乙酰肝素酶在股骨頭壞死骨及外周血液中的表達(dá)及意義.pdf

1、目的:股骨頭壞死(Osteonecrosis of the femoral head，ONFH)是股骨頭血供中斷或受損，引起骨細(xì)胞及骨髓成分死亡及隨后的修復(fù)，繼而導(dǎo)致股骨頭結(jié)構(gòu)改變，股骨頭塌陷，引起患者關(guān)節(jié)疼痛、關(guān)節(jié)功能障礙的疾病，是骨科領(lǐng)域常見的難治性疾病[1]，可分為創(chuàng)傷性和非創(chuàng)傷性兩大類，前者主要是由髖部外傷引起，如股骨頸骨折和髖關(guān)節(jié)脫位等，創(chuàng)傷直接破壞了股骨頭的血供，導(dǎo)致骨細(xì)胞發(fā)生缺血、缺氧，直至骨細(xì)胞、骨髓細(xì)胞死亡[2];后者

2、主要病因?yàn)槠べ|(zhì)類固醇激素的應(yīng)用、酗酒和特發(fā)性等[3-5]，短期內(nèi)大劑量攝入激素引起全血黏度、血漿黏度及總膽固醇明顯升高、血液呈高凝滯狀態(tài)，形成微血栓、髓內(nèi)微循環(huán)障礙，進(jìn)而引起組織缺氧、水腫和骨內(nèi)壓升高，從而導(dǎo)致ONFH[6];酒精可誘導(dǎo)骨髓基質(zhì)間充質(zhì)干細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞，使修復(fù)壞死骨的成骨細(xì)胞數(shù)量減少[7]，造成骨髓內(nèi)脂肪組織堆積，引起骨內(nèi)壓增高，血流減少，導(dǎo)致骨壞死;特發(fā)性O(shè)NFH無明顯誘因，占非創(chuàng)傷性O(shè)NFH的15％-20％，其發(fā)病

3、機(jī)制與脂肪栓塞和微血栓有關(guān)[8]。非創(chuàng)傷性O(shè)NFH其病理生理機(jī)制中脂肪栓塞、血管內(nèi)凝血和骨壞死三者往往共存，有學(xué)者提出其最終表現(xiàn)為血管內(nèi)凝血(IC)，作為一個(gè)共同通路導(dǎo)致股骨頭壞死，該通路可以被多種潛在的病原因素激活（骨內(nèi)脂肪栓塞、內(nèi)毒素、過敏反應(yīng)等和其他一些前栓塞情況）[9]。
　　乙酰肝素酶(heparannese，Hpa)是哺乳動(dòng)物細(xì)胞中硫酸肝素蛋白多糖側(cè)鏈——硫酸乙酰肝素的內(nèi)源性糖苷酶，硫酸肝素糖蛋白(heparansul

4、fate proteoglycan，HSPG)是細(xì)胞外微環(huán)境的主要成分，Hpa的天然底物。 Hpa通過降解HSPG的HS側(cè)鏈，改變細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)，提高炎癥和腫瘤細(xì)胞的游走轉(zhuǎn)移性，增加HS結(jié)合因子的釋放，加速血管生成，在血管生成、炎癥反應(yīng)以及腫瘤轉(zhuǎn)移等過程中發(fā)揮重要作用[10-11]。Hpa作為促血管生成因子[12]和血栓前因子[13]廣泛涉及多種愈合過程，Hpa在凝血系統(tǒng)中以非酶方式發(fā)揮作用，通過上調(diào)組織因子(tissue facto

5、r，TF)表達(dá)[14]與組織因子途徑抑制物(tissue factor pathway inhibitor，TFPI)在細(xì)胞表面的交互作用，增加TFPI從細(xì)胞內(nèi)膜上解離，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)皮表面凝聚[15]。Hpa可增強(qiáng)TF活性，導(dǎo)致Xa因子釋放增加從而激活凝血系統(tǒng)[13]。
　　特發(fā)性O(shè)NFH患者的血液處于高凝狀態(tài)，即與凝血反應(yīng)之間顯然存在著某些聯(lián)系，而Hpa可影響凝血系統(tǒng)，參與血管生成、炎癥反應(yīng)、腫瘤轉(zhuǎn)移等多種過程，研究其蛋白表達(dá)水平

