廖林波 蓝常贡 彭维波 唐毓金 谢克恭 梁俊卿 吴昭元 李伟

【摘要】目的探讨血清肿瘤坏死因子α（TNFα）和神经突起因子（Neuritin）水平在四肢骨折伴脊髓损伤中对骨折愈合的作用。方法选择2016年5月～2017年4月收治的42例单纯骨折患者（单纯骨折组）、26例单纯脊髓损伤患者（单纯脊髓损伤组）、30例四肢骨折合并脊髓损伤患者（四肢骨折合并脊髓损伤组）；同期选取48例在体检中心行健康体检的正常人（正常组）。采用酶联免疫吸附（ELISA）技术检测血清TNFα和Neuritin水平在各病例组术后第3、7、14天的变化情况，同时检测其在正常組中的表达水平。结果术后不同时间段，单纯骨折组、单纯脊髓损伤组、四肢骨折合并脊髓损伤组血清TNFα、Neuritin含量呈动态表达现象，且均高于正常组，其中以四肢骨折合并脊髓损伤组变化最大，其TNFα、Neuritin变化幅度明显高于其他三组，差异有统计学意义（P<0.01）。结论四肢骨折合并脊髓损伤患者外周血中TNFα与Neuritin含量变化情况明显高于其余三组，表明与创伤骨折的修复存在密切关联，这两种因子可能在骨折愈合过程中共同发挥作用，故推断其可能是脊髓损伤后加速骨折愈合的关键因子。

【关键词】肿瘤坏死因子α；神经突起因子；脊髓损伤；骨折愈合

中图分类号：R683.4；R651.2文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.10031383.2018.02.004

Change of expression of TNFα and Neuritin in the serum of patients with

extremities fracture with spinal cord injury and its clinical significance

LIAO Linbo1，LAN Changgong2，PENG Weibo2，TANG Yujin2，

XIE Kegong2，LIANG Junqing1，WU Zhaoyuan1，LI Wei1

（1.Graduate School，2.Department of Spinal Osteopathy Surgery of Affiliated Hospital，3.Department of Traumatic

Orthopedics of Affiliated Hospital，Youjiang Medical University for Nationalities，Baise 533000，China）

【Abstract】ObjectiveTo investigate the role of serum tumor necrosis factorα （TNFα） and neurite factor （Neuritin） in the healing of extremities fracture with spinal cord injury.MethodsFrom May 2016 to April 2017，42 patients with simple fractures（simple fracture group），26 patients with simple spinal cord injury （simple spinal cord injury group），and 30 patients with extremities fracture with spinal cord injury （extremities fracture with spinal cord injury group） were selected for this study.During the same period，48 normal persons who underwent physical examination in physical examination center were also selected（normal group）.The levels of serum TNFα and Neuritin were detected by immunoassay （ELISA） on the 3rd，7th and 14th day after operation in each case group，and their expression levels in the normal group were detected at the same time.ResultsAt different time after operation，the serum TNFα and Neuritin levels in the simple fracture group，the simple spinal cord injury group and the extremity fracture with spinal cord injury group showed dynamic expression，and were higher than those in the normal group.Among them，serum TNFα and Neuritin levels in the extremity fracture with spinal cord injury group had the largest change，and the changes were significantly higher than those of the other three groups，so difference was statistically significant（P<0.01）.ConclusionThe changes of serum TNFα and Neuritin in patients with extremity fracture with spinal cord injury are significantly higher than those in the other three groups，which are closely related to the healing of traumatic fractures.These two factors may play a joint role in the process of fracture healing，so it is inferred that they may be the key factors to accelerate fracture healing after spinal cord injury.

