张铎安

河南省南阳市第一人民医院骨科  河南 南阳 473000

摘要 目的：探讨骨折延迟愈合患者血转化生长因子-β1（transforming growth factor，TGF-β1）、骨形态发生蛋白-2（Bone morphogenetic protein-2, BMP-2）、碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase, ALP）及血液流变学指标变化。方法：选取67例骨折延迟愈合患者（观察组）和67例骨折正常愈合患者（对照组）为研究对象，比较两组患者年龄、性别构成、骨折严重情况、骨折固定、感染及患者功能活动情况。检测两组患者骨折后12周血液流变学及血清TGF-β1、BMP-2、ALP水平，并进行对比分析。结果：观察组中60岁以上患者43例（64.18%），严重骨折41例（61.19%），内固定不稳9例（13.43%），感染11例（16.42%），功能活动不合理15例（19.40%），各项指标发生比例均大于对照组（P<0.05）。观察组各血液流变学指标均明显高于对照组，差异具有显著性（P<0.05）。观察组患者血清TGF-β1、BMP-2、ALP水平均明显低于对照组患者，差异具有显著性（P<0.05）。骨折延迟愈合患者血TGF-β1、BMP-2、ALP水平降低与患者年龄、骨折严重程度、内固定情况、是否发生感染以及功能活动是否合理显著相关（P<0.05），而与患者性别无关（P>0.05）。结论：骨折延迟愈合与患者年龄、骨折严重程度、内固定、感染以及功能活动情况有关，且患者血清TGF-β1、BMP-2、ALP明显降低，血液微循环状态也较差。

关键词：骨折延迟愈合；转化生长因子-β1（TGF-β1）、骨形态发生蛋白-2（BMP-2）、碱性磷酸酶（ALP）；血液流变学

Study of hemorheology and TGF-β1, BMP-2, ALP levels in patients with delayed fracture healing 

ZHANG Duo-an

(Department of orthopedics,Nanyang first people's hospital ,Henan nanyang 473000 China)

Abstract Objective: To investigate the changes of transforming growth factor (TGF-β1), bone morphogenetic protein-2 (BMP-2), alkaline phosphatase (ALK) and hemorheology in patients with delayed fracture healing. Methods: 67 patients with delayed fracture healing (observation group) and 67 patients with normal fracture healing (control group) were enrolled in this study. The age, gender composition, severity of fracture, stability of fixation, infection and functional activity were compared in two groups. The hemorheology and serum TGF-β1, BMP-2, ALP levels were detected and analyzed in two groups 12 weeks after fracture. Results: 43 patients were older than 60 (64.18%) in observation group and 41 patients with severe fracture (61.19%), 9 patients with internal fixation of unstable (13.43%), 11 patients with infection (16.42%), 15 patients with unreasonable function activities (19.40%), those occurrence rates in observation group were significantly higher than control group (P<0.05). The indexes of hemorheology in observation group were significantly higher than those in control group (P<0.05). The serum TGF-β1, BMP-2, ALP levels in observation group were significantly lower than those in control group (P<0.05). The reductions of serum TGF-β1, BMP-2, ALP in patients with delayed fracture healing were significantly correlated with the age, severity of fracture, stability of fixation, infection and functional activity (P<0.05), and were no correlated with gender composition (P>0.05). Conclusion: The delayed fracture healing is mainly associated with age, severe fracture, fixation instability, infection and functional activities. The serum TGF-β1, BMP-2, ALP levels decreases and with worse microcirculation in patients with delayed fracture healing.

Keywords: Delayed fracture healing; Transforming growth factor (TGF-β1); Bone morphogenetic protein-2 (BMP-2); Alkaline phosphatase (ALK); Hemorheology 

