血清标志物与股骨头坏死骨密度和骨钙素的关系

李 峰，高军茂，张 瑒

（1.河北中医学院，河北石家庄 050091；2.河北以岭医院骨伤科，河北石家庄 050091）

股骨头坏死是常见的骨关节疾病，多发生于30～50岁的青壮年，是由于不同原因造成的股骨头供血被破坏导致骨的有活力成分死亡的病理过程［1，2］。股骨头坏死的发病机制尚未明确，有研究认为，多种细胞因子在股骨头坏死中表达异常，可能参与了疾病的发展［3］。血清C端交联肽（C-telopeptide,CTX）是临床常用的骨代谢指标，在多种骨关节炎疾病中呈高表达，可用来评估骨组织代谢水平；纤溶酶原激活物抑制剂-1（plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1）是纤溶系统中的重要调节因子，参与股骨头坏死的发生［4，5］。白细胞介素-33 （interleukin-33,IL-33） 是一种具有多效功能的促炎症细胞因子，能刺激肥大细胞释放多种细胞因子，参与多种疾病的发展过程［6］。本研究通过检测血清CTX、PAI-1及IL-33在股骨头坏死中的表达情况，同时检测骨密度（bone mineral density,BMD）以及骨钙素（bone gla protein,BGP）水平变化，以研究血清CTX、PAI-1及IL-33与股骨头坏死患者BMD、BGP之间的关系。

1 临床资料

1.1 一般资料

2017年1月—2020年1月，本院接诊的95例股骨头坏死患者设为坏死组，股骨头坏死诊断标准参照《股骨头坏死保髋治疗指南》［7］。其中男56例，女39例，年龄32～67岁，平均（47.49±3.35）岁，左侧42例，右侧31例，双侧22例。病程1～5年，平均（2.89±0.78）年，根据FICAT分期将患者分为II期28例、III期35例、IV期32例。选择本院同期体检健康者80例作为正常人组，其中男48例，女32例，年龄33～69岁，平均（47.53±3.42）岁。两组一般资料的差异均无统计学意义（P＞0.05）。本研究经医院医学伦理委员会审批通过，所有研究对象均知情同意。

1.2 方法

采集空腹静脉血5 ml，采用双抗体夹心酶联免疫吸附法测定CTX、PAI-1及IL-33，采用放射免疫法测定BGP，试剂盒购于英国Abcam公司；采用双能X线骨密度仪测定股骨头的BMD。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19.0软件包对数据进行统计分析，计量资料以±s表示，资料符合正态分布，采用独立样本t检验。检测指标的相关性分析使用Pearson相关分析，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 不同研究对象血清CTX、PAI-1、IL-33、BMD及BGP水平比较

两组实验室检测结果见表1，坏死组患者血清CTX、PAI-1、IL-33、BGP水平以及股骨头的BMD均显著高于正常人组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。

表1 两组患者实验室检测结果（±s）与比较

表1 两组患者实验室检测结果（±s）与比较

images/BZ_96_205_2313_501_2379.pngimages/BZ_96_501_2313_755_2379.pngimages/BZ_96_755_2313_1050_2379.pngimages/BZ_96_1050_2313_1186_2379.pngimages/BZ_96_205_2446_501_2512.pngimages/BZ_96_501_2446_755_2512.pngimages/BZ_96_755_2446_1050_2512.pngimages/BZ_96_1050_2446_1186_2512.pngimages/BZ_96_205_2578_501_2644.pngCTX（μg/L）IL-33（pg/ml）BGP（ng/ml）images/BZ_96_501_2578_755_2644.png1.05±0.31 164.41±40.51 35.93±3.27images/BZ_96_755_2578_1050_2644.png0.52±0.21 79.49±10.89 23.58±2.42images/BZ_96_1050_2578_1186_2644.png＜0.001＜0.001＜0.001

2.2 血清CTX、PAI-1及IL-33与BMD和BGP的相关性分析

175例受测量者血清CTX、PAI-1及IL-33分别与BMD和BGP的Pearson相关性分析结果见表2，血清CTX、PAI-1及IL-33均与BMD呈显著正相关（P＜0.05），血清CTX、PAI-1及IL-33均与BGP呈显著正相关（P＜0.05）。

表2 175例受测量者BMD和BGP与其他指标间Pearson相关分析结果

3 讨 论

股骨头坏死又称为股骨头缺血性坏死，是骨科常见疑难病症，股骨头坏死早期诊断困难，一旦发现若得不到及时治疗80%患者会导致髋关节逐渐丧失功能活动［8］。BMD主要是用于测定骨矿物质含量的，是骨骼强度的一个重要指标；BGP是成骨细胞产生的一类多肽物质，可调节骨钙，在骨吸收中BGP可释放到血液，能准确地反映骨细胞的活性［9～10］。本研究结果显示，股骨头坏死患者BMD、BGP水平显著高于健康人群，说明，BMD、BGP在股骨头坏死中表达异常。

血清CTX是I型胶原细胞外降解产物之一，在人体内无法被进一步降解和重新利用，可反映体内成熟胶原纤维的情况，目前已被证实其在激素性股骨头坏死中表达较高［11］。本研究结果显示，股骨头坏死患者血清CTX水平显著高于健康人，强廷会等［12］研究显示，当发生股骨头坏死时，坏死股骨头组织骨吸收程度增强，导致CTX含量增加。PAI-1是一种由血管内皮细胞产生的线性糖蛋白，可通过与组织型纤溶酶原激活物结合，抑制纤溶酶形成的过程中亦减弱该酶的生物功能，导致纤溶系统处于失平衡状态，从而加重血管内的缺血损伤［13］。李博等［14］研究显示，PAI-1是机体内组织型纤溶酶原激活剂活性的主要调节剂，且在四肢创伤患者中呈高表达。本研究结果显示，股骨头坏死患者血清PAI-1水平显著高于健康人，说明PAI-1在股骨头坏死中呈高表达，可作为预测疾病的标志物，分析原因可能是当发生股骨头坏死时可造成机体血管内皮受损，血液供应受阻，机体的纤溶系统处于失衡状态，从而导致PAI-1水平升高。IL-33可调节血管生产、破骨细胞生成及骨吸收，动物实验表明，IL-33在急性痛风性关节炎大鼠中表达异常，且经治疗后明显改善［15］。本研究结果显示，股骨头坏死患者血清IL-33水平显著高于健康人，说明IL-33在股骨头坏死中表达较高，在股骨头坏死的发病机制中发挥重要作用，可作为预测疾病的标志物。

综上所述，在股骨头坏死患者中血清CTX、PAI-1及IL-33的表达和BMD、BGP之间存在着密切关系，可影响疾病进展。