前列腺素E2与创伤性骨折的临床研究进展

前列腺素E2与创伤性骨折的临床研究进展

康松涛

（解放军第二三〇医院门诊部辽宁丹东118000）

【摘要】创伤性骨折是骨科临床的常见疾病，发病突然，病情进展快，快速的对病情进行诊断及治疗对改善预后具有重要的临床意义。前列腺素E2是机体常见的一种炎性介质，在机体遭受创伤后可发挥的扩血管、致痛及免疫抑制作用，为更加及时准确的判断病情，本研究对前列腺素E2与创伤性骨折关系进行研究，以期为临床提供参考。

【关键词】前列腺素E2；创伤性骨折；研究进展

【中图分类号】R683【文献标识码】A【文章编号】1007-8231（2018）14-0001-02

前列腺素E2（PGE2)是一种致痛炎性因子，对人体循环、生殖、消化等多系统均具有重要的调节功能，应激和损伤刺激均可升高PGE2水平，而PGE2可增强神经兴奋性及对疼痛刺激的敏感性，还能扩张局部血管、致痛、促进胃肠蠕动、兴奋子宫等[1]。近年来，随着临床对PGE2的进一步研究，PGE2在创伤性骨折中的作用目前也已成为临床研究的热点。本研究主要就PGE2在创伤性骨折中的作用进行综述。

1.PGE2的合成与分解代谢

1.1PGE2的合成

前列腺素是前列烷酸的衍生物，广泛分布于哺乳动物的各重要组织和体液之中，PGE2是花生四烯酸（AA）的衍生物，是前列腺素常见的一种类型，当细胞膜受到外界的刺激时，磷脂酶A2（PLA2）催化膜磷脂分解成AA，AA在环氧合酶（COX）作用下转化为PGG2，PGG2在一系列COX的作用下转化为PGH2，进而在PGE合成酶催化下生成PGE2。PGE2主要有EP1、EP2、EP3及EP44种受体，PGE2与各种受体间相互作用可发生多种复杂的生化反应。

1.2PGE2的分解

PGE2的代谢关键步骤是被前列腺素-15-垌脱氢酶（PGDH）氧化为为无活性的15-酮-PGE2。PGDH稳定性差，半衰期短，易受自身状态、药物及激素的影响。近年来有研究表明，PGDH和组织再生及肿瘤发展等多种机体状态有关[2]。

2.PGE2参与创伤后致痛和炎症的产生

2.1创伤后致痛

创伤性骨折后，周围组织合成和释放前列腺素、组胺等多种物质，使机体产生疼痛。PGE2作为炎性致痛介质，在创伤后PGE2水平升高，增强对疼痛刺激的敏感性。目前临床上通过药物抑制PGE2水平的升高来缓解疼痛[3]。机体受创伤后，PLA2、COX-2等酶的活性增高，PGDH活性降低，导致局部血浆中PGE2合成增加，发生疼痛症状。PGE2不仅和疼痛的产生有关，同时与疼痛消退也有密切关系，由研究发现，脊柱创伤后1d内脊髓内炎症产生的PGE2明显升高，还发现PGE2水平还与疼痛消退阈值有明显的相关性。

2.2PGE2与创伤后的炎症反应

骨折后PGE2诱导局部组织发生炎症反应，这种炎症反应直接影响组织修复和新骨的形成。其中受体EP3将增强炎症，EP2可引起神经元周围炎症反应。有研究表明，当椎间关节受创后可迅速增加背根神经节上EP2的表达，并维持高水平[4]。

3.PGE2影响骨的合成与分解代谢

3.1促进骨形成和吸收

当骨细胞及相邻的骨髓细胞、骨膜组织在遭受炎症、压力等情况下产生PGE2，PGE2可通过不同信号传导途径，影响骨细胞和破骨细胞的修复及功能调节，且有研究表明，低浓度的PGE2促进骨的生成，而高浓度PGE2则可促进骨的吸收。PGE2受体中的EP2和EP4主要与骨形成有关，与PGE2结合后可增加细胞内cAMP水平，进而激发蛋白激酶A及其下游的信号转导分子，促进骨的形成[5]。在正常的骨组织中，PGE2对成骨细胞有直接作用，但对破骨细胞增加骨吸收的作用间接的。另外，PGE2可以增高cAMP水平，间接使成骨细胞刺激破骨细胞的能动性，激活破骨细胞。

