骨橋蛋白和趨化素評估非創(chuàng)傷性股骨頭壞死的價值△

曹 婷，韋標(biāo)方

（1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣東廣州 510006；2.臨沂市人民醫(yī)院，山東臨沂 276000）

股骨頭壞死（osteonecrosis of femoral head,ON?FH）系指股骨頭處血管受損或血液流變異常，骨細(xì)胞活力降低甚至凋亡，股骨頭軟骨下區(qū)域隨之發(fā)生變性、壞死、關(guān)節(jié)面塌陷、髖關(guān)節(jié)功能受限的難治性疾?。?］。據(jù)其誘因，臨床多將ONFH劃分為創(chuàng)傷性股骨頭壞死（traumatic osteonecrosis of femoral head,TONFH）和非創(chuàng)傷性股骨頭壞死（nontraumatic osteo?necrosis of femoral head,NONFH）兩大類，其中酒精的過量攝入、激素的長期應(yīng)用、減壓病等是NONFH的主要誘因，骨代謝異常為其主要病理特征。流行病學(xué)研究表明：該病的發(fā)病漸趨年輕群體，其中男性發(fā)病率高達(dá)女性的4倍［2，3］。就具體發(fā)病機(jī)制而言，目前暫未形成統(tǒng)一意見，但血液流變異常、遺傳因素、環(huán)境因素已成為現(xiàn)階段接受度較高的發(fā)病機(jī)制觀點(diǎn)。由于就診與發(fā)病之間存在一定的延滯性，且可供早期篩查的MRI檢查價格昂貴，多數(shù)患者就診或明確診斷時疾病已進(jìn)展至不可逆狀態(tài)，喪失最佳保髖時機(jī)。因此，如何提高該疾病的預(yù)測率和早期診斷率是目前臨床面臨的一個巨大挑戰(zhàn)。

骨橋蛋白（osteopontin,OPN），又名骨橋素，亦有骨穩(wěn)態(tài)負(fù)調(diào)節(jié)器之稱，廣泛存在于骨、腎、腦、肌肉等多種組織和細(xì)胞中，在細(xì)胞附著、血管新生、機(jī)體骨重塑、炎性疾病、機(jī)體免疫等多種生理病理進(jìn)程中均可起到關(guān)鍵作用［4］。以pro-chemerin為主要分泌方式的脂肪細(xì)胞因子Chemerin，分布于人體脂肪、肝臟、卵巢以及骨等組織，協(xié)作參與機(jī)體代謝［5，6］。多項(xiàng)研究表明，OPN和Chemerin在多種骨科相關(guān)疾病的發(fā)病過程中均有參與，但在NONFH中鮮有報(bào)道，故本研究擬探討OPN、Chemerin與NONFH相關(guān)性，以期為該疾病的早期診斷提供新的途徑和方法。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）NONFH符合《中國成人股骨頭壞死臨床診療指南》（2020年）；（2）國際骨循環(huán)協(xié)會（Association Research Circulation Osseous,ARCO）Ⅰ～Ⅳ期；（3）年齡>18歲；（4） 酒精性O(shè)NFH，持續(xù)6個月以上每周攝入乙醇量>400 ml，且于1年內(nèi)確診；（5）激素性O(shè)NFH，服用潑尼松龍>2 g或者服藥周期超過3個月，且于2年內(nèi)確診；（6）特發(fā)性O(shè)NFH，無其他明顯誘發(fā)因素；（7）單因素致病。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）既往患有嚴(yán)重基礎(chǔ)性疾病、認(rèn)知功能障礙者；（2）患有代謝性骨病或近期服用過對骨代謝有影響的藥物；（3）病例資料重復(fù)納入者或信息不全者；（4）妊娠期、哺乳期女性。

1.2 一般資料

2021年2月—2021年7月，就診于臨沂市人民醫(yī)院股骨頭?？频幕颊撸?6例NONFH患者符合上述標(biāo)準(zhǔn)，納入本研究。另外，同一時期健康查體的62例健康者作為健康對照組。本研究符合赫爾辛基宣言精神，并經(jīng)過臨沂市人民醫(yī)院倫理委員會審批，所有研究對象均知情同意。

