骨折延迟愈合患者血转化生长因子β1的改变
摘要：目的 研究骨折延迟愈合患者外周血中转化生长因子(transforming growth factor，TGF)β1表达水平的变化趋势，并与正常愈合患者进行对比。方法 共60 例骨折延迟愈合患者，取其在骨折后1年内不同时间的外周血标本作为实验组；另取60 例骨折后正常愈合的患者作为对照组。通过免疫酶标法分别检测骨折后1、2、4、8、12、24、36、48、60周，各组患者外周血中TGFβ1表达水平的变化趋势，并比较实验组与对照组之间的差异。另检测30 例骨不连患者在手术前后及最终愈合时，外周血中TGFβ1的水平。结果 骨折2周后，各组患者的外周血TGFβ1水平都有显著升高(P<0.01)。在2～4周间，实验组患者的TGFβ1水平急剧下降，又回到正常水平；而对照组患者的外周血TGFβ1仍维持在较高的水平，是实验组的1.2倍(P<0.01)。对照组TGFβ1水平直至骨折后8周时，才回落至正常水平。术前骨不连患者外周血TGFβ1水平与正常人无差异，术后2周TGFβ1水平迅速上升(P<0.01)，维持到4周时逐步下降，直到最终愈合时又回落到正常值。结论 骨折患者外周血TGFβ1水平于较早期下降是骨折延迟愈合的一个重要指标。TGFβ1在骨折愈合过程中起关键作用，骨不连患者术后愈合与外周血TGFβ1也有密切联系。
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关键词：延迟愈合；骨不连；骨折愈合；转化生长因子β1
Alterations in Serum Level of TGFβ1 in Patients with Delayed Fracture Healing
XU Shihong，SUN Zhansheng，ZHOU dongsheng，et al
(Department of Traumatic Orthorpaedics，Shandong University Shangdong Provincal Hospital，Jinan 250021，China)
Abstract：Objective To determine the alterations in serum level of TGFβ1 from patients with delayed fracture healing in comparison with those from normal healing.Methods All the 60 patients with delayed fracture healing were recruited as exp～imental group(Exp)and their peripheral blood samples were collected over a period of 1 years following a standardized time schedule.Another 60 patients with normal healing were recruited as control group(Ctrl).The serum levels of TGFβ1 at 1，2，4，8，12，24，36，48，60 weeks after trauma were measured using enzyme immunoassays and compared between the 2 groups.TGFβ1 in 30 patients with nonunion Was assayed pre，postoperation and after healing.Results Serum levels of TGFβ1 increased significantly 2 weeks after fracture in both groups(P<0.01).During 2 to 4 weeks after trauma，TGFβ1 declined dramatically in Exp group to the reference value；but it still maintained at a relatively higher level in Ctrl group，about 1.2fold higher than Exp group(P<0.01).TGFβ1 in Ctrl group did not return to the reference value until 8 weeks after trauma.Preoperation，TGF13 1 in the patients with nonunion was similar to normal people.There was a significant increase 2 weeks postoperation(P<0.01)，and a decrease 4 weeks postoperation.Conclusion Decline of serum concentration of TGFβ1 occurred earlier in patients with delayed fracture healing，which indicated that TGFβ1 plays a critical role in fracture healing.It also seems dependent on sufficient availability of TGFβ1 for patients with nonunion during consolidation phase.Key words：delayed union；nonunion；fracture healing；TGFβ1
