PDGF-BB在脑外伤合并骨折患者血液中的表达及临床意义

杨海，董金波，王维山，于洪涛

1.石河子大学医学院研究生院骨科学，新疆石河子 832000；

2.石河子大学医学院附属第一医院骨科，新疆石河子 832000

PDGF-BB在脑外伤合并骨折患者血液中的表达及临床意义

杨海1，董金波2，王维山2，于洪涛2

1.石河子大学医学院研究生院骨科学，新疆石河子 832000；

2.石河子大学医学院附属第一医院骨科，新疆石河子 832000

目的 研究并探讨血小板衍生生长因子-BB（PDGF-BB）在脑外伤合并骨折患者血液中的表达及临床意义。方法 于2015年7月—2016年7月，在石河子大学医学院第一附属医院骨一科及神经外科住院的患者中，选取40例脑外伤合并骨折患者、40例单纯骨折患者、40例单纯脑外伤患者设置为A组、B组、C组，另选取同期在我院进行健康体检者的40名健康体检者设置为对照组。于伤后第1、7、14、30天采集空腹静脉血液，对这四组血液样本进行PDGF-BB测定。A组、B组患者于骨折手术后4周、8周、12周进行X线片复查，比较其骨痂宽度、密度。结果伤后第1、7、14、30天，B组的PDGF-BB表达水平 （192.46±29.12）ρg/mL，（229.45±37.03）ρg/mL，（305.31± 52.75）ρg/mL，[（432.83±67.54）ρg/mL）明显低于A组（P<0.05）。骨折手术后4、8、12周，两组的骨痂密度均差异无统计学意义（P>0.05），A组的骨痂宽度（18.45±3.56）mm，（22.07±3.90）mm，（26.89±4.13）mm均明显大于B组（P< 0.05）。 结论 PDGF-BB的表达水平随着骨折患者的骨折愈合过程而逐渐增高，且在脑外伤骨折患者的骨折愈合过程中起到了重要的作用。

脑外伤；骨折；血小板衍生生生因子；骨痂

随着交通业的不断发展，交通事故逐渐增多，骨折的发生率也出现增高。骨折的临床治疗目的在于促使骨折愈合，骨折愈合的过程与多种细胞分化作用和特定的基质分子表达有关，由于受到多重因素的干扰，患者容易出现骨折愈合延迟甚至骨不连情况，对患者的身心健康均较为不利[1]。脑外伤合并骨折通常发生于重大交通事故中，这类患者的损伤多为高能量损伤，在实际临床工作中发现，脑外伤合并骨折患者的骨折愈合速度较单纯骨折患者更快。有学者认为，脑外伤合并骨折患者的骨折愈合速度加快主要是由于其血清中的成骨细胞有丝分裂速度加快，主要和血液中的细胞生长因子有关[2]。PDGF是一种细胞生长因子，即血小板衍生生长因子，属于强效促有丝分裂原，在大鼠试实验中，PDGF-BB对骨折的愈合速度可起到加速作用，但仅局限于动物实验，人体实验方面尚缺乏可靠的数据支撑。为此，该研究选取了2015年7月—2016年7月共40例脑外伤合并骨折患者、40例单纯骨折患者、40例单纯脑外伤患者、40名健康体检者进行比较，对其血液中PDGF-BB的表达水平进行比较，并对脑外伤骨折患者和单纯骨折患者的骨痂密度及宽度进行比较，借此来对PDGF-BB在脑外伤合并骨折患者血液中的表达及临床意义进行探讨。现作如下报道。

1 资料与方法

1.1 一般资料

于2015年7月—2016年7月，在石河子大学医学院第一附属医院骨一科及神经外科住院的患者中，选取40例脑外伤合并骨折患者、40例单纯骨折患者、40例单纯脑外伤患者作为研究对象，分别设置为A组、B组、C组，另选取同期在我院进行健康体检者的40名健康体检者作为参照对象，将其设置为对照组。A组患者的年龄最小为20岁，年龄最大为54岁，年龄均值为（37.15±11.62）岁，所有患者均为男性；B组患者的年龄最小为20岁，年龄最大为55岁，年龄均值为（37.09±11.86）岁，所有患者均为男性；C组患者的年龄最小为21岁，年龄最大为54岁，年龄均值为（37.82±11.17）岁，所有患者均为男性；对照组受检者的年龄最小为22岁，年龄最大为55岁，年龄均值为（38.06±10.95）岁，所有受检者均为男性。4组患者及受检者的性别、年龄等基本资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），说明四组基本资料之间的均衡性保持良好，可进行对比研究。

