李良琦 赵崇海 王海涛 柴国禄

黑龙江省佳木斯市骨科医院骨一科，黑龙江佳木斯 154002

[摘要]目的探讨老年股骨颈骨折患者全髋关节置换手术前后血清瘦素（Leptin）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）水平的变化及临床意义。方法 选择2015年1月～2016年6月在佳木斯骨科医院手术治疗的56例老年股骨颈骨折患者作为观察组，选择同期的50例健康老年人作为对照组，测定两组全髋关节置换手术前及手术后第1、3、7、14天血清Leptin、TNF-α、IL-6水平的变化。结果老年股骨颈骨折患者血清Leptin、TNF-α、IL-6水平较正常老年人明显升高，差异有统计学意义（P＜0.01）。手术后第1、3、7天的血清Leptin、TNF-α、IL-6水平逐渐升高，差异有统计学意义（P＜0.01）。结论血清Leptin、TNF-α、IL-6水平升高参与了老年股骨颈骨折损伤及手术早期的急性创伤性炎症反应，并参与了术后骨折愈合的骨重建。

[关键词]老年股骨颈骨折；瘦素；肿瘤坏死因子-α；白细胞介素-6

股骨颈骨折是老年人最常见的骨折，人口老龄化使我国老年股骨颈骨折的发病率逐年增加。老年股骨颈骨折因其高死亡率和高致残率，已引起临床医学界的广泛关注。全髋关节置换术是老年股骨颈骨折最有效的治疗方法，老年股骨颈骨折患者在外伤、手术等因素的作用下，机体会出现严重的创伤反应，导致大量相关激素和细胞因子释放。机体内细胞因子的失衡，内环境稳定被破坏，引起血流动力学、血液流变学及免疫功能的异常，使患者易发生感染、深静脉血栓形成等严重并发症。了解老年股骨颈骨折患者手术前后某些细胞因子的变化规律，对预测疾病的发展与转归，采取恰当的临床治疗，降低病死、致残率可能有重要意义。本研究旨在探讨老年股骨颈骨折患者全髋关节置换手术前后血清瘦素（Leptin）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）水平的动态变化，现报道如下。

选择2015年1月～2016年6月在佳木斯骨科医院手术治疗的56例老年股骨颈骨折患者，其中男性34例，女性22例；年龄66～86岁，平均（71.28±10.67）岁；体重指数为24.37±3.28；跌落致骨折32例，车祸致骨折14例，其他原因致骨折10例；所有患者均经CT或MR检查确诊，按Garden骨折分型分为Ⅲ型41例，Ⅳ型25例。选择同期的50例体检健康老年人作为正常对照组，其中男 29例，女 21例；年龄 65～89岁，平均（71.13±10.26）岁；体重指数为24.68±3.87。两组的性别、年龄、体重指数等一般资料比较，差异无统计学意义﹙P＞0.05﹚，具有可比性。

老年股骨颈骨折患者术前，术后第1、3、7、14天晨空腹采取肘静脉血5 ml，4℃离心分离血清，-70℃保存待测。检测方法：采用酶联免疫法（ELISA）测定血清Leptin、TNF-α、IL-6。Leptin试剂盒由上海工硕生物技术有限公司提供，TNF-α、IL-6试剂盒由深圳晶美生物工程有限公司提供。所有检测指标均在同次实验用同批试剂完成，各项质量控制指标均符合要求。

采用SPSS 20.0统计学软件对数据进行处理，计量资料以均数±标准差（±s）表示，数据间差异性测定采用方差分析q检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

观察组患者的血清Leptin、TNF-α、IL-6水平在创伤早期手术前较对照组明显升高，差异有统计学意义（P＜0.01）；术后第3天较术后第1天升高，术后第7天较术后第3天升高达高峰，差异有统计学意义（P＜0.01）；术后第14天降至术前水平，但仍高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01）（表1）。