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骨折愈合的生理过程不同于身体其他部位的组织再生，它最终需要重建骨折处的组织结构，使其恢复原有的生物学特征和功能，这一过程有部分类似于胚胎发育中的骨生成阶段[1]。近年来，随着免疫组织化学和基因表达等各方面的研究进展，发现在骨折愈合时必须有各种生化因子的参与，其中包括细胞因子、蛋白酶和血管形成因子[2]。在本研究中，我们通过对比骨折正常愈合和延迟愈合患者，以及骨不连患者手术前后外周血中转化生长因子(transforming growth factor，TGF)β1表达水平的差异，希望由此阐明外周血TGFβ1水平与骨折愈合状况的相关性，以及TGFβ1在骨折愈合过程所起的作用。
1 材料与方法
1.1 一般资料 选取60 例骨折延迟愈合患者，男41 例，女19 例，年龄25～63 岁；60 例骨折后正常愈合的患者作为对照组，男38 例，女22 例，年龄21～59 岁。入选者均为四肢长骨骨折，并去除了多处创伤、明显软组织损伤和开放性骨折的病例，2组患者入院治疗时的体征无显著性差异。由于体内TGFβ1的表达水平还会受到其他因素的影响，因此我们选取的所有患者均未伴有肝肾功能异常、心血管疾病、恶性肿瘤或严重感染等。骨折治疗后的前3个月，患者每2周检查1次；后3个月每月检查1次。30 例骨不连患者也选取了四肢长骨的骨不连，男17 例，女13 例，年龄27～68 岁。行手术治疗，术中切新断端，取髂骨植骨，采用带血管骨膜瓣移植，并联合常规钢板、髓内钉内固定或外固定架固定。28 例患者在术后6个月内临床愈合，未出现感染、错位、内固定断裂等并发症；2 例延迟至术后1年愈合。
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1.2 血样采集 骨折正常愈合的患者作为对照组，取其骨折后l、2、4、8、12、24、36、48、60周的外周血样品；对于骨折延迟愈合患者，待其愈合后，仍然持续收集外周血样品至骨折后1年，作为实验组。骨不连患者在术前、术后2、4、8周和最终愈合时，取外周血样品。血样采集时，取患者清晨空腹静脉血，肝素抗凝，分离血清，加入抑肽酶防止蛋白降解，置于-80℃冷冻保存。
1.3 ELISA法检测TGFβ1的表达水平 以TGFβ1的ELISA试剂盒(RD Systems)检测各组血清样品中TGFβ1的含量，检测过程按照试剂盒所附操作手册的步骤进行。检测前以1 mol/L的HCl进行酸化，将样品中的所有TGFβ1分子完全转换为具有生物活性的成熟肽形式，确保检出血样中所有的TGFβ1分子。随后比较实验组与对照组患者血清中TGFβ1表达水平和变化趋势的差异，以及骨不连患者在手术前、后及最终愈合时，血清中TGFβ1水平的变化情况。
1.4 统计学方法 所有实验均重复3次，数据以±s表示，t检验和OneWay ANOVA方法对实验结果进行统计学处理，P<0.05表示差异具有显著性意义。
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2 结 果
2.1 骨折患者外周血中TGFβ1的表达水平 如图1所示，各组患者骨折后1、2、4、8、12、24、36、48、60周时，外周血中TGFβ1的表达水平。骨折发生早期(1～4周)，在对照组骨折正常愈合的患者中，外周血的TGFβ1水平始终显著高于实验组的骨折愈合延迟患者(P<0.01)。发生骨折的前2周，各组患者的外周血TGFβ1水平都有显著升高(P<0.01)。但在2～4周间，实验组患者的TGFβ1水平急剧下降，又基本回复到一般情况下的正常状态；而对照组患者的外周血TGFβ1仍维持在较高的水平，是实验组的1.2倍(P<0.01)。直至骨折后8周时，对照组TGFβ1水平才回落至正常水平。
图1 骨折正常愈合与延迟愈合患者外周血TGFβ1水平的比较 略
2.2 骨不连患者外周血中TGFβ1的表达水平 骨不连患者在手术前，外周血TGFβ1水平与正常人无差异，术后2周TGFβ1水平迅速上升(P<0.01)，维持到4周时逐步下降，直到8周时又回落到正常值。其中2 例延迟至术后1年愈合术前 术后2周 术后4周术后8周 愈合
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图2 骨不连患者手术前、后外周血TGFβ1水平的变化 略
的患者，外周血TGFβ1水平的变化曲线与组内其他患者有所不同。而是与实验组骨折愈合延迟患者的变化趋势类似，在术后他们的外周血TGFβ1水平上升幅度较小，仅为平均值的88%左右，且术后2～4周内就开始显著下降。不过由于例数较少，我们未将其单独列出进行比较研究。
3 讨 论