1.3 檢測方法

所有研究對象禁飲禁食至少6 h后，晨起采集肘靜脈血5 ml，置于4℃冰箱環(huán)境中待自然凝固，之后以3 000 r/min的速度離心8 min，將離心后得到的上層血清分裝于無菌EP管，存放于-80℃冰箱。采用ELISA檢測血清OPN、Chemerin濃度，試劑盒均購于武漢華美，試劑盒均批內(nèi)差<8%，批間差<10%，嚴(yán)格按照說明書中步驟進(jìn)行。

1.4 評價指標(biāo)

記錄研究對象的一般資料，包括性別、年齡、身高、體重、體重指數(shù)（body mass index,BMI）、病程、側(cè)別和發(fā)病原因。采用疼痛視覺模擬評分（visu?al analogue scale,VAS）和 Harris評分評價臨床表現(xiàn)。行影像學(xué)檢查，評估ARCO分期和塌陷程度。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

本研究所有數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析，GraphPad Prism 7.0作圖。計(jì)量資料以±s表示，資料呈正態(tài)分布時，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或單因素方差分析；資料呈非正態(tài)分布時，采用秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料采用x2檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)。等級資料比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)。血清檢測指標(biāo)與臨床和影像指標(biāo)間行Spearman分析或Pearson相關(guān)分析。血清檢測指標(biāo)與是否患有NONFH行受試者工作特征曲線（re?ceiver operating characteristic curve,ROC）分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 NONFH組與健康組一般資料比較

NONFH患者與健康人一般資料與比較見表1，兩組性別、年齡、BMI方面的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。但與健康組相比，NONFH組血清OPN、Chemerin水平顯著高于正常人組 （P<0.05）。

表1 NONFH組和健康組一般資料與比較

2.2 NONFH患者不同指標(biāo)分組血清OPN、Chemerin水平比較

66例NONFH組患者按不同指標(biāo)分組血清檢測結(jié)果與比較見表2。按是否吸煙劃分的2個亞組間血清OPN和Chemerin濃度的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。按 BMI劃分的 2個亞組間血清 OPN和Chemerin濃度的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。按病因劃分的3個亞組間，血清OPN和Chemerin濃度均由高至低依次為：酒精性>激素性>特發(fā)性，三亞組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。按側(cè)別數(shù)劃分的2個亞組，雙側(cè)組血清OPN和Chemerin均顯著高于單側(cè)組（P<0.05）。按影像股骨頭是否塌陷劃分2個亞組，已塌陷組血清OPN和Chemerin均顯著高于未塌陷組（P<0.05）。按ARCO分期劃分4個亞組，血清OPN和Chemerin均隨分期加重而顯著增加，不同分期亞組間的差異均統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

表2 66例NONFH患者不同指標(biāo)分組血清檢測結(jié)果（±s）與比較

表2 66例NONFH患者不同指標(biāo)分組血清檢測結(jié)果（±s）與比較

注：雙側(cè)均患有NONFH者，按嚴(yán)重側(cè)統(tǒng)計(jì)

