不同程度脑外伤对骨折愈合中bFGF表达的影响

李维超 马 维

1.北京市顺义区医院骨科，北京 101300；2.河北医科大学第二医院骨科，河北石家庄 050000

尽管脑外伤合并骨折后骨折愈合加速已经成为一个不争的事实，为了研究其中的机制，脑外伤合并骨折动物模型已十分成功，但多局限于中度脑外伤合并骨折的研究，尚未将不同程度脑外伤与骨折联系起来。本实验从建立不同程度脑外伤合并骨折模型入手，探讨脑外伤程度对碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF )表达影响，以便今后对合并脑外伤时骨折愈合加速机制的进一步研究。

1 资料与方法

1.1 一般资料

实验动物为清洁级雄性3月龄SD大鼠106只，体重400~450 g，由河北医科大学实验动物中心提供。将大鼠随机分为5组：正常对照组4只、轻度脑外伤合并骨折组26只、中度脑外伤合并骨折组26只、重度脑外伤合并骨折组26只、单纯骨折组24只。

表1 表示患儿多重耐药菌种类构成情况[n(%)、n=51]

1.2 模型制作

大鼠经体积分数为 5%的水合氯醛腹腔内注射麻醉后，将头皮剪毛，采用正中切口显露顶骨最高点的骨膜(Marmarou et al.1994)，将一个直径10 mm 厚3 mm的不锈钢圆盘固定于前囟和人字缝中线的颅骨上，大鼠被俯卧位固定于一个已知弹性系数厚10 cm的泡沫床上，重450 g的黄铜砝码分别从1、1.5、2 m下落，通过引导管撞击不锈钢圆盘中心，打击后立即将大鼠移开以避免二次损伤，立即给予辅助呼吸支持直至出现自主呼吸，生理盐水冲洗后缝合头皮。除对照组外，于右后小腿胫骨结节下1.0 cm处横形切断胫骨，以1.0 mm克氏针经远端髓腔穿出，复位后逆行打入骨折近端。生理盐水冲洗，逐层关闭切口。术毕分笼饲养，术后所有伤口用碘伏消毒，并用庆大霉素冲洗，死亡大鼠由备用同系大鼠在相同处理后补充。

1.3 标本收集

所有组分别于术后第1、4天，1、2、3、5周随机取4只采尾静脉血1 mL，离心后取血清贮存(-20℃)待测。采用酶联免疫吸附法测定血清bFGF含量。DG3022酶联免疫检测仪由河北医科大学免疫教研室提供。人重组bFGF ELISA进口分装试剂盒购于北京尚柏生物医学技术有限公司。

1.4 统计学分析

所有数据均经SPSS 11.5软件包处理，分别采用单因素方差分析和Scheffe差别检验，计量资料采用均数±标准差（s）表示，为P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

正常对照组大鼠血清bFGF平均含量为（6.22±1.75）pg/m。

轻度脑外伤合并骨折组和单纯骨折组手术后4 d血清bFGF略有升高，1周时分别升高至正常对照组的2.9倍（P<0.05）和2.3倍(P<0.05)，2周时轻度脑外伤合并骨折组已降至达正常对照组的2.6倍(P<0.05)，单纯骨折组则继续升高至正常对照组的2.8倍(P<0.01)，3周时有所下降，5周时降至正常。两组间始终没有显著统计学差异(P>0.05)。

中、重度脑外伤合并骨折组术后1 d血清bFGF略有升高，第4天明显升高，分别为正常对照组的4.9倍(P<0.01)和5.4倍(P<0.01)，1周时达到顶峰，为正常对照组的6.8倍(P<0.01)和7.4倍(P<0.01)，3周时下降，5周时降至正常，两组之间始终没有显著统计学差异(P>0.05)，但在术后第4天、1周、2周及3周均与轻度脑外伤合并骨折及单纯骨折组之间有显著的统计学差异(P<0.01)，术后1 d和5周五组间没有显著的统计学差异(P>0.05)，详见表1及图1。

