女性初潮前后骨代謝生化因子與雌激素、瘦體重相關(guān)分析

何淑敏 趙仁清 陳明

1 溫州大學(xué)體育學(xué)院（浙江溫州 325035） 2 浙江師范大學(xué)體育與健康科學(xué)學(xué)院

初潮是女性骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期[1]，但這個(gè)時(shí)期的骨代謝變化特征及其與何因素有關(guān)，尚不明了。骨鈣素（osteocalcin，OC）、骨堿性磷酸酶（bone-speci fic alkaline phosphatase，BAP） 和抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrat-resistant acid phosphatase，TRAP）是骨組織產(chǎn)生的代謝活性物質(zhì)[2-4]，反映骨組織合成和分解代謝的變化。探討初潮前后這些代謝活性物質(zhì)的變化有助于了解骨組織合成、分解代謝的特征。雌激素、雄激素和肌肉力量是影響骨代謝的重要因素[1]，但初潮時(shí)期它們的變化與骨代謝的關(guān)系仍不清楚。本文采用線性回歸及偏相關(guān)分析探討在女性初潮前后骨代謝生化因子的變化特征及其相關(guān)影響因素，對(duì)于青春期女性骨骼健康有重要意義。

1 對(duì)象和方法

1.1 研究對(duì)象

受試者為浙江溫州地區(qū)120名小學(xué)生，首先填寫(xiě)一份個(gè)人信息表，主要了解出生日期、聯(lián)系方式、疾病史及外傷史等一般情況，并進(jìn)行一般體格檢查，排除有影響骨代謝的疾病史（主要有先天性心臟病、腎臟系統(tǒng)疾病、糖尿病、代謝性疾病、結(jié)締組織病等）及近期使用影響骨代謝的藥物。115名女孩符合條件參加本項(xiàng)研究。向受試者和家長(zhǎng)介紹實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，并取得家長(zhǎng)的同意和學(xué)生的配合。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)為兩部分。首先測(cè)量115名受試者相關(guān)指標(biāo)，包括身高（H）（反映骨骼縱向生長(zhǎng)變化）、體重（W）、脂肪含量（FM）、瘦體重含量（LM）（反應(yīng)全身肌肉力量的發(fā)育情況），血清雌二醇（E2）、睪酮（T）、性激素結(jié)合蛋白（SHBG）等相關(guān)激素及血清骨代謝生化因子OC、BAP和TRAP。測(cè)量完成后對(duì)全部受試者進(jìn)行隨訪調(diào)查，獲取其初潮時(shí)間，計(jì)算每個(gè)受試者在測(cè)量時(shí)相距初潮的時(shí)間，以此為自變量，擬合骨代謝生化因子及相關(guān)指標(biāo)的回歸曲線方程。

1.3 測(cè)試方法

采用HW-600B電子身高體重測(cè)量?jī)x（中國(guó)鄭州凱元電子有限公司）測(cè)量體重、身高。體重?cái)?shù)值精確到0.1 kg，身高精確到0.5 cm。

采用BOD POD S/T身體成分分析儀（美國(guó)）測(cè)量瘦體重和脂肪含量。

于早晨6～8點(diǎn)采集血液標(biāo)本，在水浴箱中凝固后取血清置-20℃冰箱中待測(cè)。

采用酶聯(lián)免疫法測(cè)定血清E2和T，上海西唐生物科技有限公司提供試劑盒。E2組內(nèi)和組間誤差分別為8.5%和13.3%，T分別為5.4%和8.2%。采用酶聯(lián)免疫法測(cè)定血清SHBG、OC、BAP和TRAP，上海滬尚生物科技有限公司提供試劑盒。SHBG組內(nèi)和組間誤差分別為3.3%和5.3%，OC分別為4%和6%，BAP分別為10%和10%，TRAP分別為3.9%和5.1%。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用 SAS 8.1（SAS Institute Inc.，Cary，NC，USA）統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)采用組平均值和標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行描述。隨訪獲得女孩初潮時(shí)間，計(jì)算每位受試者測(cè)量時(shí)相距初潮的時(shí)間，以此作為自變量（independent variables）（時(shí)間軸），擬合骨代謝生化標(biāo)志物及其相關(guān)指標(biāo)的回歸曲線。采用偏相關(guān)方法分析身高、雌二醇、睪酮、性激素結(jié)合蛋白和瘦體重含量與骨代謝生化標(biāo)記物之間的相關(guān)性，并排除年齡、身高和體重等因素的影響。P< 0.05為有顯著性差異。

