淺析不同原因所致缺血性壞死股骨頭的病理改變及bFGF的表達

巫 娟，張 峰，郭 莉

(四川省骨科醫(yī)院病理科，四川 成都 610041)

股骨頭缺血性壞死(avascular necrosis femoral head,ANFH)是指股骨頭因各種原因發(fā)生損傷，導(dǎo)致血流供應(yīng)中斷，引發(fā)骨組織壞死、股骨頭塌陷、關(guān)節(jié)疼痛及活動障礙的一種疾病。該病的發(fā)病率及致殘率均較高[1]。股骨頭缺血性壞死可根據(jù)患者發(fā)病的原因分為創(chuàng)傷性股骨頭缺血性壞死和非創(chuàng)傷性股骨頭缺血性壞死[2]。導(dǎo)致創(chuàng)傷性缺血性股骨頭壞死發(fā)生的原因主要是骨折或關(guān)節(jié)脫位。導(dǎo)致非創(chuàng)傷性股骨頭缺血性壞死發(fā)生的原因主要是患者大劑量地使用骨密質(zhì)醇激素、患有鐮狀細胞貧血、減壓病或戈謝病、酒精中毒、妊娠及進行放化療等[3]。堿性成纖維細胞因子(bFGF)可促進骨細胞、軟骨細胞及髓質(zhì)細胞等分裂增殖，從而修復(fù)壞死的骨組織。為探討不同原因所致股骨頭缺血性壞死患者的病理改變及堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)的表達，筆者進行了以下研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本文的研究對象為2015年1月至2018年12月期間四川省骨科醫(yī)院收治的40例股骨頭缺血性壞死患者。這些患者均使用人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)進行治療。將10例股骨頸骨折所致股骨頭缺血性壞死患者作為對照組。將30例非創(chuàng)傷性股骨頭缺血性壞死患者作為實驗組。將實驗組中10例激素性股骨頭缺血性壞死患者作為激素組，將10例酒精性股骨頭缺血性壞死患者作為酒精組，將10例特發(fā)性股骨頭缺血性壞死患者作為特發(fā)組。四組患者的性別、年齡等一般資料相比，P＞0.05，具有可比性。

1.2 方法

在四組患者完成手術(shù)后，將其壞死的股骨頭從冠狀面對半剖開。對四組患者壞死的股骨頭進行巨檢。在實驗組患者壞死股骨頭的軟骨區(qū)、壞死區(qū)、增生區(qū)、正常區(qū)及對照組患者股骨頭的對應(yīng)位置采集骨組織標本。將骨組織標本放置在中性甲醛固定液中。用緩沖液為骨組織標本脫鈣。用石蠟包埋骨組織標本，將其制成厚度為4 μm的切片。對切片進行HE染色。對切片進行鏡檢。使用EnVision兩步法對切片進行染色。然后對切片進行免疫組化檢查。

1.3 統(tǒng)計學處理

對本次研究中的數(shù)據(jù)均采用SPSS統(tǒng)計軟件進行處理，計量資料用均數(shù)±標準差(±s)表示，采用t檢驗，計數(shù)資料用百分比(%)表示，采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 對這些患者的股骨頭標本進行巨檢的結(jié)果

實驗組患者股骨頭的剖面分為軟骨區(qū)、壞死區(qū)、增生區(qū)及正常區(qū)。實驗組患者股骨頭的軟骨區(qū)表面有磨損，色澤暗淡。該組患者大部分股骨頭的壞死區(qū)位于其股骨頭上方，形狀不規(guī)則，呈淺黃色，其股骨頭的壞死區(qū)有囊變。該組部分患者股骨頭的增生區(qū)有纖維帶。激素組患者、酒精組患者及特發(fā)組患者股骨頭壞死區(qū)的范圍及厚度無明顯的差異。實驗組患者股骨頭正常區(qū)的骨小梁、脂肪組織及骨髓細胞與對照組患者對應(yīng)部位的形態(tài)相似。對照組患者股骨頭的軟骨面光滑、有光澤，與下方鄰近的骨質(zhì)緊密相連，整個剖面的骨量和密度均勻。

2.2 對這些患者的股骨頭標本切片進行鏡檢的結(jié)果

實驗組患者股骨頭的軟骨區(qū)發(fā)生變性，其股骨頭壞死區(qū)的骨小梁壞死、破碎，大部分骨陷窩變空、變大、無骨細胞或僅有固縮的核，其骨髓造血細胞及脂肪組織壞死。詳見圖1。實驗組患者股骨頭的增生區(qū)可見纖維肉芽組織增生，同時存在壞死的骨小梁、正常骨小梁及新生骨小梁，其小血管周圍可見少許的淋巴細胞及漿細胞浸潤。詳見圖2。實驗組患者股骨頭正常區(qū)的骨小梁、脂肪組織及骨髓細胞與對照組患者對應(yīng)部位的形態(tài)相似。

