肱骨干骨折术后骨不连患者血清β-CTX、sICAM-1水平表达分析

李书宽

（河南省唐河县人民医院骨科二病区 唐河 473400）

肱骨干骨折为临床常见骨折，临床常采用髓内钉内固定治疗，但因骨折端血运差，常合并软组织损伤，部分肱骨干骨折患者在接受手术治疗后有较高的骨不连发生风险[1]。有研究指出，肱骨干骨折患者术后骨不连的发生可引起持续疼痛和活动受限等，对患者的日常工作及生活造成严重影响，且需再次治疗，增加治疗费用，延长住院时间[2]。人可溶性细胞间黏附分子1（sICAM-1）是骨折愈合的相关生化指标，为重要的黏附分子，在介导炎症反应中起到重要的作用[3]。有研究指出，sICAM-1 可通过介导细胞间、细胞与细胞外基质黏附作用，由于炎症细胞浸润，导致骨折端炎症损伤，影响骨折愈合[4]。而Ⅰ型胶原羟基端肽β 特殊序列（β-CTX）是Ⅰ型胶原的重要降解产物，当骨痂改建时Ⅰ型胶原发生降解，生成β-CTX，可反映骨吸收情况[5]。且有研究指出，当破骨细胞调节骨吸收时，随着基质胶原水解，β-CTX 的生成明显增多，并认为β-CTX 与骨折愈合密切相关[6]。鉴于此，本研究探讨血清β-CTX、sICAM-1 水平与肱骨干骨折患者术后发生骨不连的关系。现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取医院2019年1月至2020年6月收治的肱骨干骨折患者100 例为研究对象。纳入标准：经X 线、CT、MRI 检查确诊为肱骨干骨折；接受髓内钉内固定手术治疗；新鲜闭合性骨折。排除标准：合并多发伤、多发骨折；病理性骨折；合并严重内科疾病；合并骨质疏松症。男59 例，女41 例；年龄25～67 岁，平均（38.15±4.10）岁；致伤原因：交通事故51 例，跌倒38 例，其他11 例。患者及家属对本研究内容知情，自愿参与并签署知情同意书。本研究经医院医学伦理委员会批准（伦理审批号：伦理字201800195 号）。

1.2 骨不连评估标准及分组方法 参照《外科学》[7]中标准，若患者在内固定术后骨折端超过9 个月未出现愈合迹象且经过3 个月的连续观察仍无愈合迹象，经影像学检查证实骨折端存在明显间隙，则判定为发生术后骨不连，纳入发生组，反之则纳入未发生组。

1.3 基线资料收集 设计基线资料调查表，统计两组以下资料：性别（男、女）、年龄、致伤原因（交通事故、跌倒、其他）、骨折部位（骨上段、骨中段、骨下段）、骨折类型（横行骨折、斜行骨折、粉碎性骨折、其他）、吸烟史（有、无）、骨折旋转角度、术中闭合复位次数、术中扩髓情况（有、无）。

1.4 血清β-CTX、sICAM-1 水平测定 采集患者外周静脉血5 ml，3000 r/min 离心10 min，分离上层血清，用酶联免疫吸附法测定血清β-CTX、sICAM-1水平。

1.5 观察指标 统计患者骨不连发生情况，对比骨不连发生组与未发生组基线资料，术前血清β-CTX、sICAM-1 水平；Logistic 回归分析各主要指标与骨不连发生的关系；绘制受试者工作特征曲线（Receiver Operating Curve,ROC）并计算曲线下面积（Area Under Curve, AUC）， 检验血清β-CTX、sICAM-1 预测肱骨干骨折术后骨不连风险的价值；绘制决策曲线，分析联合血清β-CTX、sICAM-1 水平的预测模型预测肱骨干骨折术后骨不连发生风险价值。

