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四肢骨折患者血清HMGA2、miR-98-5p表达水平及相关性

2024-07-24 7 上传者：管理员

摘要：目的探究四肢骨折患者血清高迁移率族蛋白(HMG)A2、微小RNA-98-5p(miR-98-5p)表达水平及其与骨折延迟愈合的关系。方法选择140例四肢骨折患者，根据术后3个月时是否存在延迟愈合将其分为延迟组42例和对照组98例，收集其临床资料。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清HMGA2水平，采用实时荧光定量-聚合酶链反应(qRT-PCR)检测miR-98-5p水平；采用Pearson及Spearman相关进行四肢骨折延迟愈合患者血清HMGA2与miR-98-5p及二者与临床资料的相关性分析；绘制受试者工作特征(ROC)曲线进行血清HMGA2、miR-98-5p表达水平对四肢骨折患者延迟愈合的预测效能分析；采用多因素Logistic回归进行四肢骨折患者延迟愈合的影响因素分析。结果延迟组年龄及粉碎性骨折、合并感染、外固定差、功能锻炼不规范患者比例明显高于对照组(P<0.05)。延迟组与对照组术后第1～6周血清HMGA2表达水平呈逐渐升高趋势，miR-98-5p表达水平呈逐渐降低趋势(P<0.05);术后第4周及术后第6周延迟组血清HMGA2表达显著低于对照组，miR-98-5p表达显著高于对照组(P<0.05)。术后第4周四肢骨折延迟愈合患者血清HMGA2与miR-98-5p水平呈负相关(r=-0.513,P<0.05);年龄、粉碎性骨折、合并感染、外固定差、功能锻炼不规范与HMGA2呈负相关，与miR-98-5p呈正相关(P<0.05)。粉碎性骨折、miR-98-5p是四肢骨折患者延迟愈合的独立危险因素，HMGA2是四肢骨折患者延迟愈合的保护因素(均P<0.05)。HMGA2、miR-98-5p及二者联合预测四肢骨折患者延迟愈合的曲线下面积(AUC)分别为0.832、0.809、0.857。结论血清HMGA2、miR-98-5p表达水平对预测四肢骨折患者延迟愈合有重要作用。

关键词：
四肢骨折
延迟愈合
微小RNA-98-5p
骨折
高迁移率族蛋白A2
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四肢骨折是目前临床中最常见的骨折类型，主要采用手术方式治疗，但其可能因部分原因导致骨折愈合延迟，严重影响患者生活质量和术后恢复[1,2]。研究显示，骨折处愈合情况主要依靠骨细胞的正常增殖和分化等作用，而机体内多种细胞黏附因子、炎症因子等均参与骨细胞多种生物学过程[3]。高迁移率族蛋白(HMG)A2与肿瘤细胞增殖、凋亡等过程有关，参与骨肉瘤病情进展[4]。Wang等[5]研究表明，微小RNA-98-5p(miR-98-5p)在成骨分化和骨形成中发挥重要作用，可能是治疗骨质疏松的潜在靶点。此外，既往生物信息学分析结果中HMGA2与miR-98-5p存在靶向调控作用。本研究探讨四肢骨折患者血清HMGA2、miR-98-5p表达情况及二者与骨折延迟愈合的关系。

1、资料与方法

1.1 临床资料

选择秦皇岛市第一医院2020年1月至2022年1月骨科收治的140例四肢骨折患者(机器绞轧伤25例、车祸伤81例、重物砸伤34例),男68例，女72例，年龄22～73岁，平均(57.43±12.65)岁。收集患者性别、年龄、骨折部位、骨折情况、感染情况、外固定情况、功能锻炼情况。纳入标准：①患者均为首次骨折，骨折部位为四肢，且经临床症状、X线检查确诊；②均为单侧骨折；③患者随访资料完整，本人及家属自愿配合治疗和研究，研究符合伦理学标准。排除标准：①骨结核、骨肿瘤、严重骨质疏松等引起的病理性骨折者；②长期使用激素类药物者；③有其他部位创伤或慢性疾病者；④有严重精神疾病而无法正常沟通者。

