骨桥蛋白和趋化素评估非创伤性股骨头坏死的价值△

曹 婷，韦标方

（1.广州中医药大学，广东广州 510006；2.临沂市人民医院，山东临沂 276000）

股骨头坏死（osteonecrosis of femoral head,ON⁃FH）系指股骨头处血管受损或血液流变异常，骨细胞活力降低甚至凋亡，股骨头软骨下区域随之发生变性、坏死、关节面塌陷、髋关节功能受限的难治性疾病［1］。据其诱因，临床多将ONFH划分为创伤性股骨头坏死（traumatic osteonecrosis of femoral head,TONFH）和非创伤性股骨头坏死（nontraumatic osteo⁃necrosis of femoral head,NONFH）两大类，其中酒精的过量摄入、激素的长期应用、减压病等是NONFH的主要诱因，骨代谢异常为其主要病理特征。流行病学研究表明：该病的发病渐趋年轻群体，其中男性发病率高达女性的4倍［2，3］。就具体发病机制而言，目前暂未形成统一意见，但血液流变异常、遗传因素、环境因素已成为现阶段接受度较高的发病机制观点。由于就诊与发病之间存在一定的延滞性，且可供早期筛查的MRI检查价格昂贵，多数患者就诊或明确诊断时疾病已进展至不可逆状态，丧失最佳保髋时机。因此，如何提高该疾病的预测率和早期诊断率是目前临床面临的一个巨大挑战。

骨桥蛋白（osteopontin,OPN），又名骨桥素，亦有骨稳态负调节器之称，广泛存在于骨、肾、脑、肌肉等多种组织和细胞中，在细胞附着、血管新生、机体骨重塑、炎性疾病、机体免疫等多种生理病理进程中均可起到关键作用［4］。以pro-chemerin为主要分泌方式的脂肪细胞因子Chemerin，分布于人体脂肪、肝脏、卵巢以及骨等组织，协作参与机体代谢［5，6］。多项研究表明，OPN和Chemerin在多种骨科相关疾病的发病过程中均有参与，但在NONFH中鲜有报道，故本研究拟探讨OPN、Chemerin与NONFH相关性，以期为该疾病的早期诊断提供新的途径和方法。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

纳入标准：（1）NONFH符合《中国成人股骨头坏死临床诊疗指南》（2020年）；（2）国际骨循环协会（Association Research Circulation Osseous,ARCO）Ⅰ～Ⅳ期；（3）年龄>18岁；（4） 酒精性ONFH，持续6个月以上每周摄入乙醇量>400 ml，且于1年内确诊；（5）激素性ONFH，服用泼尼松龙>2 g或者服药周期超过3个月，且于2年内确诊；（6）特发性ONFH，无其他明显诱发因素；（7）单因素致病。

排除标准：（1）既往患有严重基础性疾病、认知功能障碍者；（2）患有代谢性骨病或近期服用过对骨代谢有影响的药物；（3）病例资料重复纳入者或信息不全者；（4）妊娠期、哺乳期女性。

1.2 一般资料

2021年2月—2021年7月，就诊于临沂市人民医院股骨头专科的患者，共66例NONFH患者符合上述标准，纳入本研究。另外，同一时期健康查体的62例健康者作为健康对照组。本研究符合赫尔辛基宣言精神，并经过临沂市人民医院伦理委员会审批，所有研究对象均知情同意。

1.3 检测方法

所有研究对象禁饮禁食至少6 h后，晨起采集肘静脉血5 ml，置于4℃冰箱环境中待自然凝固，之后以3 000 r/min的速度离心8 min，将离心后得到的上层血清分装于无菌EP管，存放于-80℃冰箱。采用ELISA检测血清OPN、Chemerin浓度，试剂盒均购于武汉华美，试剂盒均批内差<8%，批间差<10%，严格按照说明书中步骤进行。

