血清P1NP、CTX、25(OH)D水平预测OVCF术后骨折延迟愈合的价值

娄 燕，张 环，罗丽娟

(1.吉林大学第二医院 a手术室;b脊柱外科,吉林 长春130041；2.吉林大学中日联谊医院 手术室)

据统计，我国目前骨质疏松症患者超过1.1亿，且以每年75万例的速度递增，预计将于2025年突破1.5亿[1]。骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)是骨质疏松症最常见的并发症，也是老年人群致残、致死的主要原因之一。OVCF的骨折部位以胸腰椎最为常见，虽然此类骨折具有一定的自愈概率，但大部分患者仍存在慢性腰背部疼痛，严重者可发生肺功能减退、脊柱畸形、神经功能障碍等并发症[2]，通常需要给予针对性治疗。目前，经皮椎体成形术(PVP)和经皮球囊扩张椎体后凸成形术(PKP)等微创手术已成为治疗OVCF的主要手段[3]，但仍会面临多种并发症的风险[4]。术后愈合时间长是OVCF的重要特征，骨折延迟愈合严重影响患者的康复过程，大幅度提升再次骨折风险，成为困扰OVCF手术治疗的重要并发症，以往的学术观点[5]认为，骨折延迟愈合主要与骨密度(BMD)降低有关。而最近的研究[6]结果则显示，骨折延迟愈合并不能够完全由BMD降低来解释，骨转换生化标志物由于能够更加直接和准确地反映骨代谢过程而受到了越来越多的关注，骨转换生化标志物异常已被证实与骨质疏松症的发生密切相关[7]。本研究对血清1 型前胶原氨基末端前肽(P1NP)、1 型胶原交联羧基末端肽(CTX)、25 羟维生素 D[25(OH)D]水平预测OVCF术后骨折延迟愈合的价值进行了分析，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

连续选取2020年3月-2021年3月由吉林大学第二医院脊柱外科收治的152例OVCF患者作为研究对象，所有患者均签署知情同意书自愿参与本研究，研究经本院伦理委员会审核通过。纳入标准:OVCF的诊断依据中华医学会骨科学分会骨质疏松学组编制的《骨质疏松性骨折诊疗指南》[8]，骨折部位位于胸腰椎，均于同一医院择期行PVP手术，术后均常规给予维生素D、钙剂、阿仑膦酸盐等抗骨质疏松治疗，临床资料完整，年龄大于50岁。

排除标准 :合并癌症、急性冠状动脉综合征、脑卒中、重要器官功能不全、血液系统疾病、严重贫血、免疫缺陷病的患者；药物或酒精依赖的患者；合并甲状腺或甲状旁腺功能异常或有既往手术史的患者；合并脊柱结核、强直性脊柱炎等其他脊柱疾病的患者；伤椎数量多于2个的患者；具有椎管内占位或脊髓神经症状的患者；既往有脊柱手术史、陈旧性骨折、病理性骨折的患者。

1.2 方法

1.2.1血清生化标志物检测 于PVP手术后7 d时以普通真空管采集所有患者的空腹外周静脉血样本，于室温下静置1-2 h后自然凝固，以3 000 r/min的速度(离心半径10 cm)离心20 min，以微量加样器移取血清样本500 μl，置于-18℃冰箱中冷冻待测。采用酶联免疫吸附法对血清P1NP、CTX、25(OH)D 水平进行检测，检测仪器为elx808型光吸收酶标仪(美国宝特公司)，检测试剂盒购自英国Abcam公司，检测步骤严格依据试剂盒使用说明书操作。

