坏死股骨头、股骨粗隆间及正常骨组织中VEGF表达比较

阚金庆，司端涛，高忠礼，杨玉宝

(1临沂市人民医院，山东临沂276000；2山东医学高等专科学校附属医院；3吉林大学中日联谊医院)

坏死股骨头、股骨粗隆间及正常骨组织中VEGF表达比较

阚金庆1，司端涛2，高忠礼3，杨玉宝2

(1临沂市人民医院，山东临沂276000；2山东医学高等专科学校附属医院；3吉林大学中日联谊医院)

目的 比较血管内皮生长因子(VEGF)在坏死股骨头、股骨粗隆间及正常骨组织中的表达变化，为股骨头缺血性坏死(ONFH)发病机制的研究提供依据。方法 选择需行人工关节置换术的股骨粗隆间骨折患者10例，术中取其正常股骨头组织和股骨粗隆间骨组织；需行人工关节置换术的ONFH患者10例，术中取其坏死股骨头组织。采用Real-time PCR法检测各组织中VEGF mRNA相对表达量。结果 正常股骨头组织、股骨粗隆间骨组织及坏死股骨头组织中VEGF mRNA相对表达量分别为0.55±0.28、0.51±0.38、0.43±0.43，正常股骨头组织及粗隆间骨组织VEGF mRNA相对表达量均明显高于坏死股骨头组织(P均<0.05)，正常股骨头组织与粗隆间骨组织VEGF mRNA相对表达量比较无统计学差异(P>0.05)。结论 坏死股骨头组织VEGF表达低于股骨粗隆间及正常骨组织，骨组织VEGF表达降低可能与ONFH的发病有关。

血管内皮生长因子；股骨头缺血坏死性；聚合酶链反应；骨组织

股骨头缺血性坏死(ONFH)致残率高，多数患者就诊时已进展至股骨头塌陷，因此不得不行人工关节置换。随着大量骨生长因子的不断研究及临床应用，其在ONFH的治疗方面有了比较肯定的疗效。血管内皮生长因子(VEGF)是骨生长因子中的一种，是血管内皮细胞的促细胞分裂剂和血管生成诱导剂，能特异性作用于内皮细胞，促进其增殖和血管形成，与骨的再生和血管化密切相关，但是其与ONFH的关系鲜见报道。本研究对坏死股骨头、股骨粗隆间及正常骨组织中的VEGF表达进行比较，为探讨ONFH的发病机制提供依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2012年10月～2014年5月临沂市人民医院收治、需行人工关节置换术的患者20例，其中股骨粗隆间骨折患者10例，均为男性，年龄58～79(63.56±6.28)岁；ONFH患者10例，均为男性，年龄56～77(62.34±5.67)岁。均经临床表现及辅助检查确诊，排除儿童、高血压、糖尿病及免疫系统疾病患者。<65岁者行全髋人工关节置换术，>65岁者行人工股骨头置换术。股骨粗隆间骨折患者及ONFH患者的性别、年龄具有可比性。本研究通过医院伦理委员会审查，并获得患者及其家属的知情同意。

1.2 骨组织VEGF mRNA表达检测 股骨粗隆间骨折患者术中采用骨刀切取正常股骨头组织和股骨粗隆间骨组织各2～3 g，ONFH患者术中取坏死股骨头组织2～3 g；将采集到的骨组织保存于液氮中备用。采用Real-time PCR法检测骨组织VEGF mRNA表达：TaKaRa RNAiso Reagent试剂盒提取骨组织总RNA，逆转录后按照试剂盒说明书进行PCR反应。VEGF引物序列：上游引物：5′-TTGCTGCTCTACCTCCACCA-3′，下游引物5′-CACTTCGTGGGGTTTATTGTCTC-3′。以GAPDH为内参，上游引物：5′- TCGTCCTCCTCTGGTGCTCT-3′，下游引物：5′-TGTTGCCATCAATGACCCCTT-3′。PCR反应条件：94 ℃预变性2 min、变性20 s，50～65 ℃退火30 s，72 ℃延伸60 s，35个循环；VEGF退火温度为55 ℃，GAPDH退火温度为57 ℃。Real-time PCR相关试剂及试剂盒均由北京博奥有限责任公司提供。VEGF mRNA相对表达量以2-ΔΔCt表示。

2 结果

正常股骨头组织、股骨粗隆间骨组织及坏死股骨头组织中VEGF mRNA相对表达量分别为0.55±0.28、0.51±0.38、0.43±0.43，正常股骨头组织及股骨粗隆间骨组织VEGF mRNA相对表达量均明显高于坏死股骨头组织(P均<0.05)，正常股骨头组织与股骨粗隆间骨组织VEGF mRNA相对表达量比较无统计学差异(P>0.05)。

3 讨论

ONFH是骨科领域的疑难杂症，其发病机制至今尚未完全明确，临床上缺乏有效的治疗方法。研究发现，VEGF能促进动脉、静脉及淋巴管的内皮细胞生长，还能增加血管的通透性，使血浆蛋白渗出血管外，导致纤维蛋白在血管外凝结，形成血管生成的临时基质[1]。这种基质既可促进血管生成，又可促使一些间质细胞进一步形成成熟的血管基质。此外，VEGF还可刺激骨髓细胞，对造血功能产生影响。VEGF与血管内皮细胞上酪氨酸激酶受体的细胞外结合域结合后，使两个单体受体分子在膜上形成二聚体，并导致受体细胞内结合域尾部酪氨酸残基发生磷酸化，进而激活不同信号转导，发挥一系列生物学效应[1，2]。VEGF可在不影响细胞黏附活性和细胞骨架的情况下，促进破骨细胞形成[3]。

VEGF受体(VEGFR)家族有3种亚型，即VEGFR-1、VEGFR-2和VEGFR-3，在成骨细胞和血管内皮细胞中主要存在VEGFR-1和VEGFR-2，VEGF水平上调后与其受体结合，启动VEGF下游通路，调控组织血管新生[4]。在破骨细胞和骨髓基质干细胞中则主要存在VEGFR-2，坏死骨组织的血管重建主要是通过与VEGFR-2结合而介导的[5，6]。VEGF不仅对股骨头血管再生具有重要的调控作用，还可以调节成骨细胞在股骨头坏死区域的迁移、分化、增殖，促进股骨头坏死组织的修复[7～13]。缺血缺氧是ONFH发展的关键环节[14]，可启动VEGF相关信号通路，上调VEGF表达，使VEGF与其受体结合，激活下游通路，从而促进成细胞的迁移、增殖、分化以及血管通透性增加等一系列细胞水平的活动，最终促进新血管的生成和坏死组织的修复。因此，VEGF及其相关信号通路在ONFH的发生及修复过程中发挥至关重要的作用[15，16]。

本研究结果表明，正常股骨头组织及股骨粗隆间骨组织VEGF mRNA相对表达量均明显高于坏死股骨头组织，正常股骨头组织与股骨粗隆间骨组织VEGF mRNA相对表达量比较无统计学差异。说明股骨头组织VEGF表达降低可使ONFH患者股骨头内血管损害加重，从而加速ONFH的进展。关于VEGF在ONFH治疗中的作用仍需进一步研究。

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山东省卫生厅科技发展计划项目(2013WS0074)。

杨玉宝(E-mail: yangyubaoyanji@sina.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.16.022

R363

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1002-266X(2016)16-0062-02

2015-10-18)