images/BZ_37_204_1068_558_1134.pngimages/BZ_37_204_1201_558_1267.pngimages/BZ_37_558_1068_757_1134.pngimages/BZ_37_558_1201_757_1267.pngimages/BZ_37_757_1068_971_1134.pngimages/BZ_37_757_1201_971_1267.pngimages/BZ_37_971_1068_1327_1134.pngimages/BZ_37_971_1201_1327_1267.pngimages/BZ_37_1327_1068_1593_1134.pngimages/BZ_37_1327_1201_1593_1267.pngimages/BZ_37_1593_1068_2025_1134.pngimages/BZ_37_1593_1201_2025_1267.png吸煙 是 2821.31±14.640.52595.57±19.390.511images/BZ_37_2025_1068_2276_1134.pngimages/BZ_37_2025_1201_2276_1267.pngBMI（kg/m2）0.2260.293images/BZ_37_204_1333_558_1402.pngimages/BZ_37_558_1333_757_1402.pngimages/BZ_37_757_1333_971_1402.pngimages/BZ_37_971_1333_1327_1402.pngimages/BZ_37_1327_1333_1593_1402.pngimages/BZ_37_1593_1333_2025_1402.pngimages/BZ_37_2025_1333_2276_1402.png病因0.0140.014images/BZ_37_204_1468_558_1534.pngimages/BZ_37_558_1468_757_1534.pngimages/BZ_37_757_1468_971_1534.pngimages/BZ_37_971_1468_1327_1534.pngimages/BZ_37_1327_1468_1593_1534.pngimages/BZ_37_1593_1468_2025_1534.pngimages/BZ_37_2025_1468_2276_1534.pngimages/BZ_37_204_1601_558_1667.pngimages/BZ_37_558_1601_757_1667.pngimages/BZ_37_757_1601_971_1667.pngimages/BZ_37_971_1601_1327_1667.pngimages/BZ_37_1327_1601_1593_1667.pngimages/BZ_37_1593_1601_2025_1667.pngimages/BZ_37_2025_1601_2276_1667.pngimages/BZ_37_204_1733_558_1800.pngimages/BZ_37_558_1733_757_1800.pngimages/BZ_37_757_1733_971_1800.pngimages/BZ_37_971_1733_1327_1800.pngimages/BZ_37_1327_1733_1593_1800.pngimages/BZ_37_1593_1733_2025_1800.pngimages/BZ_37_2025_1733_2276_1800.pngimages/BZ_37_204_1866_558_1932.pngimages/BZ_37_558_1866_757_1932.pngimages/BZ_37_757_1866_971_1932.pngimages/BZ_37_971_1866_1327_1932.pngimages/BZ_37_1327_1866_1593_1932.pngimages/BZ_37_1593_1866_2025_1932.pngimages/BZ_37_2025_1866_2276_1932.pngimages/BZ_37_204_1999_558_2065.pngimages/BZ_37_558_1999_757_2065.png<25酒精性特發(fā)性雙側(cè)已塌陷Ⅱ期Ⅳ期images/BZ_37_757_1999_971_2065.png36 26 23 36 44 15 22images/BZ_37_971_1999_1327_2065.png21.34±16.13 24.02±14.97 15.10±16.93 22.42±14.18 26.37±15.71 8.95±1.79 37.35±15.74images/BZ_37_1327_1999_1593_2065.pngimages/BZ_37_1593_1999_2025_2065.png96.03±18.34 99.34±19.02 85.15±17.79 97.23±19.13 104.07±14.29 77.11±4.09 115.65±10.61images/BZ_37_2025_1999_2276_2065.png

2.3 血清指標(biāo)與臨床和影像指標(biāo)的相關(guān)分析

血清指標(biāo)與臨床指標(biāo)的Spearman和Pearson相關(guān)性分析結(jié)果見表3，血清OPN水平與NONFH病程、VAS評分、ARCO分期和股骨頭塌陷程度呈顯著正相關(guān)（P<0.05），與 Harris評分呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）；血清Chemerin水平與NONFH病程、VAS評分、ARCO分期和股骨頭塌陷程度呈顯著正相關(guān)（P<0.05），與Harris評分呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）。

表3 66例患者血清指標(biāo)與臨床和影像指標(biāo)的相關(guān)分析

2.4 ROC曲線分析

128例研究對象的血清檢測結(jié)果與是否患有NONFH的ROC曲線分析見圖1。OPN診斷NONFH的最佳截?cái)帱c(diǎn)是12.12 ng/ml，敏感性為68.18%，特異性為93.55%，曲線下面積（area under curve,AUC） 為 0.880（95%CI=82.33%～93.65%，P<0.001）（圖1a）。Chemerin診斷NONFH的最佳截?cái)帱c(diǎn)是 75.18 ng/ml，敏感性為 81.82%，特異性為90.32%，AUC為 0.917（95%CI=87.03%～96.41%，P<0.001）（圖 1b）。

圖1 128例研究對象的血清檢測結(jié)果與是否NONFH的ROC分析 1a:OPN在診斷NONFH的ROC曲線 1b:Chemerin在診斷NONFH中的ROC曲線

3 討 論

NONFH除與局部血液供應(yīng)相關(guān)之外，還與機(jī)體自身的代謝情況密不可分。近年來，隨著蛋白質(zhì)組學(xué)研究的不斷深入，與ONFH相關(guān)的血清標(biāo)志物引起諸多學(xué)者的注意［7-9］。曾平等［10］曾在激素性O(shè)NFH和健康者的血清中分析出多種差異蛋白質(zhì)，其中病例組SAA-2，prothrombin，CFB等7種蛋白表達(dá)上調(diào)；actin，APOL1等2種蛋白表達(dá)下調(diào)。同樣有學(xué)者在酒精ONFH和正常人群血清miRNAs的研究中，發(fā)現(xiàn)IGF2，PDGFA，RUNX2，PTEN和VEGF等多種蛋白表達(dá)具有顯著性差異，為臨床應(yīng)用血清標(biāo)志物診斷酒精性O(shè)NFH提供了依據(jù)［11］。