3.2促进骨折愈合

PGE2直接关系着骨与关节创伤后骨的修复。PGE2诱导的炎性反应可促进骨折愈合，并刺激骨细胞增殖，使骨髓间充质干细胞分化成为成骨前体细胞，再进一步分化为成骨细胞，成骨细胞分泌骨基质形成骨痂，完成骨折的修复。

3.3影响骨中钙的代谢

PGE2可刺激骨细胞合成骨胶原促进钙化，增加新生骨量。以往研究表明，PGE2对骨的ALP酶活性有重要影响，而ALP与成骨细胞活动即骨中钙的含量有密切关系。有研究表明，当骨受到流体剪应力时释放PGE2，将会导致骨骼中钙的沉积[6]。

4.PGE2影响骨折周围组织修复

4.1对软骨、韧带和肌腱的修复作用

PGE2作为一种典型的促生长因子，可有效促进周围软骨细胞的再分化及胶原的合成，也可促进细胞的增殖和物质的合成及多种细胞迁移，而细胞迁移作为骨关节修复的重要环节，创伤性骨折后细胞迁移可促进韧带及其他组织的修复及恢复细胞间的动态平衡。但也有研究表明，PGE2对组织生长和修复的作用与其自身浓度有密切关系，另外，不同浓度的PGE2对肌腱干细胞产生的作用也存在一定差异[7]。

4.2抑制过度瘢痕发生

有研究表明，PGE2不仅可促进周围组织创伤愈合，还可预防周围组织过度瘢痕及抗纤维化作用，但因此作用半衰期过短，而通过竞争性抑制PGE2分解的酶15-PGDH阻止其氧化，治疗效果显著[8]。目前PGE2在抗纤维化及瘢痕形成中的作用机制还有待临床进一步研究。

5.PGE2影响免疫细胞功能

5.1对T淋巴细胞的抑制作用

以往研究证实，PGE2可导致Ts细胞功能亢进，使机体免疫力下降。另外PGE2免疫调节作用显著，可阻止IL-12的合成，促使Th1转化为Th2分泌IL-10，抑制炎症介质的级联反应，提高细胞内cAMP浓度，降低TNF-α和NO的过量生成[9]。PGE2可通过激活Th1细胞产生γ干扰素，抑制CD4+T淋巴细胞增殖及转化为Th17细胞，进而抑制机体自身免疫。另外PGE2还对胸腺内未成熟的T细胞具有诱导凋亡作用。

5.2对其他免疫细胞的抑制作用

PGE2可通过阻止COX-2的生成，通过抑制NK受体、EP2、EP4受体进而显著抑制NK细胞的细胞毒性。PGE2还可抑制未成熟的B细胞的增殖分化，促进成熟的B淋巴细胞增殖，还可以通过cAMP途径抑制B淋巴细胞活化，促进免疫球蛋白类别的转换[10]。另外，PGE2还是诱导未成熟B淋巴细胞凋亡的潜在因子。PGE2在树突状细胞活化过程中具有促进和抑制的双重作用，在外周组织中，PGE2对树突状细胞具有促进作用，在淋巴器官中对树突状细胞具有明显的抑制作用。

5.3免疫促进作用

PGE2对免疫系统的作用与自身浓度有密切关系。在μmol级别浓度时，对T淋巴细胞的活化、增值、分化、迁移产生显著的抑制作用，而在mmol级别浓度时，则可辅助T细胞增值，对免疫有显著的促进作用[11]。

6.PGE2促进血管形成的作用

新生的血管有利于创伤的愈合，血管内皮生长因子（VEGF）作为血管生成最重要的因子，在创伤的愈合中具有重要作用。有研究表明，PGE2可提高β-catenin蛋白的表达，从而使VEGF的合成增加，间接促进血管的生成。PGE2对VEGF的调节不仅能促进内皮细胞的迁移和增殖，还有助于骨折愈合[12]。另一方面，PGE对全身的血管生成均有明显的促进作用。有研究表明，女性月经周期中PGE2可促进生殖系统的血管再生，但也有研究认为，PGE2对急性创伤后的血管形成作用不显著，而对慢性炎症的血管形成作用显著。

7.小结

PGE2作为一种重要的炎症相关因子，在创伤性骨折发生后发挥着重要作用，随着临床研究的不断深入，PGE2在机体中的诸多作用将陆续被临床发现，PGE2相关药物应用于临床，将对各类骨关节疾病问题提供一个新的解决途径。其中，PGE2特异性受体激动剂活化成骨细胞促进骨折愈合，对临床治疗骨与关节创伤具有重要的临床意义。

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