巫娟 張峰 郭莉

摘 要：目的 研究VEGF和b-FGF在不同病因股骨頭缺血性壞死中的表達(dá)及意義，為臨床針對不同病因ANFH進(jìn)行個性化防治提供理論依據(jù)。方法 選擇四川省骨科醫(yī)院2015年1月～2018年12月因股骨頭缺血性壞死行人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的股骨頭為標(biāo)本30例設(shè)為實(shí)驗(yàn)組，并按致病原因分為激素組、酒精組、特發(fā)組各10例，另選取股骨頸骨折置換的股骨頭10例做為對照組，分別觀察其VEGF和b-FGF的表達(dá)情況。結(jié)果 各實(shí)驗(yàn)組及對照組均可見VEGF及b-FGF的陽性表達(dá)。實(shí)驗(yàn)組陽性面積百分比均低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），實(shí)驗(yàn)組間陽性面積百分比比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。結(jié)論 股骨頭缺血性壞死中VEGF與bFGF表達(dá)降低，提示細(xì)胞因子與股骨頭壞死的修復(fù)有密切聯(lián)系，且不同原因ANFH其致病機(jī)制可能相似。

關(guān)鍵詞：股骨頭壞死；血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子；堿性成纖維細(xì)胞因子

中圖分類號：R684 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.20.022

文章編號：1006-1959（2018）20-0078-04

Abstract：Objective To study the expression and significance of VEGF and b-FGF in avascular necrosis of femoral head with different etiology，and to provide a theoretical basis for clinical prevention and treatment of different causes of ANFH.Methods A total of 30 cases of femoral head with artificial total hip arthroplasty due to avascular necrosis of the femoral head were selected from the experimental group of Sichuan Provincial Orthopaedic Hospital from January 2015 to December 2018.The patients were divided into hormone group，alcohol group and idiopathic group（n=10）according to the causes of the disease，and 10 cases of femoral head replacement for femoral neck fracture were selected as control group.The expression of VEGF and b-FGF were observed separately. Results The positive expressions of VEGF and b-FGF were observed in all experimental groups and control groups.The percentage of positive area in the experimental group was lower than that in the control group，the difference was statistically significant（P<0.05）. There was no significant difference in the percentage of positive area between the experimental groups（P>0.05）.Conclusion The expression of VEGF and bFGF in avascular necrosis of the femoral head is decreased，suggesting that cytokines are closely related to the repair of femoral head necrosis.The pathogenesis of ANFH may be similar for different reasons.

Key words：Femoral head necrosis；Vascular endothelial growth factor；Basic fibroblast factor

股骨頭缺血性壞死（avascular necrosis femoral head，ANFH）是由不同病因?qū)е卵汗?yīng)被中斷，引起骨組織變性、壞死，繼而股骨頭塌陷，最終引起髖關(guān)節(jié)退行性破壞的一種疾病[1]。常用的治療方式包括藥物治療、髓內(nèi)減壓、旋轉(zhuǎn)截骨、游離骨移植等，但遠(yuǎn)期效果均不理想，至晚期多會出現(xiàn)關(guān)節(jié)面塌陷而需要行人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)[2]，其術(shù)后的并發(fā)癥和遠(yuǎn)期效果仍難預(yù)料。國內(nèi)外一直致力于ANFH的發(fā)病機(jī)制研究，其中研究比較深入且廣泛的是細(xì)胞因子。本文選取血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothellal growth factor，VEGF）和堿性成纖維細(xì)胞因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）研究其在不同原因ANFH的表達(dá)及其意義，為臨床針對不同病因股骨頭壞死進(jìn)行個性化防治提供理論依據(jù)。