2 結(jié)果

2.1 受試者生理化指標(biāo)測(cè)試結(jié)果

表1是115名受試者參加實(shí)驗(yàn)時(shí)的平均年齡、身高、體重、FM、LM，血清E2、T、SHBG及骨代謝生化標(biāo)志物TRAP、BAP和OC的測(cè)試結(jié)果。

2.2 骨代謝生化因子、雌激素、身高、瘦體重含量的增長(zhǎng)曲線（圖1～圖6）

女孩初潮之前，血清E2、LM從之前較低的水平迅速增加（圖1、2），接近初潮時(shí)，E2增加的速度加快，而LM在初潮時(shí)則減慢了增長(zhǎng)速度，接近最高值。血清OC和BAP在初潮前呈現(xiàn)增加趨勢(shì)（圖4、5），但在臨近初潮時(shí)由原來(lái)的升高轉(zhuǎn)為下降，而血清TRAP無(wú)論在初潮之前還是在初潮時(shí)期均呈持續(xù)下降趨勢(shì)（圖6）。

2.3 骨代謝生化因子與身高、性激素、結(jié)合蛋白及瘦體重含量的相關(guān)分析

表2顯示，從初潮前至初潮，H與BAP（r= 0.22，P= 0.001）、OC（r= 0.21，P= 0.002）和 TRAP（r= 0.14，P= 0.04）顯著相關(guān)，而 E2、LM 與 BAP（E2:r= 0.2，P= 0.003；LM :r= 0.15，P= 0.029）、OC

表1 受試者生理生化指標(biāo)測(cè)試結(jié)果（n = 115）

3 討論

骨代謝生化標(biāo)志物與骨骼發(fā)育程度緊密相關(guān)[5，6]。初潮前后，隨著骨骼向成熟轉(zhuǎn)變，骨代謝也可能出現(xiàn)相應(yīng)的變化。本研究結(jié)果顯示:一直呈增長(zhǎng)趨勢(shì)的血清OC、BAP在接近初潮時(shí)與血清TRAP一起呈下降趨勢(shì)，反映這個(gè)時(shí)期骨合成和分解代謝明顯減慢。這說(shuō)明以高代謝率為特征的骨骼快速生長(zhǎng)期（青春前期及早期）在女孩初潮時(shí)已近尾聲，取之以骨代謝率減慢的發(fā)育成熟、礦物質(zhì)大量沉積為特征的成熟階段。有文獻(xiàn)報(bào)道，在青春前期和早期的骨骼快速生長(zhǎng)階段，一些骨代謝生化標(biāo)志物明顯增高，而在青春期成熟階段迅速下降[1]，這與本研究結(jié)果一致。本研究對(duì)骨合成、分解代謝生化標(biāo)志物進(jìn)行綜合探討，表明骨代謝分解過(guò)程和合成過(guò)程都出現(xiàn)明顯減慢的趨勢(shì)，說(shuō)明初潮是骨代謝變化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

表2 身高、雌二醇等與骨代謝生化標(biāo)志物的相關(guān)分析

身高反映長(zhǎng)骨生長(zhǎng)變化，其變化本質(zhì)是骨骼生長(zhǎng)速度的變化，因此，探討身高與骨代謝生化標(biāo)志物相關(guān)性是從另一個(gè)角度研究骨骼生長(zhǎng)變化與骨代謝之間的關(guān)系[1]。有報(bào)道，青春期某些骨代謝生化標(biāo)志物變化與身高的增長(zhǎng)呈正相關(guān)[7]。但青春期跨越時(shí)間長(zhǎng)（包括青春前期、早期、中期和成熟期），其不同發(fā)育階段骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的變化差異十分巨大，把整個(gè)青春期作為自變量研究就忽略了各生長(zhǎng)階段的特點(diǎn)和差異，因此，針對(duì)青春期特定發(fā)育階段進(jìn)行研究十分必要。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，女孩身高增長(zhǎng)與BAP、OC和TRAP高度相關(guān)，說(shuō)明身高在初潮時(shí)期的變化與骨合成、分解代謝關(guān)系密切，即骨骼的生長(zhǎng)速度與骨代謝密切相關(guān)。Szulc[8]的研究也表明，骨代謝生化標(biāo)志物的變化與身高的快速增長(zhǎng)高度相關(guān)。身高與骨代謝之間的相關(guān)性主要由于身高增長(zhǎng)速率在初潮前14個(gè)月達(dá)到最高，之后迅速下降[9]，近初潮時(shí)增長(zhǎng)速度明顯減慢，骨代謝速度也下降。

