胫骨骨折患者术后血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1水平与延迟愈合的关系

杜志军，李雪栋，裴少新

（郑州市骨科医院，河南 郑州 450000）

胫骨骨折是临床常见的膝关节骨折类型之一，包括胫骨干骨折和胫骨平台骨折，其中胫骨平台骨折以成年人较为常见[1]。临床上常采用内固定手术治疗胫骨骨折，但术后由于各种原因常发生延迟愈合现象，增加患者预后负担[2]。目前，胫骨骨折患者术后延迟愈合发生的具体发病机制没有统一标准，因此，术后对胫骨骨折患者是否会发生延迟愈合的作出预测是目前亟待解决的重点和难点。胰岛素样生长因子-1 (insulin-like growth factor-1，IGF-1)是一种骨生成刺激因子，具有促使骨愈合和成骨细胞生成作用[3]；可溶性细胞间黏附分子(soluble intercellular cell adhesion molecule-1，sICAM-1)和可溶性血管细胞粘附分子-1（Soluble vascular cell adhesion molecule-1，sVCAM-1）是细胞间、细胞和外基质间黏附分子，能促使白细胞黏附趋化，在骨折延迟愈合患者中呈高表达[4-5]；相关研究表明，三项指标均为影响骨折术后愈合的相关生化指标[6]。本研究旨在探讨胫骨骨折患者术后血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1水平与延迟愈合的关系，以期为胫骨骨折患者预后发生延迟愈合的诊断依据提供更多循证支持，减少胫骨骨折术后延迟愈合的发生率。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2019年1月至2021年1月在本院收治的行手术治疗的128例胫骨骨折患者的临床资料，根据患者术后骨折愈合情况分为观察组与对照组，术后愈合时间超过3个月的42例延迟愈合患者作为观察组，术后3个月内正常愈合的86例患者作为对照组。纳入标准：符合胫骨骨折诊断标准[7]：正、侧位X线检查确诊为胫骨平台骨折；年龄小于65岁；骨折延迟愈合判定[8]：超过正常愈合时间（一般为4～8个月），X线检查骨折端仍未出现骨折连接；临床资料完整；手术为同一组医师完成。排除标准：严重的骨质疏松；合并严重心脑、肝肾功能障碍；合并恶性肿瘤；病理性骨折；严重凝血功能障碍。本次研究通过医院伦理委员会批准。

1.2 血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1检测方法主要仪器与试剂：ALISEI全自动酶标仪(意大利SEAC公司)，sICAM-1检测试剂盒（南京森贝咖生物科技有限公司），sVCAM-1检测试剂盒（南京森贝咖生物科技有限公司），IGF-1检测试剂盒（南京森贝咖生物科技有限公司），台式高速冷冻离心机（美国thermo公司）。

抽取患者术后1、4、8、12周空腹静脉血5 ml，使用离心机进行离心沉淀，离心温度为4℃，转速3000 r/min，离心时间15 min，离心半径10 cm，将分离后的血清放入-80℃的冰箱中保存待检测。取出血清样品快速解冻后，使用全自动酶标仪采用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)检测血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1含量。

1.3 统计学分析 采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析，满足正态分布且方差齐的计量资料用（±s）组间差异采用独立t检验；计数资料用（n，%）组间差异比较采用χ2检验，采用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线评价血清以sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1诊断骨折愈合的效能，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较 两组患者的性别、骨折AO分型、骨折类型、损伤机制、手术方式无明显差异（P＞0.05），观察组患者年龄比例高于对照组（P＜0.05）。见表1。

表1 两组患者一般资料比较（n，%）

2.2 两组患者血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1比较 术后1周，两组患者的sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1水平比较无明显差异（P＞0.05）；术后4周、8周、12周，观察组患者的sICAM-1、sVCAM-1水平高于对照组，IGF-1水平低于对照组，组间差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 两组患者血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1比较（±s）

表2 两组患者血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1比较（±s）

注：与术后1周比较，*P＜0.05。

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2.3 血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1检测诊断胫骨骨折术后延迟愈合的效能 以血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1指标单独检测及联合检测作为检验变量，胫骨骨折术后是否发生延迟愈合作为状态变量进行ROC曲线分析，曲线下面积AUC分别为0.812、0.865、0.761、0.938(P＜0.05)。见图1、表3。

表3 ROC曲线评价血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1水平预测胫骨骨折术后发生延迟愈合的效能