6、有助于觀察ONFH患者的血栓及血管生成狀態(tài)，闡明其高凝狀態(tài)的機(jī)制?，F(xiàn)在認(rèn)為低分子肝素可以有效預(yù)防和治療股骨頭壞死，有效減少股骨頭內(nèi)空骨陷窩[17-19]，但并未闡明其可能的分子機(jī)制。肝素與Hpa在體內(nèi)的呈平衡狀態(tài)，可抑制Hpa水平，本實(shí)驗(yàn)旨在探討Hpa及其下游TFPI在ONFH患者的股骨頭壞死骨內(nèi)及外周血液中蛋白表達(dá)變化，研究特發(fā)性O(shè)NFH中高凝機(jī)制，闡明低分子肝素預(yù)防及治療股骨頭壞死中可能的分子機(jī)制并提供理論基礎(chǔ)。
　　方法:選

7、取2012.6-2013.1入院的特發(fā)性單側(cè)股骨頭壞死患者32人為實(shí)驗(yàn)組，年齡33-65歲，平均53.6歲，男22例，女10例，病程3-24個(gè)月，納入標(biāo)準(zhǔn)為:無飲酒史，無激素應(yīng)用史，既往無腎病、高血壓病、糖尿病史、腫瘤病史，近期無急、慢性炎癥病變，未應(yīng)用抗凝及促凝等藥物。根據(jù)患者影像學(xué)資料ARCO分期Ⅰ-Ⅳ期進(jìn)行分組，每組8人。選取新鮮股骨頸骨折，符合實(shí)驗(yàn)組納入標(biāo)準(zhǔn)8人，且摔傷后于24-72小時(shí)內(nèi)行髖關(guān)節(jié)置換，年齡53-65歲，平均57

8、.1歲，男5例，女3例做為對(duì)照組。ARCOⅠ期組患者行髓芯減壓術(shù);ARCOⅡ期行股骨頭頸燈泡式開窗減壓自體髂骨植入術(shù);ARCOⅢ期組中6例行全髖關(guān)節(jié)置換，1例行股骨頭鉆孔減壓異體腓骨棒植入術(shù)，1例燈泡式開窗減壓自體髂骨植入術(shù);ARCOⅣ期行全髖關(guān)節(jié)置換;對(duì)照組行全髖關(guān)節(jié)置換。術(shù)前抽取患者肘靜脈血，應(yīng)用ELISA法行血漿Hpa及TFPI含量測(cè)定;術(shù)中取ARCOⅡ-Ⅳ組股骨頭軟骨下區(qū)壞死骨及骨髓，等分為兩部分，一半迅速置于液氮中保存，用于W

9、esternblot檢測(cè);另一部分置于體積分?jǐn)?shù)為10％甲醛溶液中，備用行病理學(xué)HE染色檢查。
　　結(jié)果:實(shí)驗(yàn)組患者血漿中的Hpa、TFPI表達(dá)含量較對(duì)照組增加，隨病程進(jìn)展而呈弧形改變，其中ARCOⅢ期含量最高，Ⅳ期含量稍顯下降，組間差異有顯著性。壞死股骨頭局部的Hpa、TFPI蛋白表達(dá)較對(duì)照組增強(qiáng)，在ARCOⅢ期含量最高，Ⅱ、Ⅳ期中蛋白表達(dá)無明顯差異;血漿與股骨頭局部蛋白表達(dá)量有一定的相關(guān)性，病理學(xué)HE染色可見隨著壞死程度加重部分

10、骨小梁斷裂，有骨碎片出現(xiàn)，空骨陷窩明顯增多，髓腔脂肪細(xì)胞肥大，有的相互融合成泡狀，至ARCOⅣ期骨髓腔內(nèi)造血組織明顯減少，骨小梁結(jié)構(gòu)紊亂，廣泛地骨小梁斷裂、稀疏、纖細(xì)，可見大量的空骨陷窩。
　　結(jié)論:
　　1、乙酰肝素酶及其下游的組織因子途徑抑制劑在特發(fā)性股骨頭壞死患者表達(dá)含量隨著壞死程度的發(fā)展增高，在股骨頭壞死疾病發(fā)展變化中發(fā)揮重要作用。
　　2、乙酰肝素酶與肝素在體內(nèi)保持動(dòng)態(tài)平衡，闡明了低分子肝素預(yù)防、治療股骨頭壞