脛腓骨骨折患者血清基質(zhì)細胞衍生因子-1、白細胞介素-6的表達及其與術(shù)后感染的相關(guān)性

邢雅昶

(南陽市第二人民醫(yī)院 骨科,河南 南陽 473000)

脛腓骨骨折多因直接或間接暴力所致,患者受傷后骨折部位疼痛、畸形,下肢活動受限,嚴重影響患者日常生活[1]。目前,臨床常采取鋼板內(nèi)固定術(shù)治療脛腓骨骨折患者,可維持骨折端對位對線,加固骨折端穩(wěn)定性,促進骨折愈合,但受多因素影響,部分脛腓骨骨折患者易出現(xiàn)術(shù)后感染,影響患者術(shù)后康復(fù)進程[2]。因此,盡早準(zhǔn)確預(yù)測、評估脛腓骨骨折患者術(shù)后感染風(fēng)險,對縮短患者術(shù)后康復(fù)進程、改善預(yù)后具有積極意義。血清基質(zhì)細胞衍生因子-1(stromal cell derived factor-1,SDF-1)屬于趨化因子蛋白家族,與受體結(jié)合后能夠使內(nèi)皮細胞趨化,誘導(dǎo)多種促炎因子的釋放,在機體的感染中發(fā)揮重要作用[3]。且有研究指出,血清SDF-1在開放性骨折術(shù)后感染的患者中呈高表達,通過促進炎癥因子表達參與機體感染反應(yīng)[4]。白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)為機體重要促炎細胞因子之一,主要由單核巨噬細胞生成,在多種感染性疾病中呈高表達[5]。由此,推測血清SDF-1、IL-6的表達與脛腓骨骨折患者術(shù)后感染有關(guān)。基于此,本研究探討血清SDF-1、IL-6的表達與脛腓骨骨折患者術(shù)后感染的關(guān)系,以期為臨床干預(yù)方案的選擇提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月至2021年12月南陽市第二人民醫(yī)院骨科收治的246例脛腓骨骨折患者作為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)體格檢查時小腿有壓痛、畸形、不能負重,且經(jīng)三維CT或X線正側(cè)位片檢查確診;(2)符合手術(shù)指征,清創(chuàng)后接受鋼板內(nèi)固定術(shù)治療;(3)凝血功能正常;(4)創(chuàng)傷至就診時間超過12 h;(5)認知功能異常,無法配合完成研究。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)多發(fā)性骨折或陳舊性骨折;(2)近1個月內(nèi)使用過免疫制劑、激素類藥物;(3)處于妊娠期或哺乳期;(4)合并直腸癌、胰腺癌等惡性腫瘤;(5)嚴重心、肝、腎功能不全;(6)合并呼吸系統(tǒng)或泌尿系統(tǒng)感染;(7)既往有精神疾病。246例脛腓骨骨折患者中男145例,女101例;年齡25～50歲,平均(37.84±4.05)歲;體重指數(shù)18.21～25.84 kg·m-2,平均(22.13±1.09)kg·m-2;骨折部位近端101例,中段69例,遠端76例。本研究經(jīng)南陽市第二人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核并批準(zhǔn),患者本人已簽署知情同意書。

1.2 術(shù)后感染判定及分組方法

所有患者入院后均完善相關(guān)檢查,由同一級別手術(shù)醫(yī)生進行鋼板內(nèi)固定術(shù)治療。于患者術(shù)后隨訪1個月并參照《中國骨折內(nèi)固定術(shù)后感染診斷與治療專家共識(2018版)》[6]評估術(shù)后感染情況,對術(shù)后切口分泌物或疑似感染組織進行細菌培養(yǎng),結(jié)果為陽性即可判定為術(shù)后感染,將出現(xiàn)術(shù)后感染的患者納入感染組,剩余患者納入未感染組。

1.3 基線資料收集方法

由研究者設(shè)計基線資料調(diào)查表并詳細統(tǒng)計,包含性別(男、女)、年齡、體重指數(shù)、骨折部位(近端、中段、遠端)、骨折類型(開放性、閉合性)、創(chuàng)傷至就診時間、手術(shù)時間、術(shù)中出血量。實驗室檢查資料:于患者術(shù)前采集其5 mL清晨空腹靜脈血,以3 000 r·min-1速率離心8 min,離心半徑10 cm,取血清。采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清SDF-1水平,試劑盒由上海晶抗生物工程有限公司提供;采用放射免疫測定法檢測血清IL-6水平,試劑盒由上海紀(jì)寧生物科技有限公司提供。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 術(shù)后感染發(fā)生情況