图1 血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1检测诊断胫骨骨折术后延迟愈合的效能

3 讨论

胫骨骨折包括胫骨干骨折和胫骨平台骨折，该病的主要病因为直接暴力损伤（包括重物打击、踢伤、撞击伤或车轮碾压所致）和间接暴力损伤（包括高处坠落、旋转暴力扭伤或滑倒所致），其中胫骨平台骨折是膝关节创伤中最常见的骨折之一[9-10]。胫骨平台骨折临床表现为膝关节肿胀疼痛、活动障碍，其治疗以恢复关节面的平整，平台宽度，韧带的完整性及膝关节活动范围为目的[11]。内固定术为胫骨骨折常用的手术治疗手段，但术后可能由于骨折复位和固定不牢固，骨折端存在剪力和旋转力或者牵引过度致骨端分离，导致骨折延迟愈合[12]。相关研究报道，骨折术后5%～10%患者会发生不愈合[13]。本次研究中，128例胫骨平台骨折患者行内固定术后，42例患者术后发生延迟愈合，术后延迟愈合发生率为32.81%，高于上述报道。分析其原因可能是，本次患者人群中多数为老年患者，患者多慢性疾病，营养状态不佳，易发生术后延迟愈合。因此，对于老年患者，应在术后治疗的基础上，增加营养支持，保证患者有良好的全身营养状态维持术后康复。

sICAM-1和sVCAM-1是临床中常用的检测机体炎性状态的细胞间及细胞外基质的黏附因子[14]，研究发现，骨折患者血清sICAM-1和sVCAM-1水平升高，与骨折愈合人群体内的血清sICAM-1和sVCAM-1含量有明显差别[15]，故可作为术后骨折处发生延迟愈合的重要诊断指标。IGF-1可以调节间充质细胞增殖分化，进而诱导成骨细胞和软骨细胞增生，在骨骼生长和骨折修复中起到重要的作用[16]，可作为临床诊断骨折患者术后骨折处愈合情况的重要检测指标。本研究发现，术后4周、8周、12周观察组患者血清sICAM-1、sVCAM-1水平高于对照组，IGF-1水平低于对照组，进一步说明胫骨骨折术后延迟愈合患者存在明显的血清sICAM-1、sVCAM-1水平上升，IGF-1水平降低，可将血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1水平作为预测胫骨骨折患者术后发生延迟愈合的有效指标。

已有多项研究显示，sICAM-1和sVCAM-1通过介导细胞间、细胞与细胞外基质的粘附作用，诱导炎症细胞浸润，进一步导致骨折端炎症损伤，使骨折难以愈合[17-18]。本次研究结果显示，胫骨骨折患者术后血清sICAM-1、sVCAM-1水平越高，发生延迟愈合风险越大，与上述结论基本一致。有研究表明，IGF-1主要诱导成骨细胞和软骨细胞增生，能够有效促进骨折术后的愈合[19]。本次研究结果显示，胫骨骨折患者术后血清IGF-1水平越低，发生延迟愈合风险越大，与上述结论基本一致，可能的原因是，患者体内IGF-1生成不足，延缓成骨细胞和软骨细胞增生，进而影响骨折愈合。ROC曲线是反映敏感度和特异度连续变量的综合指标，敏感度越高，表示漏诊率越低；而特异度越高，表示误诊率越低；AUC即ROC曲线下面积，AUC值越大，提示诊断价值越高[20]。本次研究结果显示，以血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1指标单独检测及联合检测作为检验变量，胫骨骨折术后是否发生延迟愈合作为状态变量进行ROC曲线分析，曲线下面积AUC分别为0.812、0.865、0.761、0.938，灵敏度分别为78.57%、73.81%、71.43%、88.10%，特异度分别为88.75%、87.50%、85.00%、91.25%，说明血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1单独及联合检测对预测胫骨骨折患者术后是否发生延迟愈合均有较高的诊断价值，且联合检测更有利于降低误诊率和漏诊率。

综上所述，血清sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1是诊断胫骨骨折患者术后发生延迟愈合的敏感指标，血清sICAM-1、sVCAM-1水平越高、IGF-1水平越低，发生骨折术后延迟愈合的风险越大，临床可根据患者血清中sICAM-1、sVCAM-1、IGF-1水平，结合患者实际病情，提前采取措施预防术后延迟愈合的发生。