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本文就血小板衍化生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)、β转化生长因子(transforming growth factor-beta,TGF－β)、骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)、白细胞介素－1(interleukin－1,IL－1)在骨折愈合中的作用机理综述如下。
1.血小板衍化生长因子(PDGF)：PDGF是促进创伤局部组织的连接，增加胶原合成和增加局部应力的一种蛋白多肽分子〔1〕。PDGF可以由血小板产生，也可以由内皮细胞、平滑肌细胞、巨噬细胞、成纤维细胞及转化细胞产生。该因子存在于血清中，能诱发间充质干细胞促有丝分裂。当骨折发生时，血小板既粘附于髓腔内外毛细血管内皮下层的胶原上，并且释放出大量的PDGF，后者能增强单核细胞和巨噬细胞的游走性，促进骨折局部成纤维细胞的大量增殖和分化，协同其它生长因子促进骨折愈合〔2〕。Nash等〔3〕将80μg的重组人血小板衍化生长因子(recombinant human platelet-derived growth factor,rhPDGF)注射到家兔的一侧胫骨骨髓内，而对照组仅注射胶原蛋白，结果发现注射rhPDGF 4周后胫骨骨髓腔的容量以及骨的密度都比对照组明显增加，并且骨髓的储量也增多，但对此尚没有进行定量分析和应力测试。
2.β转化生长因子(TGF－β)：是一种高稳定、多功能的生长因子。它具有正常组织细胞的生理功能，并参与许多炎症反应和组织修复。该生长因子主要存在于软骨细胞、成骨细胞和破骨细胞的早期间充质细胞中。在骨折修复初期，TGF－β既从脱颗粒的血小板中释放出来，也在软骨痂中由增生分化的细胞合成，然后通过诱发成骨细胞的活性和增殖，直接刺激膜内成骨，并且激发成骨细胞合成I型胶原和骨连接素。同时TGF－β也是最有效的化学趋化因子。实验表明，在长管骨骨骺生长板中TGF－β的mRNA含量最高，在骨组织钙化之前的软骨内成骨过程中有大量的TGF－β积聚，并且直接影响成骨细胞和破骨细胞的活性〔4〕。Noda等〔5〕将TGF－β直接注射到老鼠颅盖骨的骨膜内，结果发现注射局部颅盖骨的厚度增加了两倍，而对侧骨皮质和其他部位骨骼均没有发生变化。Joyce等〔6〕做了类似的研究，发现当把TGF－β1或TGF－β2注射到大鼠股骨的骨膜下时，骨膜内的早期间充质细胞被激发增生和分化。同时作者认为TGF－β2的功能是通过软骨细胞和成骨细胞的综合作用激发了TGF－β1，这是蛋白多肽的正性调节作用。近来有人〔7〕用25～100mμg的重组人β转化生长因子(recombinant human transforming growth factor-beta,rhTGF－β)注射到家兔的耳部，3周后经放射学和免疫组织化学观察发现，在注射局部有大量的成骨细胞增生，骨基质快速沉积，骨组织得到重建，并且有较多的新骨形成。目前认为TGF－β在创伤愈合、新骨形成、骨组织的修复与重建过程中均起到重要作用。
3.骨形态发生蛋白(BMP)：是近年来研究出的另一种生长因子，尤其是对重组人骨形态发生蛋白－2(recombinant human bone morphogenetic protein－2,rhBMP－2)诱导成骨作用的实验研究。这种生长因子对骨和软骨的生长发育有着特异性作用，为临床修复骨缺损带来了希望。BMP的主要生物学作用是诱导具有成骨潜能的未分化的间充质细胞分化成软骨和新生骨，其诱导成骨的作用大致可分为四个时期：趋化期、分化期、骨质形成期和重塑期〔8〕。不同组织，不同部位的间充质细胞分化成骨的能力存在着很大差别，肌肉、筋膜、骨骼和骨膜周围的间充质细胞则分化能力最强，对BMP的反应也最为敏感。Wozne等〔9〕在兔的肌组织中大量植入rhBMP－2后发现，该生长因子促进骨和软骨形成的机理在于它可能直接影响到骨的形成通道和软骨的排列顺序。Yasko等〔10〕用rhBMP－2冻干剂对股骨干缺损5mm的家兔进行试验研究，结果发现10例股骨干缺损中，有8例经放射学检查获得骨性愈合，而对照组和小剂量组均没有愈合。Gerhart等〔11〕在羊的股骨干上做了一个2.5cm骨缺损区，用钢板螺丝钉固定，然后将这群羊分为四组，rhBMP－2注射组、自体骨移植组、脱钙骨基质组和对照组，研究结果发现6例rhBMP－2注射组和2例自体骨移植组有新骨形成，而3例脱钙骨基质组和3例对照组均没有出现新骨。同时作者还发现rhBMP－2在植入8周后，其修复区的最大扭距、最大角形变及最大能量吸收三种力学参数均和健侧骨组织一样。
4.成纤维细胞生长因子(FGF)：是一种强有力的促分裂素。在骨折修复早期，FGF一方面使骨组织中的成骨细胞大量增殖分化，促进骨折愈合，另一方面促使成纤维细胞有丝分裂，直接参与纤维骨痂的形成。FGF有两种形式，一种是酸性成纤维细胞生长因子(acidic fibroblast growth factor,aFGF)，另一种是硷性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)，它们在骨折愈合方面各起着不同的作用。Jingushis等〔12〕在大鼠颅盖骨骨折后第9天，每隔1天在骨折局部注射1μg aFGF，结果注射组比对照组所形成的骨痂明显大，作者认为只有在软骨形成少的情况下，aFGF才具有增强骨折愈合作用，这是因为aFGF具有抑制软骨基因的作用。最近Kawaguchi等〔13〕将一个剂量的重组人硷性成纤维细胞生长因子(recombinant human basic fibrobast growth factor,rhbFGF)注射到有糖尿病的大鼠骨折局部，结果在骨折局部有大量骨痂生长，钙盐结晶增多，成纤维细胞周围基质的钙化明显，同时所形成的骨痂指数与正常大鼠所形成的骨痂指数相等。另外作者认为在骨折局部注射成纤维细胞生长因子，是起激发作用，还是起抑制作用，这主要取决于注射的次数，阴、阳离子的使用以及蛋白多肽的硷基组成等。
5.白细胞介素－1(IL－1)的免疫调节作用：IL－1是一种具有多种生物学活性的细胞生长因子，在炎症和免疫反应中发挥着重要的免疫调节作用。近年来有关IL－1在骨代谢中的免疫调节作用已引起众多学者的关注〔14〕。现认为IL－1对骨形成的作用是双向性的。Ellies等〔15〕研究结果表明IL－1对成骨细胞DNA的合成、胶原的合成、细胞的增殖以及碱性磷酸酶在成骨细胞内的表达有促进作用。但在体外实验表明IL－1对成骨细胞的作用与细胞分化程度有关。IL－1对分化不全的成骨细胞有促进作用，而对分化较好的成骨细胞有抑制作用。Boya等〔16〕通过小鼠体内实验也发现，局部注射IL－1之后短时间内IL－1表现出促进局部骨吸收作用，而较长时间则刺激局部新骨形成。
综上所述，生长因子在骨折愈合方面起着不同的作用，但主要是促进和增强骨折愈合。虽然人们对这些生长因子的作用有了一定的认识，但对其在机体内的代谢过程，释放系统的调节以及各生长因子之间的相互关系尚有待进一步探讨和研究。
作者单位：安徽省淮南第二矿工医院(淮南市232052)