0.218,P>0.05)。

3 討論

ONFH是一種發病機制復雜，受多種因素綜合影響的常見骨科疾病[5]。然而，由于ONFH的早期診斷困難，一旦發現，如不及時接受治療，80%的患者會因股骨頭發生塌陷而使髖關節逐漸喪失功能活動[6],最終不得不接受全髖關節置換術[7]。這給ONFH患者帶來巨大的痛苦和創傷，同時給家庭和社會帶來沉重的經濟負擔。因此，ONFH的預防和早期診斷仍是骨科領域的一個研究熱點。目前，學者們已對ONFH進行了大量研究，并取得一定的成就，均是致力于ONFH的預防、早期診斷、治療和預后的判斷。農峰等在研究血清白細胞介素-33(IL-33)在ONFH患者中的表達水平及其臨床意義中發現，ONFH患者血清IL-33的表達含量明顯高于健康者，且臨床Ficat Ⅲ/Ⅳ期患者血清IL-33水平高于Ficat I/II期患者，從而提示血清IL-33水平能夠反應ONFH的病情變化，有助于判斷ONFH的預后[8]。還有學者發現[9],與健康人群相比， ONFH患者血漿中的胃饑餓素(Ghrelin)表達水平下降，而血管假性血友病因子(vWF)水平升高，且兩者存在顯著相關性，從而提示Ghrelin和vWF這兩種因子可能通過某種相互作用來共同參與ONFH的發病機制。然而，ONFH的發生與發展過程相當復雜，受多種因素的綜合調控。以上相關研究提示IL-33、Ghrelin和vWF只是其發病過程的幾個調節因子，至于其他因子是否也參與ONFH的發病機制仍需進一步研究。

PAI-1是一種主要由血管內皮細胞產生的，具有抑制絲氨酸蛋白酶生物活性功能的線性糖蛋白[10]。研究發現[11]，PAI-1可通過與組織型纖溶酶原激活物(Tissue-type plasminogen activator，tPA)結合，形成PAI-1/tPA復合物，使tPA失去生物活性，從而在抑制纖溶酶形成的過程中亦減弱該酶的生物功能，最終導致機體血循環中的纖溶系統處于失平衡狀態，加重血管內的缺血損傷。而髖關節囊內的缺血是股骨頭發生壞死的重要原因之一[12]。由此推測，PAI-1的表達水平可能與ONFH的發生發展存在緊密聯系。

然而，當前國內外關于血清PAI-1在股骨頭壞死患者中的表達情況鮮見報道。因此，本研究采用ELISA技術對51例ONFH患者和63例健康者血清PAI-1的表達情況進行檢測，目的在于初步研究PAI-1在ONFH發生與發展過程中的作用。結果發現 ONFH患者血清PAI-1的表達水平顯著高于健康人群(P<0.01)；且Ficat Ⅲ/Ⅳ期患者血清PAI-1水平明顯高于Ficat Ⅰ/Ⅱ期患者(P<0.01)。由此可見，血清PAI-1水平隨著ONFH病情的進展而明顯升高，其有望成為ONFH病情監測和判斷預后的重要參考指標。

同時，本研究還對照組與觀察組ESR的表達情況進行檢測，結果發現ONFH患者的ESR水平明顯高于健康對照組。且隨著ONFH嚴重程度的增加，ESR水平升高越顯著，這提示ONFH的炎癥性病變呈活動性。此外，本研究還對觀察組患者血清PAI-1水平與ESR水平進行相關性分析，結果發現兩者無明顯相關性(P>0.05)，考慮ONFH患者血清PAI-1水平和ESR水平可能存在相互獨立的調節途經。雖然ESR的表達水平受眾多因素的影響，機制復雜，缺乏可靠的指標依據，但兩者之間無明顯相關性并不能否定PAI-1在ONFH發生發展過程中的作用。

綜上所述，血清PAI-1在ONFH患者中呈異常升高狀態，且隨ONFH嚴重程度的加重而增高，提示PAI-1可能參與ONFH的發生與發展。然而，目前國內外關于PAI-1參與ONFH發生的具體機制尚未完全闡明，仍需進一步研究。

4 參考文獻

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