【Key words】TNFα；Neuritin；spinal cord injury；fracture healing

骨折愈合是一个甚为复杂且连续的过程，其受诸多因素（比如神经因素）影响。在实际临床工作中骨外科医生时常遇到一个奇怪的现象，即四肢骨折合并脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）病人异位骨化概率明显增加，骨痂出现过度生长及骨折愈合速度明显快于无脊髓损伤患者，这些在诸多文献中均有一定的报道。有研究表明，脊髓损伤后早期血清中所释放的各种细胞因子对骨折断端修复作用不容忽略。因而本研究试图通过双抗体夹心酶联免疫吸附法（ELISA）检测单纯骨折患者、单纯脊髓损伤患者、四肢骨折合并脊髓损伤患者及健康人血清中肿瘤坏死因子α（Tumor necrosis factor alpha，TNFα）和神经突起因子（Neuritin）的含量，旨在初步探讨脊髓损伤后加速骨折愈合作用的相关机理。

1资料与方法1.1临床资料所有研究对象均来自2016年5月～2017年4月在右江民族医学院附属医院和百色市人民医院住院治疗的患者。其中单纯骨折组男性29例，女性13例，年龄为18～67岁，平均（44.54±15.97）岁。单纯脊髓损伤组男性15例，女性11例，年龄为21～62岁，平均（44.65±13.81）岁。四肢骨折合并脊髓损伤组男性19例，女性11例，年龄为19～61岁，平均（41.06±12.79）岁。同时选择在右江民族医学院附属医院体检中心进行健康体检的人群48例，男性23例，女性25例，年龄为23～50岁，平均（3933±8.45）岁。所有患者均依据影像学检查（如X线、CT或MRI）确诊。

1.2病例标准（1）排除合并有心、脑血管疾病（如高血压、冠心病）；（2）排除合并骨代谢性病变（如骨质疏松、肾性骨病及遗传性骨病）；（3）排除合并影响机体免疫功能的疾病（如糖尿病）；（4）骨折部位均为四肢骨折；（5）排除合并有其他部位的创伤；（6）排除诊断不明确患者。该实验研究报本院医学伦理委员会审批，所选受检者及家属均了解本次研究的目的及意义，并签署同意书。

1.3研究方法

1.3.1标本收集采集空腹肘静脉血3～5 ml，静置30 min之后，以2000 r/min速度离心1 min后，取血清置于-80℃保存待检。

1.3.2血清TNFα与Neuritin含量的检测TNFα和Neuritin的ELISA试剂盒由上海希美化学有限公司提供，实验步骤均严格依说明书操作。

1.4统计学方法采用SPSS 18.0软件进行统计学处理，计量资料用均数±标准差（±s）表示，组间比较用t检验，检验水准：α=0.05，双侧检验。

2结果2.1术后患者外周血清中TNFα与Neuritin含量总体变化情况本研究结果表明，术后各病例组（单纯骨折组、单纯脊髓损伤组、四肢骨折合并脊髓损伤组）患者外周血清中TNFα与Neuritin含量明显增加，均大于正常组，而四肢骨折合并脊髓损伤组变化尤为明显。TNFα、Neuritin含量术后第3天开始升高，第7天达到峰值，第14天时开始回落。此两个指标与创伤骨折修复存在密切相关性，故推断其可能是SCI后加速创伤骨折修复的关键要素。

2.2术后各组患者外周血清中TNFα含量变化比较与正常组比较，各病例组术后第3天血清TNFα的含量明显高于正常组，差异有统计学意义（P<0001）；而四肢骨折合并脊髓损伤组术后第3、7、14天血清TNFα含量均高于相同时间点的单纯骨折组和单纯脊髓损伤组，差异有统计学意义（P<0.05或0.01）。见表1。

2.3术后各组患者外周血清中Neuritin含量变化比较与正常组比较，各病例组术后第3天血清Neuritin的含量均高于正常组，差异均有统计学意义（P<0.001）；而四肢骨折合并脊髓损伤组术后第3、7、14天血清Neuritin含量均高于相同时间点的单纯骨折组、单纯脊髓损伤组，差异均有统计学意义（P<001）。见表2。

3讨论脊髓损伤是骨科与创伤外科中较为常见的一种疾病，对人类的生命健康带来极大危害。然而伴随现代化建筑工业及交通工具的迅猛发展，其发生率呈逐年上升态势，一旦发生容易导致损伤截面以下的机体出现不可恢复的功能紊乱与障碍[1]，且其早期治疗与后续康复治疗成本令人望而却步，故不仅会对患者自身产生剧烈伤害，并会给家庭带来沉重的负担，甚至还给全社会带来负面影响。因此，如何能更好地促进肢体残存功能恢復和改善患者生存质量，这已成为当代医学界的又一大难题。