Leptin是近年发现的由哺乳动物脂肪细胞分泌的由167个氨基酸组成的多肽类激素，具有抑制摄食、促进能量消耗等作用[1]。最近的研究显示，Leptin在骨代谢、促进造血、调节免疫、促进细胞修复及血管形成等方面均具有调节作用[2]，其在创伤、应激、感染等损伤过程中作为抗炎及修复因子发挥重要作用[3]。本研究结果显示，老年股骨颈骨折患者在行全髋关节置换手术前血清Leptin水平即较正常对照组明显升高；术后第1天较术前升高，术后第3天升高更明显，术后第7天升至最高峰。骨折创伤、术后患者血清Leptin水平升高可降低创伤后内毒素诱导的TNF-α水平升高，降低TNF-α诱发的炎症级联反应损害[4]。Leptin能升高α-黑色素细胞刺激素（α-MSH）水平，抑制炎症介质产生，拮抗内毒素诱导的器官损伤和死亡，能稳定细胞膜，减少单核巨噬细胞系统的损伤，降低非特异性炎症反应。Leptin还能促进脂肪酸和损伤局部渗出蛋白质的降解，以合成ATP提供胞膜泵动力，降低损伤局部酸中毒和恢复内环境稳态[5]。老年股骨颈骨折创伤及手术初期患者血清Leptin水平升高有助于维持骨折手术诱导的炎症状态下机体内环境的稳态调节。老年股骨颈骨折全骻关节置换术后第14天，患者血清Leptin水平明显下降，接近于术前水平，但仍高于正常。老年股骨颈骨折全髋关节置换术后血清Leptin水平升高对术后骨折愈合也可能有重要意义。Tomas等[6]对人骨髓基质干细胞（hMS2-12）系研究发现，Leptin提高人骨髓基质干细胞hMS2-12碱性磷酸酶、骨钙素及Ⅰ型胶原mRNA和蛋白质水平，促进骨髓基质干细胞向成骨细胞分化，并使成骨细胞基质矿化水平提高。Gordeladze等[7]直接在原代培养的人髂脊成骨细胞加入Leptin（100 ng/ml），结果显示，Leptin能促进成骨细胞胶原合成，刺激成骨细胞增殖、分化及矿化，保护分化成熟的成骨细胞使之凋亡减少，并促进成骨细胞转化为骨细胞。Tomas等[8]在后来的研究中进一步证实Leptin在外周确有成骨作用。Holloway等[9]的研究显示，Leptin能降低破骨细胞核因子κB受体活化因子 （RANK）和RANK配体（RANKL）mRNA水平，增加护骨素（OPG）mRNA稳态水平和蛋白质分泌，通过RNAKL/OPG信号途径抑制破骨细胞活性，减少骨吸收。

老年股骨颈骨折术后骨创伤愈合过程的骨形成、骨重建主要是成骨细胞增殖分化、细胞外基质合成钙化增强和破骨细胞吸收减弱的动态过程[10]。Leptin促进骨髓基质干细胞向成骨细胞分化，刺激成骨细胞增殖、分化，转化为骨细胞，并抑制破骨细胞。Leptin参与了老年股骨颈骨折术后的骨形成、骨重建。

TNF-α、IL-6是具有广泛生物学效应的多功能细胞因子。TNF-α主要由单核细胞、巨噬细胞产生；IL-6主要由单核细胞产生，也可由激活的巨噬细胞、血管内皮细胞或成纤维细胞产生[11]。本研究结果显示，老年股骨颈骨折患者骨折后术前血清TNF-α、IL-6水平即较对照组明显升高，术后第1、3天逐渐升高，术后第7天达高峰，术后第14天降至术前水平。TNF-α、IL-6是骨折手术早期参与急性期炎症反应最主要的细胞因子和介质。TNF-α水平升高诱发机体代谢增强，血流动力学明显变化，促进炎症介质生成，导致炎性因子瀑布效应[12]。IL-6也参与骨折术后急性期反应的全过程,IL-6既有致炎作用，又有抗炎作用。IL-6延缓中性粒细胞凋亡，促进过氧化物生成，加剧炎症反应；IL-6还通过激活IL-1Ra和TNFsRp55抑制TNF-α和IL-1的促炎症反应，激活IL-10起到抗炎症作用[13]。创伤早期TNF-α、IL-6水平升高是一种代偿性抗炎生理学反应，适度、受控制的炎症状态有利于创伤的修复和创口的愈合[14]。IL-6能促进血管生成，刺激血管内皮生长因子（VEGF）生成和成骨细胞、破骨细胞分化，有利于骨折愈合[15]。TNF-α也参与骨折术后的愈合过程，TNF-α经JNK、NF-κB信号传导途径，通过 OPG/RANKL/RANK系统促进破骨细胞分化[16]。TNF-α刺激hMSCs的骨化，通过Want信号通路诱导成骨细胞分化[17]。TNF-α既可促进破骨细胞分化，又可诱导成骨细胞生成，发挥促进成骨的作用[18]。有研究显示，TNF-α不仅参与初期愈伤骨的形成，而且在骨痂塑形期也有高表达，在骨塑形方面也发挥了重要作用[19]。血清Leptin、TNF-α、IL-6参与了老年股骨颈骨折创伤、手术早期的急性创伤性炎症反应，并参与了术后的骨形成和骨重建。了解其变化的规律，及时采取恰当的治疗，控制其适度的表达、分泌，对促进骨折愈合、减少死亡和致残可能有重要意义。

[1]刘建，廖宗敏，胡红，等.妊娠期高血压患者血清瘦素水平的变化及意义[J].中国当代医药，2015，22（7）：86-88.

[2]梅炳银.脑梗死患者脂联素瘦素及炎性因子水平与颈动脉内中膜厚度相关性研究[J].中国实用神经疾病杂志，2016，19（14）：34-36.

[3]曹勇.颅脑创伤患者血清及脑脊液瘦素及炎症因子水平变化及意义[J].浙江创伤外科，2016，21（2）：270-271.

