乙酰肝素酶在股骨頭壞死骨及外周血液中的表達及意義.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，引起骨細胞及骨髓成分死亡及隨后的修復，繼而導致股骨頭結構改變，股骨頭塌陷，引起患者關節(jié)疼痛、關節(jié)功能障礙的疾病，是骨科領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節(jié)脫位等，創(chuàng)傷直接破壞了股骨頭的血供，導致骨細胞發(fā)生缺血、缺氧，直至骨細胞、骨髓細胞死亡[2];后者

2、主要病因為皮質(zhì)類固醇激素的應用、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，進而引起組織缺氧、水腫和骨內(nèi)壓升高，從而導致ONFH[6];酒精可誘導骨髓基質(zhì)間充質(zhì)干細胞分化為脂肪細胞，使修復壞死骨的成骨細胞數(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，導致骨壞死;特發(fā)性ONFH無明顯誘因，占非創(chuàng)傷性ONFH的15％-20％，其發(fā)病

3、機制與脂肪栓塞和微血栓有關[8]。非創(chuàng)傷性ONFH其病理生理機制中脂肪栓塞、血管內(nèi)凝血和骨壞死三者往往共存，有學者提出其最終表現(xiàn)為血管內(nèi)凝血(IC)，作為一個共同通路導致股骨頭壞死，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、過敏反應等和其他一些前栓塞情況）[9]。
　　乙酰肝素酶(heparannese，Hpa)是哺乳動物細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，改變細胞外基質(zhì)的結構，提高炎癥和腫瘤細胞的游走轉(zhuǎn)移性，增加HS結合因子的釋放，加速血管生成，在血管生成、炎癥反應以及腫瘤轉(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[14]與組織因子途徑抑制物(tissue factor pathway inhibitor，TFPI)在細胞表面的交互作用，增加TFPI從細胞內(nèi)膜上解離，導致細胞內(nèi)皮表面凝聚[15]。Hpa可增強TF活性，導致Xa因子釋放增加從而激活凝血系統(tǒng)[13]。
　　特發(fā)性ONFH患者的血液處于高凝狀態(tài)，即與凝血反應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、腫瘤轉(zhuǎn)移等多種過程，研究其蛋白表達水平

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)的機制?，F(xiàn)在認為低分子肝素可以有效預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制。肝素與Hpa在體內(nèi)的呈平衡狀態(tài)，可抑制Hpa水平，本實驗旨在探討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變化，研究特發(fā)性ONFH中高凝機制，闡明低分子肝素預防及治療股骨頭壞死中可能的分子機制并提供理論基礎。
　　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人為實驗組，年齡33-65歲，平均53.6歲，男22例，女10例，病程3-24個月，納入標準為:無飲酒史，無激素應用史，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，未應用抗凝及促凝等藥物。根據(jù)患者影像學資料ARCO分期Ⅰ-Ⅳ期進行分組，每組8人。選取新鮮股骨頸骨折，符合實驗組納入標準8人，且摔傷后于24-72小時內(nèi)行髖關節(jié)置換，年齡53-65歲，平均57

8、.1歲，男5例，女3例做為對照組。ARCOⅠ期組患者行髓芯減壓術;ARCOⅡ期行股骨頭頸燈泡式開窗減壓自體髂骨植入術;ARCOⅢ期組中6例行全髖關節(jié)置換，1例行股骨頭鉆孔減壓異體腓骨棒植入術，1例燈泡式開窗減壓自體髂骨植入術;ARCOⅣ期行全髖關節(jié)置換;對照組行全髖關節(jié)置換。術前抽取患者肘靜脈血，應用ELISA法行血漿Hpa及TFPI含量測定;術中取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;另一部分置于體積分數(shù)為10％甲醛溶液中，備用行病理學HE染色檢查。
　　結果:實驗組患者血漿中的Hpa、TFPI表達含量較對照組增加，隨病程進展而呈弧形改變，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蛋白表達較對照組增強，在ARCOⅢ期含量最高，Ⅱ、Ⅳ期中蛋白表達無明顯差異;血漿與股骨頭局部蛋白表達量有一定的相關性，病理學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，骨小梁結構紊亂，廣泛地骨小梁斷裂、稀疏、纖細，可見大量的空骨陷窩。
　　結論:
　　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)保持動態(tài)平衡，闡明了低分子肝素預防、治療股骨頭壞