1.2.2随访 于术后3个月时对患者骨折愈合情况进行随访，愈合情况的判定依据CT检查结果，检查仪器为64排螺旋CT扫描机(德国西门子公司)，检查结果显示骨折断端无骨痂生成或仅有少量骨痂生成，断端有明显间隙且骨质硬化，即可判定为骨折延迟愈合。根据骨折愈合情况将患者分为研究组(出现骨折延迟愈合)和对照组(未出现骨折延迟愈合)。于术后3个月时对两组患者的矢状面Cobb角、骨密度(BMD)、模拟视觉量表(VAS)评分、伤椎高度恢复率进行比较，其中，矢状面 Cobb角根据脊柱侧位X线进行测定，BMD采用MEDIX-90双能X光全身骨密度仪(法国MEDIX公司)对L1-L4段椎体进行检测，伤椎高度恢复率=(伤椎手术前后高度的差值÷相邻椎手术前后高度平均值的差值)×100%。

1.3 统计方法

2 结果

2.1 两组患者一般资料，血清P1NP、CTX、25(OH)D水平及预后指标的比较

所有患者均完成术后随访，无失访病例。有25例患者术后骨折延迟愈合，占16.45%。研究组患者的年龄、术后7 d时的血清P1NP、CTX、25(OH)D水平及术后3个月时Cobb角、VAS评分、伤椎高度恢复率均高于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者一般资料，血清P1NP、CTX、25(OH)D水平及预后指标的比较

2.2 血清P1NP、CTX、25(OH)D水平预测OVCF术后骨折延迟愈合的价值

血清P1NP、CTX、25(OH)D预测OVCF术后骨折延迟愈合的ROC曲线下面积(AUC)均有统计学意义(P<0.05)，其中，血清P1NP预测OVCF术后骨折延迟愈合的AUC及Cutoff值下的灵敏度最高，血清CTX的特异度最高。见表2。

表2 血清骨转换生化标志物预测OVCF术后骨折延迟愈合的ROC曲线分析T

2.3 血清P1NP、CTX、25(OH)D水平与PVP手术预后指标的相关性

Spearman等级相关分析结果显示，OVCF患者术后7 d时的血清P1NP、CTX、25(OH)D水平与术后3个月时的Cobb角、VAS评分分布呈正相关关系(P<0.05)。Pearson直线相关分析结果显示，上述血清标志物水平与术后3个月时的伤椎高度恢复率均呈正相关关系(P<0.05)。见表3。

表3 血清骨转换生化标志物与PVP手术预后指标的相关性分析

3 讨论

OVCF患者因存在骨质疏松症导致骨折不易愈合，主要原因是患者机体存在BMD下降和骨质丢失，为了缩短OVCF患者术后的骨折愈合时间，临床主张于PVP术后常规应用抗骨质疏松药物以抑制骨吸收或促进骨形成[9]。随着研究的深入，发现骨折愈合的过程是需要由成骨细胞、破骨细胞及其分泌的多种调节分子共同参与的病理生理过程，其中包括组织学、生物学、内分泌及生物力学等复杂的机制，大体分为炎症反应、软骨痂形成、硬骨痂形成和骨重建四个阶段，其中，破骨细胞在硬骨痂形成和骨重建阶段发挥主导作用[10]。而临床常用的阿仑膦酸盐等药物则对于破骨细胞活性具有抑制作用，故在抑制破骨细胞造成的骨质丢失的同时也可能对骨折的愈合产生不良影响，从而形成新发骨折，但这一理论层面的质疑并未得到有力的循证医学证据支持[11]，相反多数临床和实验室证据均提示了抗骨质疏松药物对OVCF的愈合影响是中性的或者积极的[12]，因此，临床PVP术后仍根据患者病情给予抗骨质疏松药物，以期通过提升BMD达到促进骨折愈合的目的。

本研究结果表明，发生术后骨折延迟愈合的OVCF患者主要表现为术后疼痛程度较高、脊柱功能恢复较差且伤椎高度恢复率过高等功能指标和症状的不佳，而其BMD与愈合良好患者的差异无统计学意义。近年来的相关研究[13]结果显示，OVCF患者术后骨折延迟愈合与术前BMD偏低、伤椎存在裂隙、伤椎高度恢复率过高等因素有关，但在另外的研究[14]中则报道了发生术后骨折延迟愈合的OVCF患者与愈合良好患者术后大粗隆和腰椎L1-L4等部位的BMD差异无统计学意义，本研究结果与其一致，这提示了单纯关注给予抗骨质疏松治疗、提升BMD可能并不会有效减少术后骨折延迟愈合的出现。因此，临床可能难以依据术后BMD对OVCF术后骨折愈合情况做有出有效的预测。