不同部位的骨折愈合时间有所差异，但基本上所有的骨折一般都可以在3～4个月内愈合。骨折延迟愈合和骨不连绝大多数发生在皮质骨，其主要原因是严重创伤或过度移位导致骨折部位血运不足。当周围软组织广泛损伤，骨膜损伤程度较重则会造成局部血运的破坏，而骨痂的形成主要依赖骨膜和周围软组织的血运提供必需的营养和生长因子，并调控间充质细胞分化成骨，进行修复重建的过程[3]。骨折愈合需要多种生化因子参与，但已有的报道对绝大多数生化因子的作用方式、信号传导途径以及调控机制未见有深入研究。对于骨折愈合和骨不连的基础研究主要还是集中在体外实验或动物实验水平[4]。在本组研究中，我们选择对骨折正常愈合和延迟愈合患者，以及骨不连患者手术前、后外周血中TGFβ1表达水平进行详细的对比分析，是基于无论在骨折动物模型还是临床研究，都有报道TGFβ超家族成员如TGFβ1、骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)2、BMP4在骨痂中有明显的表达[5]。其中TGFβ1是TGFβ超家族中的一个关键调控分子，它除了直接刺激成骨细胞、破骨细胞和软骨细胞外，还能够强化其他骨生长因子的作用，例如BMP和类胰岛素生长激素(insulinlike growth factor，IGF)[6]。我们的研究在国内首次报道了外周血TGFβ1水平与骨折愈合状况的相关性，以及TGFβ1在骨折愈合过程所起的作用，弥补了一直以来相关研究较多的停留在动物水平的不足之处，为今后的深入研究提供了有益的参考。动物实验虽然可以很好的展示TGFβ1对骨折愈合的促进作用，但是由于实验中使用外源性的TGFβ1浓度较高，并向四处扩散，TGFβ1的强力调控可能改变动物模型的正常生理状态，从而影响实验结果的准确性[7]。骨折愈合时，并非仅是局部的生长因子合成、释放，而是全身性的系统反应来激活骨折部位的新生和修复，如果机体的生长因子供应不足会导致骨质流失，减缓成骨细胞的分化[8]。通过对动物模型的深入研究，在人为的骨缺损或骨折的情况下，某些特定的生长因子如TGFβ1等，在全身的外周血和骨折部位同时都有显著的上升[9]。本研究的临床结果亦显示，无论是骨折发生早期，还是骨不连患者术后，均有明显的TGFβ1表达水平上升的过程。因此，可以认为外周血中生长因子的升高反映了骨折部位生长因子浓度的改变情况，由外周血的检测结果就可以较为准确有效地跟踪骨折愈合的进程。并且这也提示我们，TGFβ1的表达在人体的骨折愈合和诱导成骨细胞分化、重新构建骨组织过程中可能发挥重要作用。根据本组研究的结果，骨折正常愈合与延迟愈合患者，在创伤后早期外周血中TGFβ1的浓度和变化趋势有一定的差异。创伤后1周内，血细胞和炎性细胞聚积于骨折间隙，此时TGFβ1的表达在对照组患者中有所上升，而在延迟愈合的患者中还未出现明显的变化。从第2周开始，当软骨痂逐渐生成时，越来越多的成骨细胞、破骨细胞和未分化成熟的祖细胞进入骨折部位。这一阶段，无论对照组还是实验组患者，TGFβ1的水平都有显著上升，虽然各自的绝对值有所差异，但变化趋势是一致的。这就表明在骨折愈合初始阶段，延迟愈合患者体内TGFβ1的调控机制仍然发挥了作用。创伤后2～4周，硬骨痂逐步形成，此时骨折愈合延迟患者的外周血TGFβ1表现出非常大幅度的下降，而骨形成细胞，如成骨细胞和其他的成骨祖细胞正需要有高浓度的TGFβ1来刺激其分化、重建骨折部位组织。若缺少TGFβ1，骨折间隙硬骨痂难以形成，则会进一步导致周围细胞合成和分泌TGFβ1的减少甚至停止，令TGFβ1调控体系在关键时刻无法发挥骨折愈合时必需的生理学功能。骨不连患者采用髂骨植骨和带血管骨膜瓣移植，旨在重建血液循环，促进骨不连部位的愈合。根据我们的检测数据显示，通过手术植骨后，患者体内的TGFβ1表达重新被激活，进一步证实了TGFβ1在骨折愈合过程中具有不可替代的作用。术后TGFβ1的表达水平直接影响着骨不连患者的愈合情况，发生延迟愈合的骨不连患者与实验组患者的表现有类似之处。在术后2～4周内TGFβ1表达即快速下降，当然由于发生此种状况的病例数较少，还需要以后更多的临床研究加以确认。目前，我们认为在骨不连患者术后初步判断预后状况时，TGFβ1水平可以作为一个可供参考的生化因子。综合本次研究结果，我们推测TGFβ1的外周血浓度或许是一个较早期的参考指标，用来预测患者是否可能会有病理性骨折延迟愈合或骨不连的现象发生，并根据患者具体情况调整治疗方案，以达到最佳疗效。当然，由于病例数有限，本组研究仅是初步探讨，若要达到提供临床参考的目的，还需要更大规模和更为长期的临床研究和总结，以确定骨折后的不同时期，患者外周血中合理的TGFβ1参考值和TGFβ1水平变化的参考曲线。但至少我们可以确定骨折患者的外周血TGFβ1对骨折愈合过程起着极为重要的作用，且在一定程度上显示了患者的预后情况。
, 百拇医药
参考文献：
[1]Gerstenfeld LC，Cullinane DM，Barnes GL，et al.Fracture healing as a postnatal developmental process：molecular，spatial，and temporal aspects of its regulation[J].J Cell Biochem，2003，88：873884.〖1〗
[2]Hadjiargyrou M，Ahrens W，Rubin CT.Temporal expression of the chondrogenic and angiogenic growth factor CYR61 during fracture repair[J].J Bone Miner Res，2000，15：10141023.〖1〗
, 百拇医药 [3]Karladani AH，Granhed H，Karrholm J，et al.The influence of fracture etiology and type on fracture healing：a review of 104 consecutive tibial shaft fractures[J].Arch Orthop Trauma Surg，2001，121：325328.〖1〗