1.6 统计学方法 采用SPSS25.0 软件分析数据。计数资料用%表示，行χ2检验，多组间率的比较采用Bonferroni 方法校正，检验水准α=原α 水平/比较次数，即0.05/3=0.0167、0.05/4=0.0125；计量资料均经正态性检验，用（±s）表示，组间用独立样本t检验；各主要指标与骨不连关系用Logistic 回归分析；绘制ROC 曲线，并计算AUC 值，检验血清β-CTX、sICAM-1 水平预测肱骨干骨折术后骨不连风险价值，AUC 值＞0.90 为预测性能较高，0.71～0.90 为有一定预测性能，0.50～0.70 为预测性能较低，＜0.50为无预测性能；采用R4.1.0 统计分析软件和“rmda”软件包，以净受益率为纵坐标，高风险阈值为横坐标，绘制决策曲线，分析联合血清β-CTX、sICAM-1水平的预测模型预测肱骨干骨折术后骨不连发生风险价值。

2 结果

2.1 两组基线资料比较 两组基线资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 两组基线资料比较（±s）

表1 两组基线资料比较（±s）

资料发生组（n=19）未发生组（n=81）χ2/tP性别[例（%）]男女0.0120.914年龄（岁）致伤原因[例（%）]0.0670.5580.9470.757骨折部位[例（%）]0.1120.945骨折类型[例（%）]交通事故跌倒其他骨上段骨中段骨下段横行骨折斜行骨折粉碎性骨折其他0.1250.989吸烟史[例（%）]0.0940.759骨折旋转角度（°）术中闭合复位次数（次）术中扩髓[例（%）]有无有无11（57.89）8（42.11）38.21±4.249（47.37）7（36.84）3（15.79）5（26.32）10（52.63）4（21.05）4（21.05）5（26.32）9（47.37）1（5.26）4（21.05）15（78.95）8.23±2.042.03±0.625（26.32）14（73.68）48（59.26）33（40.74）38.14±4.0942（51.85）31（38.27）8（9.88）19（23.46）46（56.79）16（19.75）17（20.99）20（24.69）38（46.91）6（7.41）17（20.99）64（79.01）7.94±2.181.89±0.6322（27.16）59（72.84）0.5280.8740.0060.5990.3840.940

2.2 骨不连发生情况 经随访，100 例肱骨干骨折患者术后发生骨不连19 例（19.00%）。2.3 两组术前血清β-CTX、sICAM-1 水平比较发生组术前血清β-CTX、sICAM-1 水平低于未发生组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 两组术前血清β-CTX、sICAM-1 水平比较（ng/ml，±s）

表2 两组术前血清β-CTX、sICAM-1 水平比较（ng/ml，±s）

组别nβ-CTXsICAM-1发生组未发生组1981 t P 0.45±0.040.51±0.054.8710.000153.45±28.45178.43±30.223.2770.002

2.4 各主要指标与肱骨干骨折术后骨不连关系的Logistic 回归分析 将肱骨干骨折术后骨不连发生情况作为因变量（1=发生，0=未发生），将表1 中有差异的变量作为自变量，逐个纳入作单元Logistics回归分析。后将P条件放宽至＜0.2，纳入符合条件的变量（β-CTX、sICAM-1），建立多元回归模型。结果显示，血清β-CTX、sICAM-1 的过表达均是肱骨干骨折术后骨不连发生的保护因子（OR＜1，P＜0.05）。见表3。

表3 各主要指标与肱骨干骨折术后骨不连关系的Logistic 回归分析

2.5 血清β-CTX、sICAM-1 水平预测肱骨干骨折术后骨不连发生风险价值分析 将肱骨干骨折术后骨不连发生情况作为因变量（1=发生，0=未发生），将血清β-CTX、sICAM-1 水平作为状态变量，绘制ROC 曲线。见图1。结果显示，血清β-CTX、sICAM-1水平预测肱骨干骨折术后骨不连发生的AUC 均＞0.70，有一定的预测价值。见表4。

