创伤性骨髓炎的临床特征及干扰素γ单核苷酸基因多态性与其发病风险相关性的研究

摘要

骨髓炎在其病理生理学、临床表现及相关的治疗处理上都是一种异质性疾病，Waldvogel等将骨髓炎分为创伤性骨髓炎、糖尿病性骨髓炎及血源性骨髓炎。近年来随着创伤救治技术的不断提高，随之严重创伤患者生存率大大提高，继而发生创伤性骨髓炎的患者也不断增多。由于创伤性骨髓炎治疗方式复杂、治疗周期长、复发率高、致残率高等特点，使得其对于临床医生来讲是相当大的挑战。该病不仅使患者自身承担相当大的身心压力，同时也增加整个社会医保系统的经济负担。故而，对该病深入系统的研究亟待进行，以能够更好地解决上述的这些问题。本课题就从创伤性骨髓炎的临床特征及单核苷酸基因多态性与其发病风险的相关性两方面出发对该疾病展开相关研究。
　　第一部分 创伤性骨髓炎的临床特征
　　目前创伤性骨髓炎的临床特征研究较多，但不同文献所报道的结果之间却存在较大差异。笔者推测这可能与地理环境、经济发展情况、文化差异、人种等多种因素有关。其次，多数研究是根据年龄、解剖位置等对创伤性骨髓炎进行亚组分析。同时，样本量较小也限制对创伤性骨髓炎本质有一个清楚的认识。此外，随着创伤治疗技术的进步，其临床特征也在发生变化。尽管既往诸多文献报道该疾病的临床特点，但目前尚缺乏专门针对中国人该疾病临床特征的大样本的全方位综合性报道。血清学炎症因子水平的检测是实验室检查的重要方面，对于早期初步判断是否存在感染具有非常重要的价值。既往研究多针对急性期感染或者假体周围感染所进行，专门针对创伤性骨髓炎方面的文献较少。另外，血清白介素-6(interleukin-6，IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)与血清淀粉样蛋白A(Serum amyloidA SAA)也具有一定的感染诊断价值，但关于它们对于创伤性骨髓炎是否也具有诊断价值目前尚未明确。
　　研究目的：回顾性分析华南地区单中心创伤性骨髓炎的临床特征，判断术前血清炎症因子(WBC，ESR,CRP,PCT,IL-6，TNF-α，SAA)水平在诊断创伤性骨髓炎中的价值。
　　研究方法：搜集自2010年1月至2016年12月就诊于南方医院创伤骨科、明确诊断为四肢创伤性骨髓炎患者的相关临床数据信息并进行统计学分析。
　　研究结果：共纳入创伤性骨髓炎患者421例，有259例(61.52％)为内植物相关创伤性骨髓炎，其余162例(38.48％)为非内植物相关创伤性骨髓炎。男女性别比例为：4.69∶1。内植物相关创伤性骨髓炎患者男性比例更高(x2=5.033，P=0.025)。创伤性骨髓炎患者的平均发病年龄为37.13±16.268岁。421例创伤性骨髓炎患者中，开放性损伤267例(63.42％)，最常见的创伤形式为交通伤(141例，33.49％)。单发部位感染361例(85.75％)，多发部位感染60例(14.25％)。361例单发部位感染的患者中，最常见的感染部位是胫骨(178例，49.31％)，之后为股骨(81例，22.44％)、跟骨(42例，11.63％)。术中标本致病菌培养阳性率为63.91％，其中单一菌种所致感染173例(80.09％)，混合菌种所致感染43例(19.91％)。173例由单一致病菌所致的骨感染中，最常见的致病菌为金黄色葡萄球菌(57例，32.95％)，之后为铜绿假单胞菌(45例，26.01％)、粪肠球菌（9例，5.20％）、大肠埃希菌（9例，5.20％)。内植物相关与非内植物相关创伤性骨髓炎单一致病菌的分布具有显著性差异(x2=43.155，P=0.019)。创伤性骨髓炎患者截肢率为4.99％，内植物相关与非内植物相关创伤性骨髓炎截肢率之间的差异具有统计学意义（x2=10.136，P=0.001)。最终纳入420例患者的血清炎症因子数据进行分析，术前阳性率依次为TNF-α(65.48％,129/197)、IL-6(57.49％,119/207)、ESR(56.71％,207/365)、SAA(53.04％,61/115)、CRP(46.03％,174/378)、PCT(36.36％,84/231)、WBC(13.81％,58/420)，术前这7种血清炎症因子的阳性率在内植物与非内植物相关创伤性骨髓炎患者间并不具有统计学差异(P＞0.05）。男性患者的WBC水平(6.98vs.6.41，P=0.002)及CRP水平(4.70vs.3.76，P=0.008)显著高于女性，而ESR水平(18.00vs.30.00，P=0.002)和PCT水平(0.040vs.0.030，P=0.014)则显著低于女性。60岁以上组患者的术前血清炎症因子WBC水平显著低于60岁以下组患者(6.42vs.6.95，P=0.042)。术前7种血清炎症因子的水平在内植物与非内植物相关创伤性骨髓炎之间的差别并不具有显著的统计学意义。多部位感染患者的血清炎症因子ESR和PCT的血清水平中位值均显著高于单发感染患者(P＜0.05）。培养结果阳性患者的炎症因子CRP，IL-6与TNF-α血清水平显著高于阴性结果组(P＜0.05)。多种致病菌感染时，患者术前CRP血清水平显著高于单一致病菌感染时血清水平(P=0.039)。开放性损伤患者术前血清TNF-α水平显著高于闭合性损伤患者(P=0.014)。
