血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子在不同骨組織中的表達(dá)

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(山東醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校附屬醫(yī)院，山東 臨沂 276002；2臨沂市人民醫(yī)院)

近年來，股骨頭缺血性壞死(Osteonecrosis of the femoral head，ONFH)的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)，多為中青年。其主要原因?yàn)閯?chuàng)傷或非創(chuàng)傷等導(dǎo)致股骨頭的骨細(xì)胞、骨髓、造血細(xì)胞及脂肪細(xì)胞因缺血壞死，骨組織營養(yǎng)中斷，最終造成股骨頭密度增高或減低，骨囊性改變，骨小梁斷裂，股骨頭塌陷畸形等一系列病變，因骨壞死并非細(xì)菌感染所致，所以又稱為股骨頭無菌性壞死。目前，非損傷原因?qū)е碌腛NFH發(fā)病機(jī)制仍未探明，國內(nèi)外學(xué)者認(rèn)為是由于各種不同病因造成股骨頭局部微循環(huán)血管功能障礙和主要血液供應(yīng)中斷所致[1]。血管內(nèi)皮生長因子(Vascular endothelial growth factor，VEGF)已被證實(shí)是最有效的促進(jìn)血管生長作用的因子。目前研究證實(shí)，VEGF與壞死股骨頭內(nèi)的新骨形成、基質(zhì)干細(xì)胞轉(zhuǎn)化能力及新生血管形成有密切關(guān)系。為此，本研究對(duì)壞死股骨頭內(nèi)的VEGF進(jìn)行檢測，探討其在股骨頭壞死過程中的發(fā)病機(jī)制。

1 資料與方法

1.1臨床資料 選擇2016年5月～2018年5月在本院行人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者24例，其中12例股骨粗隆間骨折患者為對(duì)照組，男8例，女4例；年齡56～77歲，平均(62.47±5.98)歲。另12例股骨頭缺血壞死患者為實(shí)驗(yàn)組，男7例，女5例；年齡54～79歲，平均(63.78±5.56)歲。排除高血壓、糖尿病及免疫系統(tǒng)疾病者。兩組患者的性別比、年齡等比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者或其家屬簽署知情同意書。

1.2VEGF mRNA的檢測 對(duì)照組：術(shù)中取患者正常股骨頭組織2～4 g；實(shí)驗(yàn)組：取患者壞死股骨頭組織2～4 g。將收集到的骨組織分別保存于液氮罐中備用。采用Real-time PCR法檢測樣本骨組織VEGF mRNA的表達(dá)：TaKaRa RNAiso Reagent試劑盒提取骨組織總RNA，逆轉(zhuǎn)錄后按照試劑盒說明書進(jìn)行PCR反應(yīng)。VEGF引物序列：上游引物：5＇-ttgctgctctacctccacca-3＇，下游引物5＇-cacttcgtggGgtttattgtctc-3＇。以GAPDH為內(nèi)參，上游引物：5＇-tcgtcctcctctggtgctct-3＇，下游引物：5＇-TGTTGCCATCAATGACCCCTT-3＇。PCR反應(yīng)條件：94℃預(yù)變性2 min，變性20 s，50℃～65℃退火30 s，72℃延伸60 s，35個(gè)循環(huán)；VEGF退火溫度為55℃，GAPDH退火溫度為57℃。Real-time PCR相關(guān)試劑及試劑盒均由北京博奧有限責(zé)任公司提供。VEGF mRNA相對(duì)表達(dá)量以2-ΔΔCt表示。

2 結(jié)果

VEGF mRNA在對(duì)照組中的相對(duì)表達(dá)量為(0.58±0.033)，在實(shí)驗(yàn)組為(0.45±0.035)。兩組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=9.36，P<0.01)。

3 討論

目前，非損傷原因?qū)е碌腛NFH發(fā)病機(jī)制仍未探明。有研究認(rèn)為，該病與糖皮質(zhì)激素的應(yīng)用以及酗酒有關(guān)[2-3]。股骨頭壞死標(biāo)本的主要病理變化為：骨細(xì)胞壞死情況加重，骨髓細(xì)胞逐漸減少，髓腔內(nèi)脂肪細(xì)胞出現(xiàn)明顯肥大增生，骨組織壞死區(qū)內(nèi)動(dòng)靜脈管腔變形，其內(nèi)伴有大量各期血栓形成，周圍纖維結(jié)締組織增生活躍，壞死區(qū)內(nèi)血管再生能力受到嚴(yán)重影響，新骨再生能力減弱，成骨細(xì)胞數(shù)量較少等。

目前研究證實(shí)，VEGF與壞死股骨頭內(nèi)的新骨形成、基質(zhì)干細(xì)胞轉(zhuǎn)化能力及新生血管形成有密切關(guān)系。Buchholz等[4]通過實(shí)驗(yàn)抑制VEGF的表達(dá)，壞死修復(fù)部位無明顯新生血管跡象，新生血管數(shù)量不夠?qū)е鹿菈乃兰又亍EGF還有促進(jìn)成骨細(xì)胞分化的作用，在血管內(nèi)皮細(xì)胞、成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞中都有較高的表達(dá)。Cao等在研究抗凝藥物與血管舒張藥物治療ONFH的應(yīng)用中，經(jīng)免疫組化證實(shí)治療組VEGF表達(dá)增多，提示VEGF在ONFH演變過程中起重要作用[1]。Xu通過免疫組化研究EPO治療ONFH發(fā)現(xiàn)，治療組VEGF的表達(dá)也增多[5]。劉日光等通過體外VEGF基因轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)表明，轉(zhuǎn)染后能有效促進(jìn)壞死的骨組織內(nèi)血管新生，進(jìn)而促進(jìn)骨細(xì)胞再生。同時(shí)實(shí)驗(yàn)證實(shí)其他的細(xì)胞因子多數(shù)都是直接或者間接通過VEGF信號(hào)通路來促進(jìn)血管再生作用。通過Meta分析VEGF基因多態(tài)性證實(shí)，基因VEGF-634g/C多態(tài)性與ONFH的發(fā)生相關(guān)，而男性組則更為明顯[6]。有實(shí)驗(yàn)證實(shí)兔壞死模型骨壞死區(qū)的VEGF表達(dá)明顯增加[7]。本研究對(duì)正常骨組織與壞死骨組織中的VEGF mRNA表達(dá)量進(jìn)行檢測，證實(shí)正常股骨頭組織內(nèi)其相對(duì)表達(dá)量高于壞死股骨頭組織。

目前，ONFH的治療方案主要分為病因治療、藥物治療及手術(shù)治療。移植骨間充質(zhì)干細(xì)胞已被證實(shí)對(duì)早期骨壞死有效；對(duì)于頻臨塌陷或已塌陷變形、長久疼痛的功能障礙者可行人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，該技術(shù)成熟，效果肯定。