圖1 顯微鏡下實驗組患者股骨頭標本壞死區(qū)的情況(HE 40×)

圖2 顯微鏡下實驗組患者股骨頭標本增生區(qū)的情況(HE 40×)

2.3 對這些患者的股骨頭標本切片進行免疫組化檢查的結(jié)果

實驗組患者股骨頭的壞死區(qū)與增生區(qū)均存在少量的bFGF陽性表達。詳見圖3、圖4。激素組患者、酒精組患者及特發(fā)組患者股骨頭壞死區(qū)bFGF陽性面積的百分比均低于其增生區(qū)bFGF陽性面積的百分比，P＜0.05。激素組患者、酒精組患者及特發(fā)組患者壞死區(qū)bFGF陽性面積的百分比均低于對照組患者的對應(yīng)區(qū)域bFGF陽性面積的百分比，其增生區(qū)bFGF陽性面積的百分比均高于對照組患者的對應(yīng)區(qū)域bFGF陽性面積的百分比，P＜0.05。激素組患者、酒精組患者及特發(fā)組患者股骨頭壞死區(qū)bFGF陽性面積的百分比相比及這三組患者增生區(qū)bFGF陽性面積的百分比相比，P＞0.05。詳見表1。

圖3 實驗組患者壞死區(qū)的bFGF表達情況(HE 100×)

圖4 實驗組患者增生區(qū)的bFGF表達情況(HE 100×)

表1 四組患者壞死區(qū)和增生區(qū)bFGF陽性面積的百分比(%，±s)

表1 四組患者壞死區(qū)和增生區(qū)bFGF陽性面積的百分比(%，±s)

組別 例數(shù) 壞死區(qū) 增生區(qū) P值對照組 10 16.53士1.46 16.53士1.46激素組 10 7.29士0.73 24.04士1.03 0.000酒精組 10 7.32士0.89 24.15士0.84 0.000特發(fā)組 10 7.12士0.91 24.71士1.01 0.000 F值 199.9 122.7 P值 0.000 0.000

3 討論

股骨頭缺血性壞死是臨床上比較常見的一種疾病[4]。該病患者在發(fā)生致病因素(包括大劑量地使用骨密質(zhì)醇激素、患有鐮狀細胞貧血、減壓病或戈謝病及酒精中毒等)后，其股骨頭的供血會中斷，骨髓造血細胞、骨細胞及脂肪細胞等會死亡。同時，該病患者股骨頭缺血性壞死區(qū)域會從邊緣開始自我修復(fù)，具體表現(xiàn)為血管再生、新骨形成及死骨被吸收[5]。但該病患者股骨頭缺血性壞死區(qū)域自我修復(fù)的速度極其緩慢，無法超越其細胞壞死的速度。目前尚無有效的治療股骨頭缺血性壞死的非手術(shù)療法。該病患者的病情發(fā)展到后期時，通常需要使用人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)進行治療。但進行人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)對患者造成的創(chuàng)傷大，治療的費用高。

國內(nèi)外大量的臨床研究結(jié)果證實，股骨頭缺血性壞死患者的血管再生能力及骨修復(fù)能力與多種細胞因子有關(guān)[6]。bFGF是Gospoderowicz等在1974年從牛垂體和腦組織提取物中發(fā)現(xiàn)的一種促纖維細胞生長物質(zhì)[7]。bFGF的靶細胞是成纖維細胞、血管內(nèi)皮細胞、軟骨細胞及成骨細胞等。bFGF也是間充質(zhì)細胞、成骨細胞和軟骨細胞的絲裂原，可刺激微血管生成及成骨細胞基因的表達。相關(guān)的研究結(jié)果顯示，bFGF在股骨頭缺血性壞死后機體自我修復(fù)的過程中起著重要的作用。這為臨床醫(yī)生對股骨頭缺血性壞死患者進行細胞因子治療提供了重要的理論依據(jù)[8]。楊操等[9]將bFGF真核表達質(zhì)粒pCD-rbFGF植入壞死的股骨頭內(nèi)來修復(fù)各種骨組織細胞。壞死股骨頭的骨組織細胞可通過自然吞噬作用攝取pCD-rbFGF，并在細胞內(nèi)生成bFGF。該研究結(jié)果證實，bFGF可促進骨組織內(nèi)血管再生和新骨的形成。近年來，臨床上對細胞因子的研究不斷深入。研究不同原因所致股骨頭缺血性壞死患者的病理改變及bFGF的表達有助于相關(guān)學者利用基因?qū)W、分子生物學及材料工程技術(shù)對股骨頭缺血性壞死患者進行細胞因子治療。

本次研究的結(jié)果證實，不同原因所致股骨頭缺血性壞死患者股骨頭的病理改變及bFGF的表達均不相同。臨床醫(yī)生可根據(jù)股骨頭缺血性壞死患者的病理改變及bFGF的表達情況對其進行合理的細胞因子治療。