脊柱外科杂志  2023, Vol.21 Issue(5): 326-330   PDF    
引用本文
王玉波, 田文龙, 朱涛, 葛波涌. 血清神经突起因子和转化生长因子-β1对脊柱骨折合并脊髓损伤患者神经功能恢复的预测作用[J]. 脊柱外科杂志, 2023, 21(5): 326-330.
Wang Yubo, Tian Wenlong, Zhu Tao, Ge Boyong. Value of serum neuritin and transforming growth factor-β1 in predicting neurological rehabilitation in patients with spinal fracture and spinal cord injury[J]. Journal of Spinal Surgery, 2023, 21(5): 326-330.
血清神经突起因子和转化生长因子-β1对脊柱骨折合并脊髓损伤患者神经功能恢复的预测作用
王玉波, 田文龙, 朱涛, 葛波涌     
郑州大学第二附属医院急诊科, 郑州 450000
收稿日期: 2022-11-23
基金项目: 河南省医学科技攻关计划项目（201702075）
作者简介: 王玉波（1985—），学士，主治医师；1920087862@qq.com
通信作者: 葛波涌  geboyong126@.com
摘要: 目的 探讨入院时血清神经突起因子、转化生长因子-β1（TGF-β1）水平对脊柱骨折合并脊髓损伤患者术后神经功能恢复情况的预测价值。方法 纳入2018年2月—2019年3月收治的84例单节段脊柱骨折合并脊髓损伤患者为研究对象。采用美国脊髓损伤协会（ASIA）分级评估患者神经功能恢复情况，将术后末次随访时ASIA分级较治疗前提高者归入恢复良好组（n=50），无变化或降低者归入恢复较差组（n=34），比较2组患者入院时基线资料与实验室指标水平，采用logistic回归方法和受试者工作特征（ROC）曲线分析入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平与神经功能恢复情况的关系。结果 2组性别、年龄、体质量指数（BMI）、骨折节段、脊髓损伤节段、受伤原因、骨折AO分型、脊髓损伤时间、Ogawa创伤指数等基线资料差异无统计学意义（P>0.05）。恢复较差组患者术前血清神经突起因子水平、TGF-β1水平低于恢复良好组，差异均有统计学意义（P<0.05）。Logistic回归分析结果显示，入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平低可能是脊柱骨折合并脊髓损伤患者术后神经功能恢复较差的危险因素（比值比=1.253，95%置信区间为1.130 ~ 1.389，P<0.05；比值比=1.167，95%置信区间为1.088 ~ 1.252，P<0.05）；绘制ROC曲线发现，入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平单独及联合预测脊柱骨折合并脊髓损伤患者术后神经功能恢复的曲线下面积分别为0.844、0.809、0.908，两者联合应用时预测效果最佳。结论 脊柱骨折合并脊髓损伤患者入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平与术后神经功能恢复情况有关，入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平低可能预示患者术后神经功能恢复较差。
关键词: 脊柱骨折    脊髓损伤    神经肽    转化生长因子β    
Value of serum neuritin and transforming growth factor-β1 in predicting neurological rehabilitation in patients with spinal fracture and spinal cord injury
Wang Yubo, Tian Wenlong, Zhu Tao, Ge Boyong     
Department of Emergency, Second Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou 450000, Henan, China
Abstract: Objective To investigate the predictive value of the expressions of serum neuritin and transforming growth factor-β1(TGF-β1) for postoperative rehabilitation of neurological function in patients with spinal fracture combined with spinal cord injury. Methods From February 2018 to March 2019, 84 patients with single-segment spinal fractures and spinal cord injuries include served as the study subjects. The recovery of neurological function of patients was assessed by the American Spinal Injury Association(ASIA) classification. Those who had improved the ASIA classification at the final follow-up were classified into the good-rehabilitation group(n=50), and those who had not changed or decreased were classified into the poor-rehabilitation group(n=34). The baseline data and laboratory index levels of patients in the 2 groups at admission were compared. Logistic regression method and receiver operating characteristic(ROC)curve were used to analyze the relationship between the levels of serum neuritin and TGF-β1 and the neurological function rehabilitation. Results There was no statistically significant difference in the gender, age, body mass index(BMI), fracture segment, spinal cord injury segment, injury cause, AO classification of spinal fracture, time of spinal cord injury, and Ogawa trauma index between the poor-rehabilitation group and the good-rehabilitation group(P > 0.05). The serum levels of neuritin and TGF-β1 in the poor-rehabilitation group were lower than those in the good-rehabilitation group, all with a statistical significance(P<0.05). The results of regression analysis showed that the low expression of serum neuritin and TGF-β1 at admission might be the risk factors of poor neurological rehabilitation in patients with spinal fracture combined with spinal cord injury(odds ratio=1.253, 95% confidence interval 1.130 - 1.389, P<0.05;odds ratio=1.167, 95% confidence interval 1.088 - 1.252, P<0.05). The ROC curve showed that the area under the curve of the serum neuritin and TGF-β1 at admission level in single and combined predicting the postoperative neurological recovery of patients with spinal fracture and spinal cord injury was 0.844, 0.809, and 0.908, respectively, and the combined predictive value was the best. Conclusions The serum neuritin and TGF-β1 levels at admission of patients with spinal fracture and spinal cord injury are related to the postoperative neurological rehabilitation. The low serum neuritin and TGF-β1 levels at admission may indicate poor neurological rehabilitation.
Key words: Spinal fractures    Spinal cord injuries    Neuropeptides    Transforming growth factor beta    