图1 血清β-CTX、sICAM-1 水平预测肱骨干骨折术后骨不连发生风险价值ROC 图

表4 血清β-CTX、sICAM-1 水平预测肱骨干骨折术后骨不连发生风险价值分析

2.6 血清β-CTX、sICAM-1 水平预测肱骨干骨折术后骨不连发生的决策曲线 以净受益率为纵坐标，高风险阈值为横坐标，绘制决策曲线。见图2。结果显示，当高风险阈值为0～0.99 时，净受益率大于0，有临床意义，且高风险阈值取值越小，净受益率越大，最大值为0.19；在阈值0.11～0.37、0.46～0.74、0.76～0.90 范围内，联合血清β-CTX、sICAM-1 水平的预测模型预测肱骨干骨折术后骨不连发生的净受益率优于单纯血清β-CTX 或单纯血清sICAM-1。

图2 血清β-CTX、sICAM-1 水平预测肱骨干骨折术后骨不连发生的决策曲线图

3 讨论

髓内钉内固定因其具有生物力学特性及保护骨折端血运的优势，在肱骨干骨折患者中应用广泛。但因肱骨干独特的解剖、血运结构等，肱骨干骨折患者术后骨不连发生风险较高[8]。研究指出，肱骨干骨折骨不连率为5%～10%[9]。也有部分学者认为，肱骨干骨折骨不连率高达30%[10]。本研究结果显示，经随访100 例肱骨干骨折术后发生骨不连19 例，发生率为19.00%，表明肱骨干骨折患者骨不连发生风险较高，与上述研究结果相似。明确与肱骨干骨折患者术后骨不连发生相关的指标十分必要。

有研究指出，骨折是一种骨组织结构的损伤，其发展过程包括坏死、骨折修复、炎症反应等，多为暴力造成，均会影响到细胞外基质[11]。而sICAM-1 是一种细胞外基质黏附因子，也是免疫球蛋白超家族的重要成员，在伤口修复、介导炎症细胞与血管内皮细胞黏附中起到重要的作用[12]。有文献指出，sICAM-1 的升高可导致机体出现过度炎症反应，是骨折发生后影响其愈合的重要原因[13]。β-CTX 来源于Ⅰ型胶原降解，当破骨细胞调节骨吸收时，随着骨基质胶原水解，β-CTX 的生成明显增加[14]。有研究指出，β-CTX 的含量增高反映骨吸收程度、骨质流失的增加，骨折患者得到有效的治疗β-CTX 水平维持在较低浓度，停止治疗的患者β-CTX 立即升高[15]。由此，说明血清β-CTX、sICAM-1 水平或与肱骨干骨折患者术后骨不连发生有关。本研究结果表明血清β-CTX、sICAM-1 水平的低表达可能会导致肱骨干骨折患者术后骨不连的发生。分析可能的原因：sICAM-1 为机体重要黏附分子，在炎症反应中具有黏附和趋化的作用，若入院时肱骨干骨折患者的血清异常低表达，可通过介导细胞与细胞外基质的黏附作用，诱导炎症细胞浸润，加重骨折端的炎症损伤，增加患者术后骨不连的风险[16～17]。而β-CTX 是一种与骨折愈合相关的生化指标，可反应骨吸收情况，若术前肱骨干骨折患者的血清β-CTX 异常低表达，可导致骨细胞和软骨细胞增生降低，Ⅰ型胶原降解降低，增强破骨细胞活性，促进骨吸收，不利于骨折愈合，增加肱骨干骨折患者术后骨不连发生风险[18～19]。

为进一步证实血清β-CTX、sICAM-1 水平与肱骨干骨折患者术后骨不连的关系，本研究进行回归分析，并绘制ROC 曲线，结果显示，血清β-CTX、sICAM-1 的过表达均是肱骨干骨折术后骨不连发生的保护因子，入院时血清β-CTX、sICAM-1 水平预测肱骨干骨折术后骨不连发生的AUC 均＞0.7，有一定预测价值。绘制决策曲线，结果显示，联合血清β-CTX、sICAM-1 水平的预测模型预测肱骨干骨折术后骨不连发生的净受益率优于单纯血清β-CTX或单纯血清sICAM-1。

综上所述，血清β-CTX、sICAM-1 水平与肱骨干骨折患者术后骨不连发生有关，二者可用于肱骨干骨折患者术后骨不连发生风险的预测，且联合预测净受益率更高。