尽管目前SCI后如何加速创伤骨折愈合的详细机制尚不明了，但近年来有诸多文献报道，在SCI后的外周血中以及通过局部刺激释放出多种可促进骨折愈合的物质[2]，如：转化生长因子β（Transforming growth factor beta，TGFβ）、骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）、胰岛素样生长因子 （insulinlike growth factor，IGF）等。这些细胞因子能有效调节成骨细胞的成骨作用，促进骨折周围大量原始骨痂的形成，急剧加速了骨折愈合。有研究证实TGFβ具有刺激骨吸收与破骨细胞形成的多重作用。学者杨森等人[3]对28例住院病人的血清进行ELISA检测分析发现，与其他对照组相比，骨折合并脊髓损伤组TGFβ含量显著增加，因而认为TGFβ水平改变与骨折愈合有一定的相关性。此外有研究报道，BMP能够诱导动物及人体间充质干细胞（MSCs）分化为骨及软骨等组织，从而加速骨折愈合。国外著名学者Yaoita等在文献中指出，股骨骨折2天后骨折处BMP2/4mRNA表达增高。国内马敏杰等通过动物实验已证实，SCI后损伤脊髓组织中BMP2的表达的确有所增加。另外研究也发现，TGFβ在BMP2的调控下异常表达，并进一步加速局部血管的再生，以及促使成骨细胞的数量与活性显著升高，从而加速了断端骨折的愈合。这些结果初步提示BMP极有可能在脊髓损伤后对骨折愈合加速当中发挥着至关重要的作用。IGF也被称作促生长因子，在脊髓损伤的修复作用已相继得到证实，国外学者Lundin等[4]发现，在骨转换过程中IGF作用显得尤为重要。

TNFα亦称恶病质素，自1975年被发现至今其在脊髓损伤后的表达研究甚多，诸多资料显示TNFα在中枢系统损伤（例如脊髓损伤或颅脑创伤）后早期表达呈反常状态[5～6]，这初步提示TNFα同创伤后的应激反应密切相关。学者刘铭等人[7]通过动物实验发现，大鼠脊髓损伤8 h后脊髓组织细胞中的TNFα明显升高，1天后达到高峰。Ross等发现颅脑创伤患者外周血及脑脊液中TNFα浓度也有一定程度增高。国内曾日祥等[8]对87例住院患者的外周血进行分析发现，脊髓损伤并发骨折组患者的TNFα含量明显增加。学者Wang等[9]在脊髓损伤后对股骨骨折骨愈合的影响研究中发现，骨折组的骨痂组织体积明显低于脊髓损伤并骨折组，且骨折修复的平均时间明显慢于脊髓损伤并骨折组。本研究发现，三个病例组TNFα含量在术后第3天逐渐上升，在第7天时达到顶峰，第14天后渐渐回落，且均高于正常组。而四肢骨折合并脊髓损伤组患者的TNFα表达变化明显高于其他对照组。这些均表明了TNFα可能在脊髓损伤后对骨折修复过程具有重要意义。

Neuritin已被认为是一種新型神经营养因子，自Nedivi等[10]发现至今，其在神经系统的发育及创伤后的再生修复等方面都发挥重要的作用。有研究发现[11]，Neuritin不仅能促进骨折断端处的血管生长，同时能使局部的血管内皮细胞发生增殖，改善其迁徙能力和附着能力，而骨折处血管病理生理功能的变化在骨折愈合当中显得尤为重要，这初步提示Neuritin可能与创伤骨折修复关系密不可分。学者Zhang等[12]通过动物实验表明，在大鼠创伤性颅脑损伤早期（术后24 h）Neuritin表达开始增高，同时该研究结果显示Neuritin能明显改善神经细胞的凋亡，对神经的再生起到一定保护作用。此外魏勇等人[13]运用ELISA技术检测了160例住院患者的外周血，分析发现在伤后不同时间里（3天、7天、10天）Neuritin的表达水平各组间比较结果为：四肢骨折伴脑外伤组变化最为显著，其次为单纯脑外伤组、单纯骨折组，且均大于正常组。这一定程度上提示Neuritin极有可能对骨折的愈合具有促进作用。然而，迄今为止涉及Neuritin与四肢骨折合并脊髓损伤中的分子机制知之甚少。本实验各病例组Neuritin在术后第7天达到高峰，后逐步回落，其在脊髓损伤伴四肢骨折组中升高最为显著。提示临床工作中可通过检测血清中Neuritin变化情况，进而为骨折的愈合提供参考，具有较为合理的临床应用价值。