246例脛腓骨骨折患者鋼板內(nèi)固定術(shù)后,發(fā)生感染43例,占比17.48%;未發(fā)生術(shù)后感染203例,占比82.52%。

2.2 基線資料

感染組開放性骨折占比高于未感染組,血清SDF-1、IL-6水平高于未感染組(P<0.05);組間性別、年齡、體重指數(shù)、骨折部位、創(chuàng)傷至就診時間、手術(shù)時間、術(shù)中出血量比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組脛腓骨骨折患者基線資料比較

2.3 SDF-1、IL-6水平與術(shù)后感染關(guān)系的logistic回歸分析

將上表比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義的項目作為自變量并賦值(骨折類型開放性=1,閉合性=0,其他為連續(xù)變量),以術(shù)后感染發(fā)生情況作為因變量(感染=1,未感染=0)。經(jīng)logistic回歸分析結(jié)果顯示,血清SDF-1、IL-6高表達以及開放性骨折是脛腓骨骨折患者術(shù)后感染的危險因子(OR>1,P<0.05)。見表2。

表2 脛腓骨骨折患者血清SDF-1、IL-6水平與術(shù)后感染關(guān)系的logistic回歸分析結(jié)果

2.4 血清SDF-1、IL-6水平單獨及聯(lián)合預(yù)測脛腓骨骨折患者術(shù)后感染風(fēng)險的價值分析

將脛腓骨骨折患者術(shù)后感染發(fā)生情況作為狀態(tài)變量(感染=1,未感染=0),血清SDF-1、IL-6水平作為檢驗變量,繪制ROC曲線,結(jié)果顯示,血清SDF-1、IL-6水平單獨及聯(lián)合預(yù)測脛腓骨骨折患者術(shù)后感染風(fēng)險的AUC為0.748、0.729、0.824,均>0.7,具有一定的預(yù)測價值,且聯(lián)合預(yù)測價值較高。見表3。

表3 血清SDF-1、IL-6水平單獨及聯(lián)合預(yù)測脛腓骨骨折患者術(shù)后感染風(fēng)險的價值

3 討論

鋼板內(nèi)固定術(shù)為治療脛腓骨骨折的重要手段之一,通過利用金屬螺釘、鋼板等物將斷骨直接連接固定,可較好地保持患者骨折的解剖復(fù)位[7]。但部分患者術(shù)后易發(fā)生感染,嚴重阻礙患者骨折愈合[8]。鄒斌杰等[9]研究顯示,脛腓骨開放性骨折術(shù)后早期感染發(fā)生率為25.35%,而本研究中,246例脛腓骨骨折患者鋼板內(nèi)固定術(shù)后感染率為17.48%,與上述研究結(jié)果存在差異,可能與樣本量、骨折類型有關(guān)。說明脛腓骨骨折患者鋼板內(nèi)固定術(shù)后存在一定術(shù)后感染風(fēng)險,不利于預(yù)后。因此,臨床應(yīng)積極尋找相關(guān)有效指標(biāo)預(yù)測脛腓骨骨折患者術(shù)后感染風(fēng)險,及時采取防治措施,以減少術(shù)后感染的發(fā)生。