1資料與方法

1.1一般資料 收集四川省骨科醫(yī)院2015年1月～2018年12月因股骨頭缺血性壞死行人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的股骨頭為標(biāo)本30例作為實(shí)驗(yàn)組，按照日本厚生省骨壞死研究會（Japanese Investigation Committee， JIC）和 Mont 提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)。按致病原因分為激素組、酒精組、特發(fā)組各10例，另收集新鮮股骨頸骨折行髖關(guān)節(jié)置換的股骨頭標(biāo)本10例做為對照組。激素組男6例，女4例，年齡34～70歲，平均年齡（48.53±3.85）歲；酒精組男5例，女5例，年齡40～73歲，平均年齡（50.32±5.17）歲；特發(fā)組男7例，女3例，年齡38～69歲，平均年齡（47.84±4.78）歲；股骨頸骨折組男6例，女4例，年齡32～75歲，平均年齡（51.50±5.69）歲。各組一般資料比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），有可比性。

1.2方法 將各實(shí)驗(yàn)組股骨頭分別自冠狀面對半剖開，選取肉眼觀壞死區(qū)一約10 mm×10 mm×3 mm 的骨塊，對照組分別選取相應(yīng)部位置于10% 福爾馬林溶液固定，10% EDTATris-HCl（pH7.4）緩沖液脫鈣，HE染色，光鏡觀察。免疫組化染色采用EnVision兩步法。VEGF（規(guī)格：1.5 ml，產(chǎn)品編號：RAB-0157）和b-FGF（規(guī)格：1.5 ml，產(chǎn)品編號：RAB-0305）均購于福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)使用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)上分析。計(jì)量資料以（x±s）表示，先進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)，方差齊者，組間的比較采用單因素方差分析（ANOVA）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，兩兩比較采用 ANOVA 中的 Student Neuman-Keuls 檢驗(yàn)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.01 為統(tǒng)計(jì)學(xué)意義顯著。

2結(jié)果

2.1巨檢 各實(shí)驗(yàn)組肉眼觀相似，軟骨面凹凸不平，與軟骨下骨層剝脫，分離，剖面可見明顯壞死區(qū)，呈淺黃色，油膩感，壞死區(qū)多位于股骨頭上方負(fù)重區(qū)。對照組軟骨面光滑完整，與其下骨組織緊密連接，整個剖面顏色質(zhì)地均一，偶伴出血。

2.2鏡檢 各實(shí)驗(yàn)組鏡下病理形態(tài)大致相似，軟骨細(xì)胞排列不整齊，基質(zhì)變性，軟骨下骨小梁稀疏、破碎、可見死骨片（圖1），骨細(xì)胞明顯減少，較多空骨陷窩，骨小梁周圍骨髓脂肪組織壞死，部分壞死區(qū)周圍可見增生的纖維肉芽組織（圖2）。股骨頸骨折組軟骨細(xì)胞排列均一，骨小梁完整，周圍骨髓組織形態(tài)未見異常（圖3）。

2.3免疫組化 各實(shí)驗(yàn)組及對照組均可見VEGF及b-FGF的陽性表達(dá)，陽性部位均定位于胞質(zhì)。VEGF主要在血管內(nèi)皮細(xì)胞、纖維細(xì)胞及間質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)（圖4）。B-FGF主要在纖維細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞表達(dá)（圖5）。各實(shí)驗(yàn)組陽性面積百分比均低于對照組，統(tǒng)計(jì)學(xué)意義顯著（P<0.01），實(shí)驗(yàn)組間陽性面積百分比比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表1。

3討論

ANFH的發(fā)生與多種因素有關(guān)，例如創(chuàng)傷、激素、酗酒等，但其發(fā)病機(jī)制至今尚未完全闡明[3]，目前現(xiàn)有的臨床研究中利用細(xì)胞因子促進(jìn)ANFH的修復(fù)取得了較好的效果，雖然國內(nèi)外對于ANFH相關(guān)的各種細(xì)胞因子的研究較多[4]，但大多取材于動物實(shí)驗(yàn)，而動物實(shí)驗(yàn)造模的壞死股骨頭其致病因素單一，其結(jié)果并不能完全反應(yīng)人股骨頭壞死的情況。本研究通過對細(xì)胞因子在人股骨頭壞死各個階段的變化的研究，為預(yù)防和治療該疾病提供了一定的理論基礎(chǔ)。