在近年来的研究中，学者[15-16]针对血清标志物预测OVCF术后骨折愈合情况的价值进行分析，发现了雌激素、前脂肪因子-1、骨钙素N端中分子片段、骨形态发生蛋白7等一系列有应用前景的标志物，但这些标志物在可重复性、影响因素控制、临床检测条件等方面距离临床应用仍有相当长的距离。骨转换生化标志物通常是指骨骼重建生理过程中释放于体液或其他分泌物中标志物，包括骨形成生化标志物、骨吸收生化标志物和骨转换调节剂等多种类型，能够准确地反映全身骨组织代谢的动态变化趋势[17]。虽然骨转换生化标志物尚未被作为诊断和评价骨质疏松症的金标准，但由于具有稳定性好、特异性和敏感性均较高的优势而被认为能够更加准确地反映骨转换的动态，相对于BMD能够更有效地用于评价骨转换平衡状态和评估骨代谢疾病[18]。P1NP、CTX、25(OH)D是经典的骨转换生化标志物，在临床应用已较为成熟，相关研究[19]结果显示，相对于未发生骨折的中老年骨质疏松患者，OVCF患者从骨折后48 h开始就会出现血清P1NP、CTX等骨转换生化标志物水平的升高，在术后3个月时达到峰值，其水平直至术后12个月时仍高于未骨折患者，这一结论在针对四肢骨骨折患者人群的研究中也得到了支持[20]，因此，骨转换生化标志物水平的升高可能与骨折愈合过程密切相关。但是，关于骨转换生化标志物水平与骨折延迟愈合的相关性结论则存在学术分歧，针对老年股骨近端骨折的研究[21]结果显示，骨折延迟愈合患者的血清骨转换生化标志物水平低于愈合良好患者；另外的研究者[22]认为，P1NP、25(OH)D是骨形成标志物，CTX为骨吸收标志物，故骨折延迟愈合患者仅表现为血清CTX水平的升高，而血清P1NP、25(OH)D水平则呈现下降的趋势；而其他研究[23]报道称，在骨量减少动物模型可观察到血清P1NP、CTX等各种骨转换生化标志物水平的升高，血清骨转换生化标志物水平的过表达可能与术后骨折延迟愈合有关，通过药物降低患者术后骨转换生化标志物水平对于促进骨折愈合具有积极的意义。在本研究结果中，报道了发生术后骨折延迟愈合OVCF患者在PVP术后早期可出现血清P1NP、CTX、25(OH)D水平的升高，且与预后指标具有相关性，这提示了血清P1NP、CTX、25(OH)D水平对于预测OVCF患者术后骨折延迟愈合具有一定的辅助价值。可能的机制是骨折愈合中的骨重建过程包括了破骨细胞介导的骨吸收和成骨细胞介导的骨形成循环过程，在此过程中，细胞活动耦联的失衡或中断，均会导致骨转换过程加速，从而导致骨折延迟愈合的发生，因此，在PVP术后发生骨折延迟愈合的OVCF患者，出现了血清骨吸收和骨形成生化标志物水平的同时升高，提示此类患者术后恢复过程中可能存在破骨和成骨两种骨代谢活动的亢进，骨转换活动的加速可能是导致骨折延迟愈合的机制，而BMD的降低可能与之相关性较低。

综上所述，在PVP术后发生骨折延迟愈合的OVCF患者在术后早期表现为血清P1NP、CTX、25(OH)D等骨转换生化标志物表达水平的上调，其水平与预后指标具有相关性，上述指标可作为预测OVCF患者术后骨折延迟愈合的辅助指标。