[4]Viateau V，Guillemin G，Yang YC，et al.A technique for creating criticalsize defects in the metatarsus of sheep for use in investigation of healing of longbone defects[J].Am J Vet Res，2004，65：16531657.〖1〗
[5]Lieberman JR，Daluiski A，Einhom TA.The role of growth factors in the repair of bone.Biology and clinical applications[J].J Bone Joint Surg(Am)，2002，84：10321044.〖1〗
, 百拇医药
[6]Schmidmaier G，Wildemann B，Gabelein T，et al.Synergistic effect of IGFI and TGFbetal on fracture healing in rats：single versus combined application of IGFI and TGFbetal[J].Acta Orthop Scand，2003，74：604610.〖1〗
[7]Schmidmaier G Wildemann B，Heeger J，et al.Improvement of fracture healing by systemic administration of growth hormone and local application of insulinlike growth factor1 and transforming growth factorbetal[J].Bone，2002，31：165172.〖1〗
, 百拇医药
[8]Brager MA，Patterson MJ，Connolly JF，et al.Osteogenic growth peptide normally stimulated by blood loss and marrow ablation has local and systemic effects on fracture heaiing in rats[J].J Orthop Res，2000，18：133139.〖1〗
[9]Weiss S，Baumgart R，Jochum M，et al.Systemic regulation of distraction osteogenesis：a cascade of biochemical factors[J].J Bone Miner Res，2002，17：12801289.
作者简介：许世宏(1970- )，男，主治医师，山东大学临床医学院，250021。
山东大学临床医学院，山东 济南 250021, 百拇医药(许世宏，孙占胜，周东生，穆卫东)
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关键词：延迟愈合；骨不连；骨折愈合；转化生长因子β1
Alterations in Serum Level of TGFβ1 in Patients with Delayed Fracture Healing
XU Shihong，SUN Zhansheng，ZHOU dongsheng，et al
(Department of Traumatic Orthorpaedics，Shandong University Shangdong Provincal Hospital，Jinan 250021，China)
Abstract：Objective To determine the alterations in serum level of TGFβ1 from patients with delayed fracture healing in comparison with those from normal healing.Methods All the 60 patients with delayed fracture healing were recruited as exp～imental group(Exp)and their peripheral blood samples were collected over a period of 1 years following a standardized time schedule.Another 60 patients with normal healing were recruited as control group(Ctrl).The serum levels of TGFβ1 at 1，2，4，8，12，24，36，48，60 weeks after trauma were measured using enzyme immunoassays and compared between the 2 groups.TGFβ1 in 30 patients with nonunion Was assayed