脊柱作为人体躯干的支柱，骨折后对人体产生影响较大，特别是合并脊髓损伤时，可能会导致机体神经功能障碍，增加致残或致死风险[1]。神经功能的恢复对患者的预后至关重要，相较于单纯脊柱骨折患者，合并脊髓损伤的患者术后神经功能恢复更为困难。因此，除常规手术治疗外，术后通常需要联合恢复训练、药物治疗和物理治疗等促进神经功能恢复[2-3]。目前，临床上对神经功能恢复情况的评估主要采用美国脊髓损伤协会（ASIA）分级[4]，而相关的血清指标研究较少。有研究[5-6]表明，脊柱骨折合并脊髓损伤的患者体内多种因子表达异常，包括神经突起因子、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、转化生长因子-β1（TGF-β1）等，这可能与患者病情严重程度及术后神经功能修复情况有关。本研究重点分析血清神经突起因子、TGF-β1表达与脊柱骨折合并脊髓损伤患者术后神经功能恢复的关系，探讨入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平对脊柱骨折合并脊髓损伤患者术后神经功能恢复的预测价值。

1 资料与方法 1.1 一般资料

纳入标准：①根据病史、症状，结合影像学检查确诊为单节段脊柱骨折；②ASIA分级A ~ D级[7]；③受伤12 h内入院。排除标准：①病理性骨折；②陈旧性骨折；③多发性骨折；④合并胸腹盆腔脏器损伤或颅脑损伤；⑤既往神经系统疾病史。根据上述标准共纳入患者84例，所有患者均依据骨折类型和脊髓压迫位置决定手术方式，包括脊髓减压和椎体骨折内固定。术后均进行功能锻炼，接受神经营养药物治疗。所有患者随访3 ~ 24（12.08±3.13）个月。末次随访时，50例患者ASIA分级较治疗前提高（恢复良好组），34例无变化或降低（恢复较差组）。具体见表 1。本研究经本院伦理委员会审核批准（伦理审批号：2022062）。

表 1 患者手术前后ASIA分级 Tab. 1 ASIA grading of patients before and after surgery
1.2 入院时基线资料和实验室检查指标收集

记录患者性别、年龄、体质量指数（BMI）、受伤原因、骨折节段、脊髓损伤节段、脊髓损伤时间、骨折AO分型[8]、Ogawa创伤指数[9]等一般情况。所有患者入院时采集5 mL空腹静脉血，以3 000 r/min离心15 min（离心半径10 cm），分离血清，以酶联免疫吸附法测定血清神经突起因子水平，以双抗酶联免疫法测定血清TGF-β1水平。

1.3 统计学处理

采用SPSS25.0软件对数据进行统计分析，计量资料经Shapiro-Wilk正态性检验，符合正态分布的计量资料以x±s表示，采用独立样本t检验进行组间比较；不服从正态分布的计量资料以[M（P25，P75）]表示，采用Mann-Whitney U检验进行组间比较。计数资料以例数或百分数表示，无序分类资料采用χ2检验、等级资料采用秩和检验进行组间比较。采用logistic回归方法分析入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平与患者神经功能恢复情况的关系。绘制受试者工作特征（ROC）曲线，并计算曲线下面积（AUC），检验入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平对神经功能恢复情况的预测价值，AUC > 0.90表示预测性能较高，0.71 ~ 0.90表示有一定预测性能，0.50 ~ 0.70表示预测性能较低，<0.5表示无预测性能。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2组性别、年龄、BMI、受伤原因、骨折节段、脊髓损伤节段、脊髓损伤时间、骨折AO分型、脊髓损伤时间、Ogawa创伤指数等差异无统计学意义（P > 0.05，表 2）；恢复较差组血清神经突起因子、TGF-β1水平低于恢复良好组，差异均有统计学意义（P<0.05，表 2）。

