股骨头坏死患者血清PAI-1和红细胞沉降率的检测及其临床意义

吕燕平，黄映惠(.中国海洋石油南海西部医院外科，广东 湛江 54000；.广东医科大学附属第二医院，广东 湛江 54000)

股骨头坏死(Osteonecrosis of the femoral head，ONFH)又称为股骨头缺血性坏死，是一种由多重因素引起股骨头血液循环受阻而造成骨细胞缺血坏死和骨组织结构破坏，最终导致股骨头塌陷使髋关节主被动功能活动明显受限的难治性骨科疾病[1]。在ONFH的早期阶段，其临床症状常常表现为髋关节疼痛。随着病情的进展，患者的股骨头软骨发生塌陷，使髋关节发生不可逆转的损伤，导致其功能活动障碍。这给患者带来极大的痛苦，严重影响生活质量。然而，ONFH的发病机理尚未完全阐明，亟待解决。近年来相关资料显示[2],当机体的纤溶系统处于失衡状态时，可诱发血栓的形成，引起股骨头微血管的狭窄或堵塞，使血液供应受阻，最终导致股骨头坏死的发生。而1型纤溶酶原激活物抑制剂(plasminogen activator inhibitor -1，PAI-1)是纤溶系统中的重要调节因子，其异常表达可能会打破该系统的平衡状态，进而影响股骨头的血液供应，参与股骨头坏死的发生。因此，本研究运用双抗体夹心免疫酶联吸附法(Enzyme linked immunosorbent assay， ELISA)检测51例ONFH患者和63名健康患者血清PAI-1的表达情况，同时检测红细胞沉降率(Erythrocyte sedimentation rate ，ESR)，亦称为红细胞沉降率，以初步研究PAI-1、ESR与ONFH的关系。

1 资料与方法

1.1一般资料：选择2016年8月～2017年2月在中国海洋石油南海西部医院住院治疗的51例股骨头坏死患者，并将其作为观察组。其中男27例，女24例，年龄35～63岁，平均(41.23±11.35)岁，病程8～17个月，平均(10.52±4.67)个月；左侧21例，右侧24例，双侧6例，所有患者均表现出不同程度的(双侧或单侧)髋关节疼痛、肿胀、跛行及功能活动明显受限等。股骨头坏死的诊断参照Mont等[3]提出的标准，临床Ficat分期根据国际骨循环学会(ARCO)制定的标准[4]。同期选择在本院体检中心进行健康体检的63例健康者，并将其作为对照组，其中男32例，女31例，年龄30～62岁，平均(39.72±10.81)岁，入选者的各项主要临床指标和影像学均在正常范围内。

1.2病例的排除标准：①患有或曾患有传染性疾病(如艾滋病、肺结核和乙型肝炎等)；②合并严重影响免疫系统的疾病(如糖尿病、系统性红斑狼疮和血友病等)；③合并有非骨组织的恶性肿瘤(如前列腺癌、肝癌和胃癌等)；④由强直性脊柱炎、髋关节滑膜炎、恶性骨肿瘤及髋关节骨性关节炎等原因造成股骨头发生的坏死病变；⑤诊断尚未明确者。本研究获得医院医学伦理委员会的批准，所有受试者或家属均知情并签署知情同意书。

1.3方法

1.3.1收集血标本：于清晨分别用非抗凝管和抗凝管抽取所有受试者空腹肘正中静脉血3 ml和2 ml。其中，3 ml非抗凝血样用于分离血清检测PAI-1,2 ml抗凝血样用于ESR水平的检测。

1.3.2检测血清PAI-1的表达水平：PAI-1 ELISA试剂盒购买于深圳欣博盛生物科技有限公司，实验操作步骤严格按照试剂盒说明书进行。

1.3.3检测ESR的表达水平：由本院检验科高资历专业技术人员使用全自动红细胞沉降率分析仪对ESR的表达水平进行检测。

2 结果

2.1血清PAI-1水平的标准曲线绘制：标准品PAI-1不同浓度梯度所对应的OD值，见表1和图1所示。

表1标准品PAI-1不同浓度梯度的OD值

OD值浓度(pg/ml)26311001945501463251008125068462503593120113156

注：OD值由RT6000酶标分析仪检测所得

图1 标准品PAI-1不同浓度梯度与对应OD值的标准曲线：横坐标为OD值，纵坐标为标准品浓度

2.2两组血清PAI-1、ESR的表达水平：观察组患者血清PAI-1水平和ESR水平均明显高于健康对照组，差异均具有统计学意义(P<0.01)。见表2。

表2 两组受试者PAI-1、ESR水平的比较

2.3观察组不同分期患者血清PAI-1水平和ESR水平的表达：在观察组中， Ficat ⅢⅣ/Ⅳ期患者血清PAI-1水平和ESR水平均显著高于Ficat Ⅰ/Ⅱ期患者，差异均具有统计学意义(P<0.01)。见表3。