1.2 血清HMGA2、miR-98-5p表达水平检测

收集四肢骨折患者术后第1、4、6周静脉血样，3 000 r/min离心10 min(离心半径10 cm)收集血清并保存于超低温冰箱。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清HMGA2水平，检测仪器为意大利SEAC公司生产的ALISEI全自动酶标仪。miRNA提取试剂盒(上海泽叶生物科技有限公司，货号：ZYB1803)提取血清miRNA,当吸光度A260/A280>1.8时样品可检测，采用反转录试剂盒(海基生物科技有限公司，货号：D1802)按说明书将RNA反转录为模板cDNA,采用美国Bio-Rad生产的CFX96实时荧光定量-聚合酶链反应(qRT-PCR)仪进行扩增，引物合成由上海基康生物技术有限公司完成，引物序列：miR-98-5p上游引物5′-TGCATCCGTCGGGAGCTCAGC-3′、下游5′-CAACGGTGCACATCGACATCG-3′,U6上游引物5′-TCACGAGATCCAGGACGGTTG-3′、下游5′-ACGTGTGCTCACAGA-AGCCG-3′。以U6为内参，各样品进行3次重复，采用2-ΔΔCt法计算血清miR-98-5p相对表达量。

1.3 四肢骨折延迟愈合评估及分组

四肢骨折后≥3个月X线极少或无骨痂生成，断处骨质可见硬化及间隙，定义为延迟愈合[6]。根据四肢骨折患者术后3个月时是否存在延迟愈合分为延迟组42例和对照组98例。

1.4 统计学分析

采用SPSS25.0软件进行t检验、Pearson、Spearman相关分析分析及Logistic回归；绘制受试者工作特征(ROC)曲线进行血清HMGA2、miR-98-5p表达水平对四肢骨折患者延迟愈合的预测效能分析。

2、结果

2.1 两组临床资料比较

两组性别、骨折部位比较差异无统计学意义(P>0.05)。延迟组年龄及粉碎性骨折、合并感染、外固定差、功能锻炼不规范患者比例明显高于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 两组临床资料比较[n(%)]

2.2 两组不同时间点血清HMGA2表达水平变化

延迟组与对照组术后第1～6周血清HMGA2表达水平呈逐渐升高趋势(P<0.05)。术后第1周延迟组与对照组血清HMGA2表达水平比较差异无统计学意义(P>0.05),术后第4周及术后第6周延迟组血清HMGA2表达水平显著低于对照组(P<0.05)。见表2。

2.3 两组不同时间点血清miR-98-5p表达水平变化

延迟组与对照组术后第1～6周血清miR-98-5p表达水平呈逐渐降低趋势(P<0.05)。术后第1周延迟组与对照组血清miR-98-5p表达水平比较差异无统计学意义(P>0.05),术后第4周及术后第6周延迟组血清miR-98-5p表达水平显著高于对照组(P<0.05)。见表3。

与术后第1周比：1)P<0.05;与术后第4周比：2)P<0.05;表3同

表2 两组不同时间点血清HMGA2表达

表3 两组不同时间点血清miR-98-5p表达

2.4 四肢骨折延迟愈合患者血清HMGA2与miR-98-5p及二者与临床资料的相关性

术后第4周四肢骨折延迟愈合患者血清HMGA2与miR-98-5p水平呈负相关(r=-0.513,P<0.05);HMGA2与年龄、粉碎性骨折、合并感染、外固定差、功能锻炼不规范呈负相关(r=-0.507、-0.472、-0.489、-0.474、-0.469,均P=0.000);miR-98-5p与上述因素呈正相关(r=0.471、0.504、0.494、0.482、0.476,均P=0.000)。

2.5 影响四肢骨折患者延迟愈合的多因素Logistic回归分析

以四肢骨折患者是否延迟愈合为因变量，以HMGA2、miR-98-5p、年龄、骨折情况、感染情况、外固定情况、功能锻炼情况为自变量进行多因素Logistic回归分析，结果显示，粉碎性骨折、miR-98-5p是四肢骨折患者延迟愈合的独立危险因素(P<0.05),HMGA2是四肢骨折患者延迟愈合的保护因素(P<0.05)。见表4。

2.6 血清HMGA2、miR-98-5p表达水平对四肢骨折患者延迟愈合的预测效能

以术后第4周血清HMGA2、miR-98-5p表达水平及二者联合预测概率值为检验变量绘制ROC曲线，结果显示，HMGA2、miR-98-5p及二者联合预测四肢骨折患者延迟愈合的曲线下面积(AUC)分别为0.832(95%CI:0.762～0.903)、0.809(95%CI:0.737～0.880)、0.857(95%CI:0.795～0.919),敏感度分别为88.1%、81.0%、85.7%,特异性分别为71.4%、68.4%、74.5%,HMGA2、miR-98-5p临界值分别为46.30 mg/L、0.77。见图1。