1.2 纳入及排除标准

纳入标准：男性，年龄分布于18～55岁，无基础疾病及其他部位创伤；骨折部位均为四肢长骨，且为闭合性骨折；骨折治疗方法为髓内针固定；脑外伤患者GCS评分相当；X线确定骨折部位，CT确定脑外伤。排除标准：有严重心肺功能障碍，不能耐受手术或麻醉者；合并其他系统严重损伤的患者；多发性骨折；开放性骨折；半年内长期服用激素患者。

1.3 方法

表1 四组受检者的PDGF-BB表达水平比较[（±s），ρg/mL]

表1 四组受检者的PDGF-BB表达水平比较[（±s），ρg/mL]

注：*表示与A组相比，#表示与B组相比，P＜0.05。

第1天 第7天 第14天 第30天A组（n=40）B组（n=40）C组（n=40）对照组（n=40）237.35±35.87（192.46±29.12）*（687.02±85.09）*#（689.32±85.73）*#295.21±46.12（229.45±37.03）*（687.96±84.92）*#（689.32±85.73）*#378.23±60.89（305.31±52.75）*（688.27±83.71）*#（689.32±85.73）*#510.95±72.35（432.83±67.54）*（688.69±83.92）*#（689.32±85.73）*#

分别于A组、B组、C组患者伤后第1、7、14、30天，采集患者清晨空腹状态下的肘部正中静脉血液，以3 500转/min的速度进行持续5 min的离心处理，

再进行编号密封，放置于温度为-70℃的冰箱中进行深低温保存，再采集对照组受检者的空腹静脉血液，对这四组血液样本进行PDGF-BB测定，采用抗人PDGF-ELISA试剂盒进行检测，严格按照说明书进行操作，比较4组受检者的PDGF-BB表达水平。A组、B组患者于骨折手术后4周、8周、12周进行X线片复查，比较这两组患者的骨痂宽度、密度。

1.4 观察指标

比较4组患者及受检者伤后第1天、第7天、第14天、第30天的血液PDGF-BB表达水平，并比较A组患者与B组患者的骨痂密度、骨痂宽度。

1.5 统计方法

采用SPSS 19.0统计学软件处理数据，计数资料进行χ2检验，表示为[n(%)]，计量资料进行t检验，多项计量资料采用F检验，表示为（±s）。当P<0.05时，差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 4组受检者的PDGF-BB表达水平比较

任何时间点，对照组受检者与C组患者的PDGFBB表达水平差异无统计学意义（P>0.05），且对照组受检者与C组患者的PDGF-BB表达水平均高于A组、B组（P<0.05）；伤后第1、7、14、30天，B组的PDGFBB表达水平明显低于A组（P<0.05）。见表1。

2.2 脑外伤骨折患者与单纯骨折患者的骨痂形成情况比较

骨折手术后4、8、12周，A组和B组的骨痂密度差异无统计学意义（P>0.05），A组的骨痂宽度均明显大于B组（P<0.05）。见表2。

表2 脑外伤骨折患者与单纯骨折患者的骨痂形成情况比较（±s）

表2 脑外伤骨折患者与单纯骨折患者的骨痂形成情况比较（±s）

注：*表示与A组相比，P<0.05。

组别 时间 骨痂密度（g/cm2）骨痂宽度（mm）A组（n=40）4周8周B组（n=40）12周4周8周12周0.189±0.005 0.192±0.006 0.197±0.004 0.188±0.004 0.193±0.007 0.196±0.005 18.45±3.56 22.07±3.90 26.89±4.13（14.37±3.29）*（17.65±3.42）*（21.75±3.87）*