骨折是临床常见的创伤性疾病，随着社会经济的发展，从事建筑业、交通运输等职业的人数增加，导致因高空坠落、砸压伤以及交通事故所造成的骨折患者人数不断增多^[1]。一般情况下，骨折会在发生后3-6个月内愈合，然而部分患者由于生物学因素、技术因素以及联合因素等导致在正常时间内不能有效愈合，即为骨折延迟愈合^[2-3]。骨折延迟愈合的危害性较大，不仅延长患者恢复时间，增加再次手术的风险，同时也给患者生活质量产生很大影响^[4]。因此，如何避免和减少骨折延迟愈合的发生是医学研究的重点课题。本研究对我院收治的67例骨折延迟愈合和67例骨折正常愈合患者的临床资料进行比较，分析两组患者基本临床资料以及血清TGF-β1、BMP-2、ALP水平、血液流变学的差异，为探讨骨折延迟愈合的内外诱因提供依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2011年3月至2016年3月本院收治的67例骨折延迟愈合患者为观察组，其中男37例，女30例，年龄34-78岁，平均（65.8±9.4）岁；开放性骨折28例，闭合性骨折39例；骨折部位：胫腓骨骨折25例，股骨骨折18例，肱骨骨折17例，尺桡骨骨折7例。骨折延迟愈合诊断标准^[5]：患者在骨折治疗后12周时未达愈合标准，骨折部位功能受限，疼痛，X线片显示骨痂较少，骨折端存在间隙。排除标准：排除妊娠期或哺乳期妇女，排除严重肝肾功能不全患者，排除心血管疾病患者，排除不积极配合治疗患者。另选取同期我院骨折愈合正常的67例患者为对照组，其中男39例，女28例；年龄32-73岁，平均（51.6±8.2）岁；开放性骨折29例，闭合性骨折38例；骨折部位：胫腓骨骨折23例，股骨骨折18例，肱骨骨折18例，尺桡骨骨折8例。两组患者骨折类型、骨折部位及治疗方法等资料比较，差异无显著性（P>0.05），具有可比性。本研究经医院伦理委员会审核批准，所有患者均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 临床资料收集

收集两组患者各项临床病理资料，包括患者年龄、性别、骨折严重情况、内固定是否合适，有无感染以及功能活动是否正确等。

1.2.2 血液流变学检测

分别于患者骨折后12周抽取空腹静脉晨血，置于肝素钠抗凝采血管中。应用ZL6000i型血液流变分析仪（上海澜瑞科技公司）进行血液流变学检测，检测指标包括血浆黏度、红细胞聚集指数、红细胞刚性指数以及全血黏度等。

1.2.3 血清TGF-β1、BMP-2、ALP水平检测

采集患者骨折12周时空腹静脉晨血4mL，3000r/min离心10min，收集血清。采用酶联免疫吸附实验（ELISA）法进行血清TGF-β1、BMP-2、ALP水平检测，其中TGF-β1试剂盒购于上海雅吉生物公司，BMP-2试剂盒购自上海科兴生物公司，ALP试剂盒购自上海江莱生物公司。本研究中所有操作均有专人按照说明书进行。

1.3 统计学方法

应用SPSS19.0软件进行统计学分析，计量资料以均值±标准差（±S）表示，组间比较采用t检验；计数资料以率（%）表示，采用χ²检验；以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 骨折延迟愈合相关因素分析

观察组中年龄大于60岁患者、严重骨折、内固定不稳、感染及功能活动不合理患者比例显著高于对照组，差异具有显著性（P<0.05）。两组中性别构成比较，差异无显著性（P>0.05）。见表1。

表1 骨折延迟愈合相关因素比较[n(%)]

Tab1 The risk factors of delayed fracture healing [n(%)]

2.2 两组患者血液流变学指标比较

观察组患者血浆黏度、红细胞聚集指数、红细胞刚性指数以及全血高切、低切黏度均明显高于对照组，差异具有显著性（P<0.05）。见表2。

表2 两组患者血液流变学指标比较（±S）

Tab2 Comparison of hemorheology in two groups (±S)

2.3 两组患者外周血TGF-β1、BMP-2、ALP水平比较

观察组患者外周血TGF-β1、BMP-2、ALP水平均明显低于对照组患者，差异具有显著性（P<0.05）。见表3。

表3 两组患者血TGF-β1、BMP-2、ALP水平比较（±S）

Tab3 Comparison of serum TGF-β1, BMP-2, ALP levels in two groups (±S)

2.4 骨折延迟愈合患者血TGF-β1、BMP-2、ALP水平与各因素的关系

观察组患者外周血TGF-β1、BMP-2、ALP水平降低与患者年龄、骨折严重程度、内固定情况、是否发生感染以及功能活动是否合理显著相关，其中高龄、严重骨折、内固定不稳、感染以及不合理功能锻炼患者血清TGF-β1、BMP-2、ALP水平明显低于年龄偏低、非严重骨折、内固定良好、未感染以及合理功能活动者，差异均具有显著性（P<0.05）。而不同性别的骨折延迟愈合患者血清TGF-β1、BMP-2、ALP水平差异无显著性（P>0.05）。见表4。