1.4 评价指标

记录研究对象的一般资料，包括性别、年龄、身高、体重、体重指数（body mass index,BMI）、病程、侧别和发病原因。采用疼痛视觉模拟评分（visu⁃al analogue scale,VAS）和 Harris评分评价临床表现。行影像学检查，评估ARCO分期和塌陷程度。

1.5 统计学方法

本研究所有数据采用SPSS 26.0统计学软件分析，GraphPad Prism 7.0作图。计量资料以±s表示，资料呈正态分布时，采用独立样本t检验或单因素方差分析；资料呈非正态分布时，采用秩和检验。计数资料采用x2检验或Fisher精确检验。等级资料比较采用非参数检验。血清检测指标与临床和影像指标间行Spearman分析或Pearson相关分析。血清检测指标与是否患有NONFH行受试者工作特征曲线（re⁃ceiver operating characteristic curve,ROC）分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 NONFH组与健康组一般资料比较

NONFH患者与健康人一般资料与比较见表1，两组性别、年龄、BMI方面的差异无统计学意义（P>0.05）。但与健康组相比，NONFH组血清OPN、Chemerin水平显著高于正常人组 （P<0.05）。

表1 NONFH组和健康组一般资料与比较

2.2 NONFH患者不同指标分组血清OPN、Chemerin水平比较

66例NONFH组患者按不同指标分组血清检测结果与比较见表2。按是否吸烟划分的2个亚组间血清OPN和Chemerin浓度的差异均无统计学意义（P>0.05）。按 BMI划分的 2个亚组间血清 OPN和Chemerin浓度的差异均无统计学意义（P>0.05）。按病因划分的3个亚组间，血清OPN和Chemerin浓度均由高至低依次为：酒精性>激素性>特发性，三亚组间差异有统计学意义（P<0.05）。按侧别数划分的2个亚组，双侧组血清OPN和Chemerin均显著高于单侧组（P<0.05）。按影像股骨头是否塌陷划分2个亚组，已塌陷组血清OPN和Chemerin均显著高于未塌陷组（P<0.05）。按ARCO分期划分4个亚组，血清OPN和Chemerin均随分期加重而显著增加，不同分期亚组间的差异均统计学意义（P<0.05）。

表2 66例NONFH患者不同指标分组血清检测结果（±s）与比较

表2 66例NONFH患者不同指标分组血清检测结果（±s）与比较

注：双侧均患有NONFH者，按严重侧统计

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2.3 血清指标与临床和影像指标的相关分析

血清指标与临床指标的Spearman和Pearson相关性分析结果见表3，血清OPN水平与NONFH病程、VAS评分、ARCO分期和股骨头塌陷程度呈显著正相关（P<0.05），与 Harris评分呈显著负相关（P<0.05）；血清Chemerin水平与NONFH病程、VAS评分、ARCO分期和股骨头塌陷程度呈显著正相关（P<0.05），与Harris评分呈显著负相关（P<0.05）。

表3 66例患者血清指标与临床和影像指标的相关分析

2.4 ROC曲线分析

128例研究对象的血清检测结果与是否患有NONFH的ROC曲线分析见图1。OPN诊断NONFH的最佳截断点是12.12 ng/ml，敏感性为68.18%，特异性为93.55%，曲线下面积（area under curve,AUC） 为 0.880（95%CI=82.33%～93.65%，P<0.001）（图1a）。Chemerin诊断NONFH的最佳截断点是 75.18 ng/ml，敏感性为 81.82%，特异性为90.32%，AUC为 0.917（95%CI=87.03%～96.41%，P<0.001）（图 1b）。