3 讨论

近年来，随着经济水平的不断发展，交通业和工业的进程不断加快，交通工具的速度以及数量均明显增多，机械化程度也得到提高，这导致交通事故及高空作业坠落事故的发生率不断增高，骨折的发生率也随之增高，且骨折的类型由单纯骨折多偏向于复合型骨折，如骨折患者在骨折外还合并有脑外伤、腹外伤等[3-4]。骨折的治疗目的在于促使骨折有效愈合，促使骨折部位功能恢复正常，而骨折的愈合过程相对较为复杂，且较为漫长，主要可分为血肿形成、纤维性骨痂形成、骨性骨痂形成、骨痂改建等四个阶段，在此过程中，患者容易因代谢和营养状况、药物、活动情况、感染、生物学因素等多种因素的干扰而导致骨折愈合延迟，甚至导致骨折不愈合，即骨不连，对患者的身心健康均较为不利，严重影响到患者的日常生活，故如何促使骨折愈合是当前骨外科方面需要解决的重要问题[5]。

通常情况下，合并有脑外伤的骨折患者其身体机能较差，同时伴随有多处创伤，从理论上进行分析，这类患者的骨折愈合速度受到患者自身健康状况的影响，会更加缓慢，但在实际临床工作中，发现骨折患者如伴有脑外伤，其骨折愈合的速度反而加快，甚至在未出现骨折的部分关节周围形成异位骨化，部分四肢骨折患者的骨折处的骨痂甚至出现过度生长[6]。临床有学者猜测，骨折合并脑外伤患者的骨折愈合速度加快可能与其血液循环中的未知细胞因子有关[7]。国外有学者对大鼠进行实验后发现，加入脑外伤患者血清的大鼠其血清的促有丝分裂活性更强，血清浓度更高，细胞生长速度加快，且其成骨细胞的有丝分裂速度相对于皮肤成纤维细胞更快，这说明骨折愈合的速度可能受到部分细胞生长因子的影响而出现加快[8]。

PDGF是目前已经证实过的一种可促使大鼠成骨细胞有丝分裂速度加快的细胞生长因子，属于杂合二聚体，可在巨噬细胞、血小板、平滑肌细胞、内皮细胞以及成纤维细胞中进行表达，属于强效的促有丝分裂原，其还具有超强的趋化作用，可对多种细胞产生强效趋化作用[9]。PDGF-BB是血小板衍生生长因子的一种类型，其在脑外伤患者的血液中呈高表达水平，在大鼠实验中，PDGF-BB可对大鼠细胞的分裂和胶原蛋白的合成起到促进作用，而在兔实验中，通过注射PDGF-BB可促使兔骨痂体积的增加。目前，临床上普遍认为，细胞生长因子在骨折愈合的过程中起到重要的作用，可有效促使骨折愈合加快，但由于骨折

愈合时间较长，在此过程中，存在多种物质共同作用，相对复杂，故细胞生长因子在骨折愈合中的作用尚未能得到证实，在临床上也仅局限于动物实验和细胞实验，故进一步的深入研究脑外伤骨折患者的骨折愈合加快机制是当前骨外科工作者关注的重要课题。

在陈雯辉等人[10]的临床研究中，采用四组大鼠进行实验，研究发现，骨折合并脑外伤的大鼠其骨折愈合速度更快，且其PDGF表达水平相对于单纯骨折大鼠更高，更快达到峰值浓度，且持续时间长，说明PDGF对脑外伤大鼠骨折愈合速度可起到促进作用，但陈雯辉等人的研究属于动物实验，目前，临床上关于人体PDGF对骨折愈合的作用尚缺乏证据。该次研究为了探讨PDGF-BB在脑外伤骨折患者中的表达意义，选取了脑外伤骨折患者、单纯脑外伤患者、单纯骨折患者以及健康体检者进行比较，研究发现，任何时间点，对照组受检者与C组患者的PDGF-BB表达水平差异无统计学意义（P>0.05），且对照组受检者与C组患者的PDGF-BB表达水平均高于A组、B组（P<0.05），伤后第1天、第7天、第14天、第30天，B组的PDGF-BB表达水平（192.46±29.12）ρg/mL，（229.45± 37.03）ρg/mL，（305.31±52.75）ρg/mL，（432.83±67.54）ρg/mL明显低于A组（P<0.05），说明合并有脑外伤的骨折患者及单纯脑外伤患者的PDGF-BB表达水平均较高，在李明[11]发表的论文中，也得出了这点结论，李明对20例骨折患者和20例脑外伤合并骨折患者进行了研究，研究发现，单纯骨折患者伤后3 d、伤后10 d的PDGF水平分别为（256.158±81.154）ρg/mL、（463.902±107.000）ρg/mL，而脑外伤合并骨折患者伤后3 d伤后10 d的PDGF水平分别为 （356.552± 108.844）ρg/mL、（596.682±84.281）ρg/mL，脑外伤合并骨折患者均明显更高。另一方面，对骨折患者、脑外伤骨折患者的骨痂形成情况进行比较后发现，骨折手术后4周、8周、12周，两组的骨痂密度差异无统计学意义（P>0.05），A组的骨痂宽度[（18.45±3.56）mm，（22.07± 3.90）mm，（26.89±4.13）mm]均明显大于B组（P<0.05），证实了脑外伤骨折患者的骨折愈合速度更快。