相關(guān)研究表明：在ONFH組和健康對照組中，血清脂聯(lián)素的表達(dá)水平具有明顯差異，并與疾病的Ficat分級及疼痛視覺模擬評分等呈負(fù)相關(guān)［12］。沈瑩珊等［13］研究顯示：ONFH組血清Nessatin-1水平顯著高于同期對照組，與塌陷前Nessatin-1水平相比，塌陷后Nessatin-1水平明顯升高。另有研究發(fā)現(xiàn)，NONFH患者血清FGA的表達(dá)情況顯著高于同期健康人群，并與NONFH疾病的ARCO分期、股骨頭壞死的面積呈正相關(guān)［14］。這與本研究所得結(jié)論有一定相似之處。

OPN，作為一種多功能磷酸蛋白，通常在炎性骨病患者的滑液和關(guān)節(jié)軟骨中過表達(dá)，并與疾病的嚴(yán)重程度顯著相關(guān)［15］。有研究指出，OPN表達(dá)水平的增高往往與TLR4/NF-κB通路的激活有關(guān)［16］。TLR4作為脂多糖受體，在骨細(xì)胞中廣泛存在，可使NF-κB通路活化，增加TNFα/IL-1β等炎性因子釋放量，加速機(jī)體炎癥反應(yīng)，使破骨細(xì)胞大量增殖，成骨分化受到抑制，從而影響ONFH的疾病進(jìn)程［17］。Visfatin，adip-onectin，leptin等脂肪因子已被證實(shí)與機(jī)體炎癥反應(yīng)聯(lián)系密切，Chemerin同為一種特異性脂肪細(xì)胞因子，亦可促進(jìn)白細(xì)胞向炎癥部位聚集，使關(guān)節(jié)炎癥持續(xù)加重。在以往的研究中，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，敲除Chemerin蛋白的受體CMKLR1后，退變髓核組織中Chemerin的表達(dá)量明顯下降，成骨細(xì)胞活性較前明顯提升并促進(jìn)其礦化，明顯延緩椎間盤退變［18］。余成帥等［19］研究發(fā)現(xiàn)，Chemerin在骨關(guān)節(jié)炎患者血清中明顯過表達(dá)，這可能與Chemerin刺激軟骨細(xì)胞分泌過量NO，促使白細(xì)胞介素等炎癥因子過表達(dá)有關(guān)。也有研究者認(rèn)為，血清Chemerin與Visfatin水平及其比值可作為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的潛在診斷指標(biāo)［20］。因此，筆者推測，NONFH患者較健康組血清OPN、Chemerin表達(dá)水平增加，同時隨著ARCO分期加重，患者股骨頭發(fā)生塌陷，NONFH組內(nèi)血清OPN、Chemerin表達(dá)水平上調(diào)可能與TLR4/NF-κB通路的激活，機(jī)體炎癥因子的釋放增加有關(guān)。

在上述研究中，筆者從NONFH患者組與健康人組、NONFH患者各亞組指標(biāo)展開分析發(fā)現(xiàn)：較健康組相比，NONFH組血清OPN、Chemerin表達(dá)水平顯著上調(diào)；在NONFH患者中，隨著病情的不斷進(jìn)展，血清OPN、Chemerin濃度呈不斷升高趨勢；在三種致病因素方面，血清OPN、Chemerin濃度從高到低依次為酒精性、激素性、特發(fā)性；就相關(guān)性而言，血清OPN、Chemerin表達(dá)水平與ARCO分期、VAS評分、病程、塌陷程度呈顯著正相關(guān)；與Harris評分呈顯著負(fù)相關(guān)。作者推測，血清OPN、Chemerin表達(dá)水平上調(diào)可能與機(jī)體TLR4/NF-κB等通路的活化，炎性因子釋放，成骨與破骨細(xì)胞間的穩(wěn)態(tài)遭到破壞有一定關(guān)系。

本研究不足之處：納入研究的病例資料相對較少，缺乏臨床大樣本、多中心的病例對照研究；另一方面，應(yīng)進(jìn)一步對疾病的某一具體發(fā)病因素展開研究，并進(jìn)行隨訪觀察，進(jìn)一步明確該指標(biāo)對疾病發(fā)展的影響。

綜上所述，作者推斷，OPN、Chemerin對NON?FH的臨床預(yù)測和早期診斷有一定的價值，可作為疾病診斷的潛在血清標(biāo)志物。