3 讨论

合并脑外伤时骨折愈合加速现象已逐渐被人们认识，并进行了相关的临床及实验性研究，发现了许多可能发挥作用的细胞因子、蛋白、激素及其他一些活性物质，并提出了一些可能的作用机制及假说，使人们对此现象的认识逐渐深入。1987年Newman RJ[1]观察了11名合并严重脑外伤的长骨骨折患者，发现骨折部位的PH值往往增高，认为可能是脑外伤后引起的呼吸性碱中毒及其治疗措施影响了骨折部位的PH值从而加速骨痂形成。1995年Khare[2]提出了脑外伤患者骨折加速愈合的一个假设，认为脑外伤后中枢分泌某种成分或脑损伤炎症致某种促生长因子通过破坏的血脑屏障分布到外周，从而促进周围骨过度的生长活性。2000年Wildburger[3]等测定脑外伤，脑外伤合并骨折，单纯骨折三组血清中氧化修饰低密度脂蛋白杭体效价(Anti-OLDL)在伤后4周内的变化，认为脑外伤后氧化应激反应产生的活性氧簇可能与骨折愈合异常有关。2005年Rigaux[4]等检测了严重脑外伤存在及不存在异位骨化患者伤后3个月的血样，结果显示异位骨患者血清碱性磷酸酶水平显著增高，且血清来普汀水平显著降低。认为来普汀可能与异位骨化发生有关，下丘脑介导的来普汀对抗成骨作用可能由于严重脑外伤导致的下丘脑损伤而被破坏。2010年张善地[5]等通过血清学检测发现脑外伤合并骨折患者血清中bFGF含量较单纯骨折或单纯脑外伤患者的明显增高，并推断是骨折加速愈合的可能原因。2013年高伟[6]等研究发现脑外伤合并骨折患者血清VEGF及PDGF较单纯骨折患者显著增高，且VEGF与PDGF含量呈正相关，认为两者在骨折愈合过程中相互协同发挥作用。

但目前国内外众多学者多局限于中度脑外伤合并骨折的研究，而对不同程度脑外伤对骨折愈合影响研究甚少。本实验从建立不同程度脑外伤模型入手，探讨脑外伤程度对bFGF表达及骨折愈合的影响，以便今后对合并脑外伤时骨折愈合加速机制的进一步研究。

本实验结果显示中、重度脑外伤合并骨折组血清bFGF表达较单纯骨折组明显增高，且峰值时间提前，但轻度脑外伤合并骨折组与单纯骨折组间始终没有显著的统计学差异，这既说明bFGF在合并脑外伤时骨折加速愈合中发挥着重要的作用，同时也提示脑外伤程度对bFGF表达及骨折愈合产生一定的影响。

因此由本实验可以看出不同程度脑外伤合并骨折大鼠血清bFGF表达不尽相同，进一步推测骨折愈合与脑外伤程度存在着某种关系，甚至存在一定的相关性。

[1] Newman RJ, Stone MH, Mukherjee SK. Accelerated fracture unionin association with severe head injury[J]. Injury,1987 Ju1,18(4):241-246.

[2] Khare GN, Gautam VK, Gupta LM, et al. A new hypothesis for fas ter healing of fractures in head injury patients[J].Indian J Med Sci,1995,49(12):281-284.

[3] Wildburger R, Borovic S. Post-traumatic dynamic changes in the antibody titer against oxidized low density lipoproteins.Wien Klin Wochenschr,2000 Sep 29,112(18): 798-803.

[4] Rigaux P, Benabid N, Darriet D,et al.Study of serum factors potentially involved in the pathogenesis of heterotopic bone formation after severe brain injury[J]. Joint Bone Spine,2005,72(2):146-149.

[5] 张善地,王应振.脑外伤合并骨折病人血清中碱性成纤维细胞生长因子的研究[J].临床与实验医学杂志,2010,9(9):666- 668.

[6] 高伟,陈游,谭丽.合并脑外伤肢体骨折患者血清中血管内皮生长因子、血小板衍生生长因子的含量分析[J].实用骨科杂志,2013,19(2):136-138.