综上所述，PDGF-BB的表达水平随着骨折患者的骨折愈合过程而逐渐增高，且在脑外伤骨折患者的骨折愈合过程中起到了重要的作用，能够有效促进骨折的愈合。

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[6]张琼美,张秀军.血流变学指标及血清人可溶性细胞间黏附分子1、可溶性血管细胞黏附分子1、胰岛素样生长因子、血小板衍生生长因子水平在骨折延迟愈合患者中的临床意义[J].中国医药导报,2013,10(27):43-45.

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[11]李明.脑外伤合并骨折患者血清NGF、PDGF含量分析[D].石家庄：河北医科大学,2007.

Expression and Clinical Significance of PDGF-BB in the Blood of Patients with Brain Injury Complicated with Fracture

YANG Hai1，DONG Jin-bo2，WANG Wei-shan2，YU Hong-tao2
1.Orthopaedics and TranmstologyCollege of Medical Sciences,Shihezi University，Shihezi，Xinjiang，832000 China；2. Orthopaedics of the First Affiliated Hospital of Shihezi University Medical College，Shihezi,Xinjiang,832000 China

Objective To study and investigate the effects of platelet-derived growth factor-BB(PDGF-BB)on the expression and clinical significance in patients with brain injury associated with fracture.Methods In July 2016 to December 2015,in the First Affiliated Hospital of Shihezi University Department of Orthopaedics and Department of Neurosurgery hospital patients,40 cases of traumatic brain injury combined with fracture patients,40 cases of fracture patients,40 cases of traumatic brain injury patients were selected and set to A group,B group,C group,40 cases of healthy persons for health examination in our hospital were selected and set to the control group.After injury first days, seventh days,fourteenth days,thirtieth days of fasting venous blood were cryopreserved,PDGF-BB was measured.A of the four groups of blood samples,group B After fracture operation for 4,8,12 weeks of X-ray examination,bone width and density were compared.Results First days after injury,seventh days,fourteenth days,thirtieth days, the expression level of PDGF-BB in B group(192.46± 29.12)ρg/mL,(229.45±37.03)ρg/mL,(305.31±52.75)ρg/mL, (432.83±67.54)ρg/mL was significantly lower than that of

Brain injury;Fracture;Platelet derived growth factor;Callus

R683

A

2096-1782（2016）11－0007-04

兵团骨科创新团队（2014CC002）。

杨海（1985.1-），男，甘肃天祝人，硕士，研究方向：骨外科学疾病。

于洪涛（1987.10-），男，新疆石河子人，硕士，住院医师，研究方向：骨科学，E-mail：564890058@qq.com。

2016-08-15）

10.19368/j.cnki.2096-1782.2016.11.007

A group(P＜0.05).After fracture operation for 4 weeks,8 weeks,12 weeks,there were no significant differences in bone density of callus of two group(P＞0.05),the width of bone callus in A group(18.45±3.56)mm,(22.07±3.90)mm,(26.89± 4.13)mm were significantly larger than B group(P＜0.05).Conclusion The expression level of PDGF-BB increased gradually as the patients with fracture of fracture healing,fracture and fractures in patients with traumatic brain injury in the healing process has played an important role.