图1 128例研究对象的血清检测结果与是否NONFH的ROC分析 1a:OPN在诊断NONFH的ROC曲线 1b:Chemerin在诊断NONFH中的ROC曲线

3 讨 论

NONFH除与局部血液供应相关之外，还与机体自身的代谢情况密不可分。近年来，随着蛋白质组学研究的不断深入，与ONFH相关的血清标志物引起诸多学者的注意［7-9］。曾平等［10］曾在激素性ONFH和健康者的血清中分析出多种差异蛋白质，其中病例组SAA-2，prothrombin，CFB等7种蛋白表达上调；actin，APOL1等2种蛋白表达下调。同样有学者在酒精ONFH和正常人群血清miRNAs的研究中，发现IGF2，PDGFA，RUNX2，PTEN和VEGF等多种蛋白表达具有显著性差异，为临床应用血清标志物诊断酒精性ONFH提供了依据［11］。

相关研究表明：在ONFH组和健康对照组中，血清脂联素的表达水平具有明显差异，并与疾病的Ficat分级及疼痛视觉模拟评分等呈负相关［12］。沈莹珊等［13］研究显示：ONFH组血清Nessatin-1水平显著高于同期对照组，与塌陷前Nessatin-1水平相比，塌陷后Nessatin-1水平明显升高。另有研究发现，NONFH患者血清FGA的表达情况显著高于同期健康人群，并与NONFH疾病的ARCO分期、股骨头坏死的面积呈正相关［14］。这与本研究所得结论有一定相似之处。

OPN，作为一种多功能磷酸蛋白，通常在炎性骨病患者的滑液和关节软骨中过表达，并与疾病的严重程度显著相关［15］。有研究指出，OPN表达水平的增高往往与TLR4/NF-κB通路的激活有关［16］。TLR4作为脂多糖受体，在骨细胞中广泛存在，可使NF-κB通路活化，增加TNFα/IL-1β等炎性因子释放量，加速机体炎症反应，使破骨细胞大量增殖，成骨分化受到抑制，从而影响ONFH的疾病进程［17］。Visfatin，adip-onectin，leptin等脂肪因子已被证实与机体炎症反应联系密切，Chemerin同为一种特异性脂肪细胞因子，亦可促进白细胞向炎症部位聚集，使关节炎症持续加重。在以往的研究中，有学者发现，敲除Chemerin蛋白的受体CMKLR1后，退变髓核组织中Chemerin的表达量明显下降，成骨细胞活性较前明显提升并促进其矿化，明显延缓椎间盘退变［18］。余成帅等［19］研究发现，Chemerin在骨关节炎患者血清中明显过表达，这可能与Chemerin刺激软骨细胞分泌过量NO，促使白细胞介素等炎症因子过表达有关。也有研究者认为，血清Chemerin与Visfatin水平及其比值可作为类风湿性关节炎的潜在诊断指标［20］。因此，笔者推测，NONFH患者较健康组血清OPN、Chemerin表达水平增加，同时随着ARCO分期加重，患者股骨头发生塌陷，NONFH组内血清OPN、Chemerin表达水平上调可能与TLR4/NF-κB通路的激活，机体炎症因子的释放增加有关。

在上述研究中，笔者从NONFH患者组与健康人组、NONFH患者各亚组指标展开分析发现：较健康组相比，NONFH组血清OPN、Chemerin表达水平显著上调；在NONFH患者中，随着病情的不断进展，血清OPN、Chemerin浓度呈不断升高趋势；在三种致病因素方面，血清OPN、Chemerin浓度从高到低依次为酒精性、激素性、特发性；就相关性而言，血清OPN、Chemerin表达水平与ARCO分期、VAS评分、病程、塌陷程度呈显著正相关；与Harris评分呈显著负相关。作者推测，血清OPN、Chemerin表达水平上调可能与机体TLR4/NF-κB等通路的活化，炎性因子释放，成骨与破骨细胞间的稳态遭到破坏有一定关系。

本研究不足之处：纳入研究的病例资料相对较少，缺乏临床大样本、多中心的病例对照研究；另一方面，应进一步对疾病的某一具体发病因素展开研究，并进行随访观察，进一步明确该指标对疾病发展的影响。

综上所述，作者推断，OPN、Chemerin对NON⁃FH的临床预测和早期诊断有一定的价值，可作为疾病诊断的潜在血清标志物。