雌激素是促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的重要激素[1]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，血清E2與BAP和OC高度正相關(guān)，增長(zhǎng)曲線顯示，OC、BAP從青春早期到初潮前均呈上升趨勢(shì)，此時(shí)雌激素也快速增加，二者之間顯著正相關(guān)，表明初潮前雌激素是骨代謝重要的調(diào)節(jié)因素。接近初潮時(shí)OC、BAP迅速下降，而雌激素增長(zhǎng)速度卻提高，二者之間似乎存在負(fù)相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)未檢驗(yàn)初潮后的相關(guān)性，但這在其它報(bào)道中得到了證明。 Blumsohn等[6]報(bào)道青少年血清雌激素與骨代謝生化標(biāo)志物呈高度負(fù)相關(guān)，其研究受試者是雌激素達(dá)到或接近分泌高峰的青春中、后期女孩（已經(jīng)出現(xiàn)規(guī)律月經(jīng)），此時(shí)雌激素對(duì)骨骼的影響體現(xiàn)在明顯抑制骨代謝、促進(jìn)成熟的作用，因此出現(xiàn)負(fù)相關(guān)。這表明雌激素對(duì)骨骼發(fā)育具有雙重影響，低水平雌激素促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)，而高濃度雌激素抑制骨骼生長(zhǎng)、促進(jìn)成熟[9]。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，E2與TRAP無(wú)顯著相關(guān)。TRAP是骨分解代謝過(guò)程中的產(chǎn)物，因此，提示這個(gè)時(shí)期低的雌激素水平不會(huì)顯著抑制骨組織的吸收過(guò)程，而是促進(jìn)骨代謝的合成過(guò)程（BAP和OC是骨合成代謝的產(chǎn)物）。這表明在青春期不同發(fā)育階段，骨代謝生化標(biāo)志物和雌激素的變化不一致，它們之間的關(guān)系也隨著變化。Rotteveel等[10]的研究表明，雌激素與骨代謝生化標(biāo)志物之間的相關(guān)性可能受青春期發(fā)育階段影響，不同生長(zhǎng)階段其相關(guān)性也不同。本研究結(jié)果證明了這一觀點(diǎn)。

肌肉力量是促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的重要因素，但目前尚無(wú)精確反映全身肌肉力量發(fā)展的指標(biāo)，大多以瘦體重含量反映肌肉力量發(fā)育狀況[11]。大量實(shí)驗(yàn)證明，瘦體重含量與骨密度、骨量的發(fā)育高度相關(guān)，是促進(jìn)青少年骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的重要因素[12，13]，但還不清楚肌肉力量與骨代謝之間的關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，初潮階段LM與BAP、OC高度相關(guān)，與TRAP不相關(guān)，表明初潮期女孩肌肉力量是影響骨合成代謝、促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的重要因素。

雖然有文獻(xiàn)報(bào)道血清T、SHBG是影響青少年骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵因素，但較少研究其對(duì)骨代謝的影響。此外，大多文獻(xiàn)是關(guān)于青春期成熟階段或成年人的研究[14，15]，而較少針對(duì)初潮時(shí)期各因素間相關(guān)性的研究。本研究結(jié)果未發(fā)現(xiàn)在初潮階段血清T、SHBG與BAP、OC和TRAP顯著相關(guān)，原因可能有:初潮時(shí)期影響骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的因素可能來(lái)自T、SHBG以外；血清T、SHBG反映循環(huán)血中的水平，因而研究結(jié)果只提示循環(huán)血中T、SHBG對(duì)局部骨代謝無(wú)明顯影響，但并不否定骨組織局部T變化對(duì)代謝的影響；由于激素調(diào)節(jié)骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制十分復(fù)雜，本研究結(jié)果可能提示，血清T、SHBG對(duì)女性青少年骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的影響可能不是直接調(diào)節(jié)骨代謝過(guò)程，而通過(guò)激發(fā)其它機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)作用。

4 總結(jié)

女孩初潮時(shí)期骨代謝率減慢是重要特征，此時(shí)期身高增長(zhǎng)與骨代謝密切相關(guān)，雌激素和肌肉力量是骨代謝的相關(guān)影響因素。

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