VEGF是最有效的血管生成因子，可以刺激血管生成和促進(jìn)骨形成及其改建。胡志明等[5]建立兔股骨頭壞死模型，通過髓芯穿刺將rhVEGF121脂質(zhì)體作用股骨頭，發(fā)現(xiàn)能夠有效刺激血管生成，改善血供。鐘剛等[6]將PBI AST49-mVEGF基因轉(zhuǎn)染成骨細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)能促進(jìn)成骨細(xì)胞的增值及活性的增強(qiáng)。Kim HK等[7]研究證實(shí)增加VEGF的表達(dá)有助于骺軟骨的修復(fù)。由此可見，VEGF可從多角度多環(huán)節(jié)促進(jìn)骨壞死的修復(fù)。

b-FGF是目前已知最強(qiáng)的促細(xì)胞生長因子，能促進(jìn)成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞的分化、增值，還能刺激微血管的生成。靳松[8]等通過研究 b-FGF 和 b-FGF/BMP 對兔股骨頭壞死實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ托迯?fù)的影響，結(jié)果顯示 b-FGF 既可促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖，又可促進(jìn)毛細(xì)血管生成和促進(jìn)成纖維細(xì)胞生長，明顯快于自身修復(fù)作用。 Moursi AM[9]等研究顯示b-FGF能夠促進(jìn)骨細(xì)胞的粘附作用和保持其正常的細(xì)胞形態(tài)，同時能誘導(dǎo)成骨細(xì)胞的增值。b-FGF能刺激毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和增值從而形成毛細(xì)血管芽，使毛細(xì)血管長入壞死區(qū)，為骨組織提供營養(yǎng)，這對股骨頭壞死的修復(fù)有重要意義。

股骨頭壞死發(fā)生后其自身即開始修復(fù)，但這種修復(fù)極其緩慢導(dǎo)致血管生成和骨形成速度慢于骨小梁吸收速度，因此靠自身不可能完成修復(fù)，采取措施促進(jìn)血管再生及新骨形成，是治療ANFH的關(guān)鍵[10]，而此過程需要多種細(xì)胞因子參與，且各種細(xì)胞因子的作用有連續(xù)性和相關(guān)性[4]，因此，細(xì)胞因子可能需要在一定濃度的其他因子存在的前提下才能充分發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)。

ANFH的理想治療時間應(yīng)在壞死早期階段[11]，目的是阻止骨組織繼續(xù)壞死，并促進(jìn)骨再生。本實(shí)驗(yàn)通過對不同病因引起壞死的股骨頭組織中VEGF與b-FGF的表達(dá)強(qiáng)度進(jìn)行對比研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論何種因素所致的股骨頭壞死，其VEGF與b-FGF的表達(dá)強(qiáng)度均低于股骨頸骨折組。由此可見，激素、酒精及其他致病因素均可能抑制VEGF與b-FGF的表達(dá)。而細(xì)胞因子的表達(dá)與血管生成和骨形成有密切聯(lián)系，若能在股骨頭壞死早期去除致病因素，且通過基因轉(zhuǎn)染等技術(shù)增加細(xì)胞因子的表達(dá)濃度，將有助于股骨頭的修復(fù)[12]。本實(shí)驗(yàn)各組VEGF與b-FGF的表達(dá)未見明顯差異，這與國內(nèi)外大多數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致[4，7，8]，可以推斷各種不同原因ANFH其致病機(jī)制可能相似，其具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，應(yīng)用細(xì)胞因子治療ANFH仍具有廣闊的前景。雖然這方面的臨床應(yīng)用還很少且存在較多問題[13]，例如細(xì)胞因子提取數(shù)量不足、細(xì)胞因子最適宜的濃度及載體以及物種及個體間的差異等，但相信隨著對細(xì)胞因子研究的不斷深入，將進(jìn)一步認(rèn)識其生物學(xué)功能和調(diào)節(jié)機(jī)制，從而有望使其成為臨床治療早期ANFH的有效方法之一。

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收稿日期：2018-7-31；修回日期：2018-8-9

編輯/肖婷婷