腓骨骨折患者術(shù)后感染的發(fā)生受多種因素影響,據(jù)報道,細胞因子的變化在術(shù)后感染的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用[10]。SDF-1作為趨化因子CXC亞家族成員,在淋巴結(jié)、骨骼肌中均有表達,參與造血系統(tǒng)和淋巴系統(tǒng)的發(fā)育及功能的維持、炎癥反應(yīng)等多種生理與病理過程[11]。王宇強等[12]研究發(fā)現(xiàn),開放性骨折術(shù)后感染患者血清SDF-1水平高于未感染組、健康體檢者,并認為血清SDF-1高表達是由開放性骨折患者術(shù)后感染引起的。IL-6作為促炎細胞因子,主要是由單核巨噬細胞、T細胞、內(nèi)皮細胞分泌合成,在急性期T細胞激活、B細胞成熟過程中具有重要作用[13]。IL-6在機體創(chuàng)傷早期即可迅速釋放入血,使血清IL-6水平升高,且研究指出,IL-6與炎癥性疾病及感染程度直接相關(guān)[14]。基于血清SDF-1、IL-6的作用機制,推測二者與脛腓骨骨折患者術(shù)后感染風(fēng)險存在一定關(guān)聯(lián)。本研究結(jié)果顯示,感染組血清SDF-1、IL-6水平高于未感染組,初步說明腓骨骨折患者血清SDF-1、IL-6水平與術(shù)后感染有關(guān)。SDF-1是由基質(zhì)細胞合成分泌、缺血缺氧誘導(dǎo)表達的趨化因子,而脛腓骨骨折可引起局部組織缺血缺氧,使患者血清SDF-1呈異常高表達[15]。同時,血清SDF-1水平異常高表達表明骨折局部組織缺血缺氧嚴重,會使機體局部產(chǎn)生大量的滲液與細菌,引起局部組織的炎癥反應(yīng),增加術(shù)后感染風(fēng)險[16]。相關(guān)研究指出,血清SDF-1水平與組織創(chuàng)傷、應(yīng)激反應(yīng)等有關(guān),且其水平的高低與外科手術(shù)患者術(shù)后感染程度相關(guān)[17]。因此,血清SDF-1水平升高的脛腓骨骨折患者極易發(fā)生術(shù)后感染。脛腓骨骨折后患者多伴有大面積軟組織損傷和骨架結(jié)構(gòu)破壞,會引起機體內(nèi)血清IL-6升高[18]。而血清IL-6作為細胞促炎因子,其異常高表達可激活中性粒細胞,在機體創(chuàng)傷和修復(fù)過程中促進炎癥介質(zhì)的釋放,加重炎癥反應(yīng),增加術(shù)后感染風(fēng)險[19]。由此可見,血清IL-6高表達與脛腓骨骨折患者術(shù)后感染有關(guān)。

為進一步證實脛腓骨骨折患者術(shù)前血清SDF-1、IL-6水平與術(shù)后感染的關(guān)系,本研究進行l(wèi)ogistic回歸分析并繪制ROC曲線,結(jié)果顯示,血清SDF-1、IL-6高表達是脛腓骨骨折患者術(shù)后感染的危險因子,血清SDF-1、IL-6水平單獨及聯(lián)合預(yù)測脛腓骨骨折患者術(shù)后感染風(fēng)險的AUC均>0.7,有一定的預(yù)測價值。由此可證實,脛腓骨骨折患者血清SDF-1、IL-6水平與術(shù)后感染有關(guān),術(shù)前檢測二者水平可用于脛腓骨骨折患者術(shù)后感染風(fēng)險的預(yù)測、評估。因此,臨床醫(yī)務(wù)工作者可考慮早期檢測脛腓骨骨折患者血清SDF-1、IL-6,以預(yù)測術(shù)后感染風(fēng)險,若其水平呈異常高表達,可及時調(diào)整術(shù)前、術(shù)后抗生素用藥方案,或?qū)︻A(yù)防術(shù)后感染、改善預(yù)后有一定價值。此外,本研究結(jié)果顯示,脛腓骨骨折患者骨折類型與術(shù)后感染有關(guān),分析可能原因為:脛腓骨開放性骨折后軟組織損傷較為嚴重,傷口長時間暴露在空氣中,易接觸病原體,增加致病菌侵入風(fēng)險,導(dǎo)致術(shù)后感染風(fēng)險增加。同時鋼板內(nèi)固定術(shù)作為侵入性操作,可增加局部組織的損傷,改變局部微生態(tài),增加術(shù)后感染風(fēng)險[20]。本研究也存在一定局限性,如本研究為單中心研究,未結(jié)合其他醫(yī)院脛腓骨骨折患者術(shù)后感染情況進行綜合分析,研究結(jié)果可能存在偏倚,后續(xù)仍需要多中心研究加以證實,為脛腓骨骨折患者術(shù)后感染的防治提供參考依據(jù)。

4 結(jié)論

脛腓骨骨折患者血清SDF-1、IL-6水平與術(shù)后感染有關(guān),臨床可通過檢測脛腓骨骨折患者血清SDF-1、IL-6水平預(yù)測患者術(shù)后感染風(fēng)險,且血清SDF-1、IL-6水平聯(lián)合預(yù)測價值更高。