总之，TNFα、Neuritin的表达水平在四肢骨折合并脊髓损伤患者血清中呈明显升高态势，这初步提示TNFα、Neuritin在伴有脊髓损伤的骨折愈合中可能扮演着重要的角色。然而，目前国内外关于TNFα与Neuritin在脊髓损伤后是如何加速骨折愈合的报道尚不够充足，未来还需进一步研究与探讨。相信随着细胞分子技术的开展，我们对骨折愈合的机制将会有更深刻的理解，进而为设计出新型药物干预加速骨折愈合奠定基础。参考文献[1]Schreier N，Moltchanova E，Forsén T，et al.Seasonality and ambient temperature at time of conception in termborn individualsinfluences on cardiovascular disease and obesity in adult life[J].Int J Circumpolar Health，2013，72：21466.

[2]Pountos I，Georgouli T，Henshaw K，et al.Release of growth factors and the effect of age，sex，and severity of injury after long bone fracture[J].A preliminary report[J].Acta Orthop，2013，84（1）：6570.

[3]杨森，王海龙，盛伟斌，等.骨折合并脊髓损伤患者血清中转化生长因子β1变化：有利于促进骨折愈合[J].中国组织工程研究，2015，19（2）：165169.

[4]Lundin H，Sf M，Strender LE，et al.High serum insulinlike growth factorbinding protein 1（IGFBP1）is associated with high fracture risk independent of insulinlike growth factor 1（IGFI）[J].Calcif Tissue Int，2016，99（4）：333339.

[5]Amini Pishva A，Akbari M，Farahabadi A，et al.Effect of estrogen therapy on TNFα and inos gene expression in spinal cord injury model[J].Acta Med Iran，2016，54（5）：296301.

[6]Chang V，Ellingson BM，Salamon N，et al.The risk of acute spinal cord injury after minor trauma in patients with preexisting cervical stenosis[J].Neurosurgery，2015，77（4）：561565.

[7]刘铭，刘欣伟，刘宪民，等.TNFα、Caspase3在大鼠脊髓损伤后神经细胞凋亡中相关性研究[J].临床军医杂志，2017，45（4）：366370.

[8]曾日祥，马勇，赖玉灵.急性脊髓损伤患者外周血hsCRP、TNFα、IL6和IL10的动态表达及临床意义[J].河北医药，2016，38（10）：15091511.

[9]Wang L，Liu L，Pan Z，et al.Serum leptin，bone mineral density and the healing of long bone fractures in men with spinal cord injury[J].Bosn J Basic Med Sci，2015，15（4）：6974.

[10]Le Jan S，Le Meur N，Cazes A，et al.Characterization of the expression of the hypoxiainduced genes neuritin，TXNIP and IGFBP3 in cancer[J].FEBS Lett，2006，580（14）：33953400.

[11]Nedivi E，Hevroni D，Naot D，et a1.Numerous candidate plasticityrelated genes revealed by differential cDNA cloning[J].Nature，1993，363（6431）：718722.

[12]Zhang H，He X，Wang Y，et al.Neuritin attenuates early brain injury in rats after experimental subarachnoid hemorrhage[J].Int J Neurosci，2017，1337013.[Epub ahead of print]

[13]魏勇，董金波，李长俊，等.NGF与Neuritin在脑外伤伴四肢骨折病人血清中的表达及意义[J].现代生物医学进展，2011，11（19）：36833686.