表3 观察组不同分期患者血清PAI-1、ESR水平的比较

2.4观察组患者血清PAI-1与ESR水平的相关性：Pearson相关分析显示，观察组患者血清PAI-1水平与ESR水平无明显相关性(r=-0.218,P>0.05)。

3 讨论

ONFH是一种发病机制复杂，受多种因素综合影响的常见骨科疾病[5]。然而，由于ONFH的早期诊断困难，一旦发现，如不及时接受治疗，80%的患者会因股骨头发生塌陷而使髋关节逐渐丧失功能活动[6],最终不得不接受全髋关节置换术[7]。这给ONFH患者带来巨大的痛苦和创伤，同时给家庭和社会带来沉重的经济负担。因此，ONFH的预防和早期诊断仍是骨科领域的一个研究热点。目前，学者们已对ONFH进行了大量研究，并取得一定的成就，均是致力于ONFH的预防、早期诊断、治疗和预后的判断。农峰等在研究血清白细胞介素-33(IL-33)在ONFH患者中的表达水平及其临床意义中发现，ONFH患者血清IL-33的表达含量明显高于健康者，且临床Ficat Ⅲ/Ⅳ期患者血清IL-33水平高于Ficat I/II期患者，从而提示血清IL-33水平能够反应ONFH的病情变化，有助于判断ONFH的预后[8]。还有学者发现[9],与健康人群相比， ONFH患者血浆中的胃饥饿素(Ghrelin)表达水平下降，而血管假性血友病因子(vWF)水平升高，且两者存在显著相关性，从而提示Ghrelin和vWF这两种因子可能通过某种相互作用来共同参与ONFH的发病机制。然而，ONFH的发生与发展过程相当复杂，受多种因素的综合调控。以上相关研究提示IL-33、Ghrelin和vWF只是其发病过程的几个调节因子，至于其他因子是否也参与ONFH的发病机制仍需进一步研究。

PAI-1是一种主要由血管内皮细胞产生的，具有抑制丝氨酸蛋白酶生物活性功能的线性糖蛋白[10]。研究发现[11]，PAI-1可通过与组织型纤溶酶原激活物(Tissue-type plasminogen activator，tPA)结合，形成PAI-1/tPA复合物，使tPA失去生物活性，从而在抑制纤溶酶形成的过程中亦减弱该酶的生物功能，最终导致机体血循环中的纤溶系统处于失平衡状态，加重血管内的缺血损伤。而髋关节囊内的缺血是股骨头发生坏死的重要原因之一[12]。由此推测，PAI-1的表达水平可能与ONFH的发生发展存在紧密联系。

然而，当前国内外关于血清PAI-1在股骨头坏死患者中的表达情况鲜见报道。因此，本研究采用ELISA技术对51例ONFH患者和63例健康者血清PAI-1的表达情况进行检测，目的在于初步研究PAI-1在ONFH发生与发展过程中的作用。结果发现 ONFH患者血清PAI-1的表达水平显著高于健康人群(P<0.01)；且Ficat Ⅲ/Ⅳ期患者血清PAI-1水平明显高于Ficat Ⅰ/Ⅱ期患者(P<0.01)。由此可见，血清PAI-1水平随着ONFH病情的进展而明显升高，其有望成为ONFH病情监测和判断预后的重要参考指标。

同时，本研究还对照组与观察组ESR的表达情况进行检测，结果发现ONFH患者的ESR水平明显高于健康对照组。且随着ONFH严重程度的增加，ESR水平升高越显著，这提示ONFH的炎症性病变呈活动性。此外，本研究还对观察组患者血清PAI-1水平与ESR水平进行相关性分析，结果发现两者无明显相关性(P>0.05)，考虑ONFH患者血清PAI-1水平和ESR水平可能存在相互独立的调节途经。虽然ESR的表达水平受众多因素的影响，机制复杂，缺乏可靠的指标依据，但两者之间无明显相关性并不能否定PAI-1在ONFH发生发展过程中的作用。

综上所述，血清PAI-1在ONFH患者中呈异常升高状态，且随ONFH严重程度的加重而增高，提示PAI-1可能参与ONFH的发生与发展。然而，目前国内外关于PAI-1参与ONFH发生的具体机制尚未完全阐明，仍需进一步研究。

4 参考文献

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