表 2 2组患者基线资料和实验室指标 Tab. 2 Baseline data and laboratory indicators of patients in 2 groups

将入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平作为自变量，将患者术后神经功能恢复情况作为因变量（1=较差，0=良好）进行logistic回归分析，结果显示，入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平与患者术后神经功能恢复较差有关（比值比分别为1.253、1.167，P<0.05，表 3）。

表 3 入院时血清神经突起因子、TGF-β1与脊柱骨折合并脊髓损伤患者神经功能恢复关系 Tab. 3 Relationship between both serum neuritin and TGF-β1 at admission and neurological rehabilitation in patients

将入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平作为检验变量，患者术后神经功能恢复情况作为状态变量（1=较差，0=良好）绘制ROC曲线（图 1），结果显示，入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平单独及联合预测患者术后神经功能恢复的AUC分别为0.844、0.809、0.908，且两者联合应用时预测效能最佳（表 4）。

图 1 入院时血清神经突起因子、TGF-β1预测脊柱骨折合并脊髓损伤患者神经功能恢复的ROC曲线 Fig. 1 ROC curve of serum neuritin and TGF-β1 at admission in predicting neurological rehabilitation in patients with spinal fracture and spinal cord injury

表 4 入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平预测脊柱骨折合并脊髓损伤患者神经功能恢复的价值 Tab. 4 Value of serum neuritin and TGF-β1 at admission in predicting neurological rehabilitation in patients
3 讨论

脊柱骨折易合并脊髓损伤，常伴有严重的神经功能损伤，临床常采用药物、物理等方式治疗，但部分患者的神经功能恢复情况仍然较差，导致患者生活质量下降或造成残疾[10-12]。因而，如何有效预测脊柱骨折合并脊髓损伤患者术后神经功能恢复情况至关重要。

本研究结果显示，经（12.08±3.13）个月随访，84例患者中34例（40.5%）神经功能恢复较差，可见脊柱骨折合并脊髓损伤患者神经功能恢复较差风险仍然较高。研究与神经功能恢复较差有关的因素极为必要。通过初步比较神经功能恢复较差与恢复良好患者的基本资料、入院时实验室指标发现，恢复较差组患者入院时血清神经突起因子、TGF-β1水平低于恢复良好组，提示上述指标可能与神经功能恢复相关。神经突起因子是近年来发现的神经营养因子，能诱导神经分化，保护神经元，对神经功能具有积极作用，且神经突起因子可刺激血管新生，促进神经突触成熟，减少神经细胞凋亡，发挥神经保护作用[13]。有研究[14]表明，神经突起因子可通过改善角质细胞功能来抑制机体神经损伤，稳定神经系统；同时，神经突起因子具有促进神经损伤修复、神经树突生长等作用[15]。因此，若脊柱骨折合并脊髓损伤患者血清神经突起因子低表达时，神经突起因子对患者神经功能恢复的促进作用较弱，不利于神经功能恢复。TGF-β1具有多种功能，不仅可调节炎性反应，还可参与细胞增殖、生长、分化、凋亡等的调节。有研究[16]表明，TGF-β1能刺激骨折断端血管增生，促进成骨细胞恢复，提升血管内皮细胞的黏附功能和迁徙功能，促进骨折愈合。还有研究[17-18]表明，TGF-β1可以通过诱导糖原合酶激酶合成，抑制过磷酸化，保护神经；TGF-β1还具有抑制炎性反应的作用，可减轻神经炎性反应，从而减轻神经功能受损程度；此外，TGF-β1还能够调节小胶质细胞、神经突触蛋白的表达，从而提升神经功能。因此，当脊柱骨折合并脊髓损伤患者血清TGF-β1水平低时，可能对神经功能保护不足，影响神经功能恢复。

ROC曲线显示，入院时血清神经突起因子、TGF-β1单独及联合预测脊柱骨折合并脊髓损伤患者术后神经功能的AUC均 > 0.80，且以联合预测价值最佳。可见，脊柱骨折合并脊髓损伤患者入院时血清神经突起因子、TGF-β1低表达与患者术后神经功能恢复差有关，可用于预测患者术后神经功能恢复情况。若脊柱骨折合并脊髓损伤患者入院时血清神经突起因子、TGF-β1表达较低，在后续治疗中，可为患者实施合理的干预，如加强药物、物理治疗，促进神经功能的恢复。但本研究并未分析脊柱骨折合并脊髓损伤患者神经突起因子与TGF-β1水平是否存在相关性，两者之间是否相互影响尚不明确，也未监测两者水平的动态变化，未来仍需增加相关研究加以论证。

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