pre，postoperation and after healing.Results Serum levels of TGFβ1 increased significantly 2 weeks after fracture in both groups(P<0.01).During 2 to 4 weeks after trauma，TGFβ1 declined dramatically in Exp group to the reference value；but it still maintained at a relatively higher level in Ctrl group，about 1.2fold higher than Exp group(P<0.01).TGFβ1 in Ctrl group did not return to the reference value until 8 weeks after trauma.Preoperation，TGF13 1 in the patients with nonunion was similar to normal people.There was a significant increase 2 weeks postoperation(P<0.01)，and a decrease 4 weeks postoperation.Conclusion Decline of serum concentration of TGFβ1 occurred earlier in patients with delayed fracture healing，which indicated that TGFβ1 plays a critical role in fracture healing.It also seems dependent on sufficient availability of TGFβ1 for patients with nonunion during consolidation phase.Key words：delayed union；nonunion；fracture healing；TGFβ1
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骨折愈合的生理过程不同于身体其他部位的组织再生，它最终需要重建骨折处的组织结构，使其恢复原有的生物学特征和功能，这一过程有部分类似于胚胎发育中的骨生成阶段[1]。近年来，随着免疫组织化学和基因表达等各方面的研究进展，发现在骨折愈合时必须有各种生化因子的参与，其中包括细胞因子、蛋白酶和血管形成因子[2]。在本研究中，我们通过对比骨折正常愈合和延迟愈合患者，以及骨不连患者手术前后外周血中转化生长因子(transforming growth factor，TGF)β1表达水平的差异，希望由此阐明外周血TGFβ1水平与骨折愈合状况的相关性，以及TGFβ1在骨折愈合过程所起的作用。
1 材料与方法
1.1 一般资料 选取60 例骨折延迟愈合患者，男41 例，女19 例，年龄25～63 岁；60 例骨折后正常愈合的患者作为对照组，男38 例，女22 例，年龄21～59 岁。入选者均为四肢长骨骨折，并去除了多处创伤、明显软组织损伤和开放性骨折的病例，2组患者入院治疗时的体征无显著性差异。由于体内TGFβ1的表达水平还会受到其他因素的影响，因此我们选取的所有患者均未伴有肝肾功能异常、心血管疾病、恶性肿瘤或严重感染等。骨折治疗后的前3个月，患者每2周检查1次；后3个月每月检查1次。30 例骨不连患者也选取了四肢长骨的骨不连，男17 例，女13 例，年龄27～68 岁。行手术治疗，术中切新断端，取髂骨植骨，采用带血管骨膜瓣移植，并联合常规钢板、髓内钉内固定或外固定架固定。28 例患者在术后6个月内临床愈合，未出现感染、错位、内固定断裂等并发症；2 例延迟至术后1年愈合。
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1.2 血样采集 骨折正常愈合的患者作为对照组，取其骨折后l、2、4、8、12、24、36、48、60周的外周血样品；对于骨折延迟愈合患者，待其愈合后，仍然持续收集外周血样品至骨折后1年，作为实验组。骨不连患者在术前、术后2、4、8周和最终愈合时，取外周血样品。血样采集时，取患者清晨空腹静脉血，肝素抗凝，分离血清，加入抑肽酶防止蛋白降解，置于-80℃冷冻保存。
1.3 ELISA法检测TGFβ1的表达水平 以TGFβ1的ELISA试剂盒(RD Systems)检测各组血清样品中TGFβ1的含量，检测过程按照试剂盒所附操作手册的步骤进行。检测前以1 mol/L的HCl进行酸化，将样品中的所有TGFβ1分子完全转换为具有生物活性的成熟肽形式，确保检出血样中所有的TGFβ1分子。随后比较实验组与对照组患者血清中TGFβ1表达水平和变化趋势的差异，以及骨不连患者在手术前、后及最终愈合时，血清中TGFβ1水平的变化情况。
1.4 统计学方法 所有实验均重复3次，数据以±s表示，t检验和OneWay ANOVA方法对实验结果进行统计学处理，P<0.05表示差异具有显著性意义。
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2 结 果