表4 骨折延迟愈合患者TGF-β1、BMP-2、ALP水平与临床危险因素的关系

Tab4 Relationship between TGF-β1, BMP-2, ALP levels and risk factors of patients with delayed fracture healing

3 讨论

骨折延迟愈合是骨折治疗过程中常见并发症，严重影响患者预后效果，导致患者生存状态变差。据统计，我国骨折患者延迟愈合的发生率高达8%-10%^[6]。骨折愈合是极其复杂的过程，其组织形态以及功能的恢复受到多种因素的影响。本研究显示骨折延迟愈合的观察组患者年龄大于60岁者、严重骨折患者以及内固定不稳、感染、功能活动不合理的发生率明显高于对照组，提示年龄、骨折程度、内固定情况、感染以及后期功能锻炼均为影响骨折愈合的关键因素。（1）年龄：老年人由于机体功能衰退，钙质流失，多伴有骨质疏松，导致骨折后愈合时间延长^[7]；（2）骨折程度：严重骨折患者多伴有骨折移位及周围软组织创伤等，导致骨折处不能完全复位，骨膜完整性遭到破坏，影响骨折愈合；严重损伤时，骨折端缺血坏死，造成局部微循环障碍，影响受损组织修复，减缓骨折的愈合过程^[8]；（3）内固定情况：内固定不稳导致骨折对位不良，骨折处不利应力无法得到缓解，从而影响骨折愈合^[9]；（4）感染：骨折患者患处本身存在组织坏死等情况，感染时脓细胞填充骨折处髓腔，导致血管栓塞，延长患处微循环，感染加剧骨坏死，组织骨痂的形成，使骨折不愈合或延迟愈合^[10]；（5）功能活动不合理：合理的功能活动是骨折患者关节功能恢复的保障，倘若患者活动过早、过重，则破坏骨折端稳定性，导致骨折端分离，影响骨折愈合^[11]。

目前研究发现，除上述物理因素外，患者微循环状态及骨代谢情况等相关指标均是影响骨折愈合的关键因素。血液流变学对骨折愈合情况也有重要影响，其能够反应血液黏滞程度，血液黏度增加会导致机体血液循环障碍，骨折部位血供不足，影响骨折愈合^[12]。血清TGF-β1、BMP-2及ALP是骨代谢过程中具有代表性的指标，其中TGF-β1能够诱导成骨细胞增殖分化，促进骨痂生长，并抑制破骨细胞的成熟，引起成熟破骨细胞的凋亡^[13-14]。BMP-2是一类诱导成骨生长的重要因子，能够促使间质细胞分化为成软骨细胞和成骨细胞，对骨新生和修复发挥积极促进作用^[15-16]。ALP是评价骨转换和成骨细胞分化程度的敏感指标，主要存在于成骨细胞胞浆中，骨折愈合过程中，随着骨形成的增强，成骨细胞数量增多，ALP活性升高，因此，血中ALP检测有助于对骨折愈合情况的观察^[17]。本研究结果显示，观察组患者血浆黏度、红细胞聚集指数、红细胞刚性指数以及全血高切、低切黏度均明显高于对照组，提示骨折延迟愈合患者存在血液流变学异常。另外，观察组患者血清TGF-β1、BMP-2、ALP水平均低于对照组，说明骨折延迟愈合患者骨代谢状态较差。本研究同时对不同临床危险因素的骨折延迟愈合患者血清TGF-β1、BMP-2、ALP水平进行比较，研究发现，各因子水平降低与患者年龄、骨折严重程度、内固定情况、是否发生感染以及功能活动是否合理相关，其中高龄、严重骨折、内固定不稳、感染以及功能活动不合理患者的血清TGF-β1、BMP-2、ALP水平显著降低；分析骨折延迟愈合的发生是由于患者年龄偏高、骨折严重、感染等物理因素导致机体发生一系列反应，从而影响骨代谢情况，最终造成骨折的延迟愈合。

综上所述，骨折延迟愈合与患者年龄、骨折程度、内固定情况、感染以及功能活动有关联，另外血液流变学和骨代谢异常是导致骨折延迟愈合的内在原因。

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