　　研究结论：华南地区创伤性骨髓炎为骨髓炎的主要亚型，约占70％;四肢创伤性骨髓炎好发于男性，女性创伤后创伤性骨髓炎首次发病年龄明显高于男性;创伤性骨髓炎多继发于开放性损伤，主要致伤原因为交通伤;该病以单一感染部位为主，最常见于下肢：胫骨与股骨;术中取标本致病菌培养阳性率为63.91％,最常见致病菌为金黄色葡萄球菌;随着治疗方式的进步，创伤性骨髓炎的截肢率相对较低，约为5％;内植物相关与非内植物相关创伤性骨髓炎在性别比、创伤性质、单发感染常见部位分布、单一致病菌常检出菌种分布及截肢率方面均存在显著差异。组织病理学诊断作为创伤性骨髓炎的金标准有假阴性可能。此外，TNF-α，IL-6和ESR是创伤性骨髓炎中相对更具诊断价值的血清炎症因子，而WBC诊断价值有限;内植物相关与非内植物相关的血清炎症因子阳性率及血清炎症因子水平差别不大;性别、年龄、感染部位数量、培养结果、致病菌数量及外伤的性质可对血清炎症因子水平产生不同程度的影响;男性患者、多发部位感染、致病菌培养结果阳性、多种致病菌感染及开放性损伤致骨髓炎时，血清炎症因子水平可能更高。
　　第二部分 干扰素γ单核苷酸基因多态性与创伤性骨髓炎发病风险相关性的研究
　　既往研究从单核苷酸基因多态性(Single Nucleotide Polymorphism，SNP)的角度进行慢性骨髓炎发病风险的研究。而目前专门针对中国人口创伤后创伤性骨髓炎的基因易感性相关研究非常有限。基于中国骨髓炎以创伤性骨髓炎为主、人种与西方不同以及经济发展水平的多方面因素，推测国人创伤后的创伤性骨髓炎易感基因与西方人口不同。
　　研究目的：探讨IFN-γ基因多态性(rs2430561)与创伤后创伤性骨髓炎发病风险的相关性。
　　研究方法：本部分试验为病例对照研究，试验组病例来源于2013年8月至2015年10月间就诊于南方医院创伤骨科、明确诊断为创伤性骨髓炎的患者，对照组来源于经南方医院体检中心确认无任何基础疾病的健康人;所有参与者签署知情同意书后经肘正中静脉采血2ml，采用SNaPshot分型方法进行IFN-γ的SNP位点rs2430561的基因分型检测。试验组和对照组之间进行基因型分布及等位基因频率差异的比较，采用卡方检验或者Fisher精确检验方法;而对于二分类变量则采用百分率的形式表示，各组之间的率的比较采用卡方检验;应用遗传学模型探讨基因多态性与疾病风险的相关性;当P≤0.05时认为差异具有统计学意义。
　　研究结果：共纳入试验组189例，对照组200例，共计389例受试者。两组在性别组成(x2=3.536，P=0.06)及年龄(Z=-0.169，P=0.866)方面均具有可比性;数据分析表明：对照组200例患者rs2430561位点HWE平衡检测结果：x2=3.717，P=0.054＞0.05;创伤性骨髓炎组患者的突变型等位基因A的频率显著高于对照组(17.76％vs.10.19％，P=0.013，OR=1.742，95％CI1.122-2.705)。此外，有两种遗传学模型结果表明：该位点多态性与创伤性骨髓炎的发病风险存在显著的相关性，分别为显性遗传模型(P=0.017，OR=1.820，95％CI1.111-2.983)及杂合子模型(P=0.029，OR=1.781，95％CI1.057-3.002)。
　　研究结论：中国人口的SNP位点rs2430561与创伤性骨髓炎的发病风险存在显著的相关性;该位点突变型等位基因A可能为创伤后创伤性骨髓炎发病的高危因子;基因表型为杂合子AT的创伤患者，发生创伤性骨髓炎的风险更高。

目录

摘要

前言

第一部分 创伤性骨髓炎的临床特征

1、实验目的

2、研究对象与方法

3、结果

4、讨论

5、小结

第二部分 干扰素γ单核苷酸基因多态性与创伤性骨髓炎发病风险相关性的研究

1、实验目的

2、研究对象与方法

3、结果

4、讨论

5、小结

全文总结

参考文献

中英文缩略词对照表

攻读学位期间成果

致谢

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