2.1 骨折患者外周血中TGFβ1的表达水平 如图1所示，各组患者骨折后1、2、4、8、12、24、36、48、60周时，外周血中TGFβ1的表达水平。骨折发生早期(1～4周)，在对照组骨折正常愈合的患者中，外周血的TGFβ1水平始终显著高于实验组的骨折愈合延迟患者(P<0.01)。发生骨折的前2周，各组患者的外周血TGFβ1水平都有显著升高(P<0.01)。但在2～4周间，实验组患者的TGFβ1水平急剧下降，又基本回复到一般情况下的正常状态；而对照组患者的外周血TGFβ1仍维持在较高的水平，是实验组的1.2倍(P<0.01)。直至骨折后8周时，对照组TGFβ1水平才回落至正常水平。
图1 骨折正常愈合与延迟愈合患者外周血TGFβ1水平的比较 略
2.2 骨不连患者外周血中TGFβ1的表达水平 骨不连患者在手术前，外周血TGFβ1水平与正常人无差异，术后2周TGFβ1水平迅速上升(P<0.01)，维持到4周时逐步下降，直到8周时又回落到正常值。其中2 例延迟至术后1年愈合术前 术后2周 术后4周术后8周 愈合
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图2 骨不连患者手术前、后外周血TGFβ1水平的变化 略
的患者，外周血TGFβ1水平的变化曲线与组内其他患者有所不同。而是与实验组骨折愈合延迟患者的变化趋势类似，在术后他们的外周血TGFβ1水平上升幅度较小，仅为平均值的88%左右，且术后2～4周内就开始显著下降。不过由于例数较少，我们未将其单独列出进行比较研究。
3 讨 论
不同部位的骨折愈合时间有所差异，但基本上所有的骨折一般都可以在3～4个月内愈合。骨折延迟愈合和骨不连绝大多数发生在皮质骨，其主要原因是严重创伤或过度移位导致骨折部位血运不足。当周围软组织广泛损伤，骨膜损伤程度较重则会造成局部血运的破坏，而骨痂的形成主要依赖骨膜和周围软组织的血运提供必需的营养和生长因子，并调控间充质细胞分化成骨，进行修复重建的过程[3]。骨折愈合需要多种生化因子参与，但已有的报道对绝大多数生化因子的作用方式、信号传导途径以及调控机制未见有深入研究。对于骨折愈合和骨不连的基础研究主要还是集中在体外实验或动物实验水平[4]。在本组研究中，我们选择对骨折正常愈合和延迟愈合患者，以及骨不连患者手术前、后外周血中TGFβ1表达水平进行详细的对比分析，是基于无论在骨折动物模型还是临床研究，都有报道TGFβ超家族成员如TGFβ1、骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)2、BMP4在骨痂中有明显的表达[5]。其中TGFβ1是TGFβ超家族中的一个关键调控分子，它除了直接刺激成骨细胞、破骨细胞和软骨细胞外，还能够强化其他骨生长因子的作用，例如BMP和类胰岛素生长激素(insulinlike growth factor，IGF)[6]。我们的研究在国内首次报道了外周血TGFβ1水平与骨折愈合状况的相关性，以及TGFβ1在骨折愈合过程所起的作用，弥补了一直以来相关研究较多的停留在动物水平的不足之处，为今后的深入研究提供了有益的参考。动物实验虽然可以很好的展示TGFβ1对骨折愈合的促进作用，但是由于实验中使用外源性的TGFβ1浓度较高，并向四处扩散，TGFβ1的强力调控可能改变动物模型的正常生理状态，从而影响实验结果的准确性[7]。骨折愈合时，并非仅是局部的生长因子合成、释放，而是全身性的系统反应来激活骨折部位的新生和修复，如果机体的生长因子供应不足会导致骨质流失，减缓成骨细胞的分化[8]。通过对动物模型的深入研究，在人为的骨缺损或骨折的情况下，某些特定的生长因子如TGFβ1等，在全身的外周血和骨折部位同时都有显著的上升[9]。本研究的临床结果亦显示，无论是骨折发生早期，还是骨不连患者术后，均有明显的TGFβ1表达水平上升的过程。因此，可以认为外周血中生长因子的升高反映了骨折部位生长因子浓度的改变情况，由外周血的检测结果就可以较为准确有效地跟踪骨折愈合的进程。并且这也提示我们，TGFβ1的表达在人体的骨折愈合和诱导成骨细胞分化、重新构建骨组织过程中可能发挥重要作用。根据本组研究的结果，骨折正常愈合与延迟愈合患者，在创伤后早期外周血中TGFβ1的浓度和变化趋势有一定的差异。创伤后1周内，血细胞和炎性细胞聚积于骨折间隙，此时TGFβ1的表达在对照组患者中有所上升，而在延迟愈合的患者中还未出现明显的变化。从第2周开始，当软骨痂逐渐生成时，越来越多的成骨细胞、破骨细胞和未分化成熟的祖细胞进入骨折部位。这一阶段，无论对照组还是实验组患者，TGFβ1的水平都有显著上升，虽然各自的绝对值有所差异，但变化趋势是一致的。这就表明在骨折愈合初始阶段，延迟愈合患者体内TGFβ1的调控机制仍然发挥了作用。创伤后2～4周，硬骨痂逐步形成，此时骨折愈合延迟患者的外周血TGFβ1表现出非常大幅度的下降，而骨形成细胞，如成骨细胞和其他的成骨祖细胞正需要有高浓度的TGFβ1来刺激其分化、重建骨折部位组织。若缺少TGFβ1，骨折间隙硬骨痂难以形成，则会进一步导致周围细胞合成和分泌TGFβ1的减少甚至停止，令TGFβ1调控体系在关键时刻无法发挥骨折愈合时必需的生理学功能。骨不连患者采用髂骨植骨和带血管骨膜瓣移植，旨在重建血液循环，促进骨不连部位的愈合。根据我们的检测数据显示，通过手术植骨后，患者体内的TGFβ1表达重新被激活，进一步证实了TGFβ1在骨折愈合过程中具有不可替代的作用。术后TGFβ1的表达水平直接影响着骨不连患者的愈合情况，发生延迟愈合的骨不连患者与实验组患者的表现有类似之处。在术后2～4周内TGFβ1表达即快速下降，当然由于发生此种状况的病例数较少，还需要以后更多的临床研究加以确认。目前，我们认为在骨不连患者术后初步判断预后状况时，TGFβ1水平可以作为一个可供参考的生化因子。综合本次研究结果，我们推测TGFβ1的外周血浓度或许是一个较早期的参考指标，用来预测患者是否可能会有病理性骨折延迟愈合或骨不连的现象发生，并根据患者具体情况调整治疗方案，以达到最佳疗效。当然，由于病例数有限，本组研究仅是初步探讨，若要达到提供临床参考的目的，还需要更大规模和更为长期的临床研究和总结，以确定骨折后的不同时期，患者外周血中合理的TGFβ1参考值和TGFβ1水平变化的参考曲线。但至少我们可以确定骨折患者的外周血TGFβ1对骨折愈合过程起着极为重要的作用，且在一定程度上显示了患者的预后情况。