[4]张贻脊，翟杭波，李陶冶，等.老年骨外伤患者感染病原菌分布与对血清核因子受体活化因子配体和瘦素水平的影响研究[J].中华医院感染学杂志，2016，26（9）：2070-2072.

[5]Jaworek J，Bonior J，Pierzchalski P，et al.Leptin protects the pancreas from damage induced by caerulein overstimulation by modulating cytokine production[J].Pancreatology，2002，2（2）：89-99.

[6]Tomas T，Gori T，Khosla S，et al.Leptin acts on human marrow stromall cells to enhance differentiation to obteoblases and to inhibit differentiation to adipoctyes[J].Endocrinology，1999，140（4）：1630-1638.

[7]Gordeladze JO，Drevon CA，Syverse U，et al.Leptin stimulates human osteoblastic cell proliferation，de novo collagen synthesis，and mineralization：impect on differentiation markers，apoptasis，and osteoclastic singnaling[J].J Cell Biochem，2002，85（4）：825-836.

[8]Tomas T，Burguera B，Melton LJ，et al.Role of serum leptin，insulin and estrogen levels as potential mediators of the relationship between fat mass and bone mineral density in men versus women[J].Bone，2001，29（1）：114-120.

[9]Holloway WR，Collier FM，Aikei CJ，et al.Leptin inhibits osteoctast generation[J].J Bone Miner Res，2002，17（2）：200-209.

[10]张耀武，陈平波，周瑜博，等.老年股骨粗隆间骨折患者血清炎性介质的表达与患者预后的关系[J].中国老年学杂志，2017，37（4）：929-931.

[11]李代挑，钟远伦，邱正强.肿瘤坏死因子白细胞介素-6等细胞因子与左心功能不全的关系[J].河北医学，2014，20（2）：216-218.

[12]Marsell R，Einhorn TA.The biology of fracture healing[J]. Injury，2011，42（3）：551-555.

[13]Steensberg A，Fischer CP，Keller C，et al.IL-6 enhances plasma IL-1ra，IL-10 and cortisol in humans[J].Am J Phsiol Endocrinol Metab，2003，285（2）：433-437.

[14]Yager DR，Kulina RA，Gilman LA.Wound fluids：a window into the wount environment？[J].Int J LOW Extem Wounds，2007，6（4）：262-272.

[15]Ferreira E，Porter RM，Wehling N，et al.Inflammatory cytokines induce an unigue mineralizing phenotype in mesenchymal stem cells derived from human bone marrow[J].J Biol Chem，2013，288（3）：29494-29505.

[16]黄晓斌，孙元明，李雨民，等.破骨细胞分化成熟因子及信号传导通路[J].中国骨质疏松杂志，2007，11（7）：803-808.

[17]Briolay A，Lenced P，Bessueille L，et al.Autocrine stimulation of osteoblast activity by Wnt5a in response to TNF-α in human mesenchymal stem cells[J].Biochem Biophys Res Commun，2013，430（6）：1072-1077.

[18]Glass GE，Chan JK，Freidin A，et al.TNF-alpha promotes fracture repair by augmenting the recruitment and differentiation of muscle-derived stromall cells[J].Proc Natl Acad Sci USA，2011，108（7）：1585-1590.

[19]侯君艺，闫建设.肿瘤坏死因子TNF-α双向调节骨稳态[J].现代免疫学，2015，35（3）：233-236.

Changes of the level of serum Leptin,TNF-α and IL-6 and its clinical significance in the aged patients with femoral neck fracture before and after total hip replacement

LI Liang-qiZHAO Chong-haiWANG Hai-tao CHAI Guo-lu
Department of the First Orthopaedy,Orthopaedy Hospital of Jiamusi City in Heilongjiang Province,Jiamusi 154002, China

[Abstract]ObjectiveTo study the level changes of serum Leptin,TNF-α and IL-6 and its clinical significance in the aged patients with femoral neck fracture before and after total hip replacement.Methods56 cases of aged patients with femoral neck fracture who were treated by operation in Jiamusi Orthopaedy Hospital from January 2015 to June 2016 were selected as the observation group,at the same period,50 normal aged individuals were selected as the control group.The serum levels of Leptin,TNF-α and IL-6 were measured in the control group and in the observation group before operation and at the 1st,3nd,7th,14th d after total hip replacement.ResultsThe serum levels of Leptin,TNF-α and IL-6 were significantly higher in aged patients with femoral neck fracture than that the normal aged individuals,the differences were statistically significant(P＜0.01).The serum levels of Leptin,TNF-α and IL-6 were increased grandually at the 1st,3nd,7th d after total hip replacement in the aged patients with femoral neck fracture,the differences were statistically significant(P＜0.01).ConclusionThe high levels of Leptin,TNF-α and IL-6 may involve the development of acute traumatic inflammatory response,which can effect the bone healing.

[文献标识码]A

[文章编号]1674-4721（2017）11（a）-0098-03

（收稿日期：2017-08-14 本文编辑：祁海文）