表4 影响四肢骨折患者延迟愈合的多因素Logistic回归分析

图1 血清HMGA2、miR-98-5p表达水平预测四肢骨折患者延迟愈合的ROC曲线

3、讨论

骨愈合过程在很大程度上再现了胚胎中的骨发育，理想情况下可实现骨形状和结构的完全恢复，然而成功的骨折愈合需要多种细胞类型和信号分子的紧密相互作用，这种高度协调过程的任何环节被破坏都可能导致愈合延迟甚至骨不连[7,8]。骨不连和延迟愈合是由复位不足、软组织损伤、感染、骨折块紊乱和血液供应不良引起的多因素并发症[9]。由于治疗时间长、手术干预先进、心理和经济负担重，骨折延迟愈合的进一步治疗既复杂又昂贵。

HMGA2是一种染色质结合蛋白，通常在胚胎发生过程中表达，在大多数成人组织中检测不到，与多种类型的癌症有关[10,11]。Zheng等[12]研究发现，miR-98-5p可能通过靶向HMGA2抑制成骨分化和成骨细胞生长，从而阻止骨再生。郑峰等[13]研究同样显示，miR-98-5p可抑制成骨细胞中HMGA2表达，同时可抑制细胞的增殖和分化。以上研究均表明HMGA2、miR-98-5p均可通过影响成骨细胞增殖和分化，在骨愈合过程中发挥重要作用。然而二者在骨折患者血清中的表达情况及其临床作用仍有待进一步探究。本研究结果推测，HMGA2高表达、miR-98-5p低表达有利于骨愈合，其相关机制为：miR-98-5p低表达可靶向HMGA2,使其表达水平上调，HMGA2可促进成骨细胞增殖和分化且抑制其凋亡，二者与其他细胞因子等相互作用、高度协调，共同调节骨再生，加速骨愈合。此外，本研究结果与生物信息学分析结果及既往研究[12,14]中二者的靶向关系一致。且HMGA2、miR-98-5p与年龄、骨折情况、感染情况等同样显著相关，进一步提示HMGA2、miR-98-5p可能通过与其他影响骨折愈合的因素共同作用，参与骨再生和骨折愈合过程。ROC曲线结果进一步表明HMGA2、miR-98-5p不仅参与骨再生过程，其术后4 w检测水平还可有效预测四肢骨折患者延迟愈合的发生风险，当血清HMGA2低于46.30 mg/L、miR-98-5p高于0.77时，患者发生骨折延迟愈合的风险较大。

骨折愈合是一个复杂的机制，受多种生物、机械、局部和系统因素的影响，有多种可改变和不可改变的风险因素对骨折愈合有害，包括年龄、骨折程度、外固定差、感染等[15]。本研究表明，与感染等因素比较，骨折情况及血清HMGA2、miR-98-5p是否异常表达更加影响骨折愈合进程，粉碎性骨折可能影响骨折处营养供给和血供，而血清HMGA2、miR-98-5p异常表达影响成骨细胞增殖和分化。

综上，高水平的miR-98-5p及低水平的HMGA2与四肢骨折延迟愈合密切相关，术后4 w血清HMGA2、miR-98-5p检测水平可有效预测骨折延迟愈合，其预测敏感度较高。临床医师应结合骨折延迟愈合的其他危险因素对四肢骨折患者进行准确评估，尽可能降低骨折延迟愈合的发生率。

参考文献:

1葛向荣,马红霞,林继红.胫骨骨折患者术后血清IGF-1,β-CTX,CYR61蛋白的表达与延迟愈合的关系[J].创伤外科杂志,2020;22(3):205-8.

4苏海鹏,白左明,李昕,等.高迁移率蛋白A2和环氧合酶2在骨肉瘤组织和骨软骨瘤组织的表达及其临床意义[J].中华实验外科杂志,2021;38(8):1591-3.

13郑峰,张富财,许喆.miR-98-5p促进成骨细胞增殖和分化的可能及机制[J].中国组织工程研究,2021;25(26):4112-7.

14曹振宇,冶怡,马建武,等.miR-98-5 p靶向HMGA2通过PI3K/Akt/GSK-3β通路调控骨再生的机制研究[J].解放军医药杂志,2021;33(8):40-4.

基金资助:秦皇岛市科学技术研究与发展计划项目(202101A079);

文章来源:郭月超,安文,张玉舰.四肢骨折患者血清HMGA2､miR-98-5p表达水平及相关性[J].中国老年学杂志,2024,44(14):3389-3392.