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参考文献：
[1]Gerstenfeld LC，Cullinane DM，Barnes GL，et al.Fracture healing as a postnatal developmental process：molecular，spatial，and temporal aspects of its regulation[J].J Cell Biochem，2003，88：873884.〖1〗
[2]Hadjiargyrou M，Ahrens W，Rubin CT.Temporal expression of the chondrogenic and angiogenic growth factor CYR61 during fracture repair[J].J Bone Miner Res，2000，15：10141023.〖1〗
, 百拇医药 [3]Karladani AH，Granhed H，Karrholm J，et al.The influence of fracture etiology and type on fracture healing：a review of 104 consecutive tibial shaft fractures[J].Arch Orthop Trauma Surg，2001，121：325328.〖1〗
[4]Viateau V，Guillemin G，Yang YC，et al.A technique for creating criticalsize defects in the metatarsus of sheep for use in investigation of healing of longbone defects[J].Am J Vet Res，2004，65：16531657.〖1〗
[5]Lieberman JR，Daluiski A，Einhom TA.The role of growth factors in the repair of bone.Biology and clinical applications[J].J Bone Joint Surg(Am)，2002，84：10321044.〖1〗
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[6]Schmidmaier G，Wildemann B，Gabelein T，et al.Synergistic effect of IGFI and TGFbetal on fracture healing in rats：single versus combined application of IGFI and TGFbetal[J].Acta Orthop Scand，2003，74：604610.〖1〗
[7]Schmidmaier G Wildemann B，Heeger J，et al.Improvement of fracture healing by systemic administration of growth hormone and local application of insulinlike growth factor1 and transforming growth factorbetal[J].Bone，2002，31：165172.〖1〗
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[8]Brager MA，Patterson MJ，Connolly JF，et al.Osteogenic growth peptide normally stimulated by blood loss and marrow ablation has local and systemic effects on fracture heaiing in rats[J].J Orthop Res，2000，18：133139.〖1〗
[9]Weiss S，Baumgart R，Jochum M，et al.Systemic regulation of distraction osteogenesis：a cascade of biochemical factors[J].J Bone Miner Res，2002，17：12801289.
作者简介：许世宏(1970- )，男，主治医师，山东大学临床医学院，250021。
山东大学临床医学院，山东 济南 250021, 百拇医药(许世宏，孙占胜，周东生，穆卫东)