骨轉換標志物PINP和β-CTX的測定在預測骨質疏松性骨折中的價值

唐頌軍, 宋力軼, 朱文峰, 鄭良軍

(上海郵電醫(yī)院, 上海, 200040)

骨轉換標志物PINP和β-CTX的測定在預測骨質疏松性骨折中的價值

唐頌軍, 宋力軼, 朱文峰, 鄭良軍

(上海郵電醫(yī)院, 上海, 200040)

摘要:目的探討血清Ⅰ型前膠原氨基端前肽(PINP)和β-膠原降解產物(β-CTX)的測定在預測骨質疏松性骨折中的價值。方法110例骨質疏松患者分為骨質疏松組和骨質疏松伴骨折組。另選取55例健康體檢者作為正常對照組。用雙能X線骨密度儀對患者進行BMD測定，采用酶聯免疫法測定骨轉換標志物PINP和β-CTX水平。對比3組受試者BMD、PINP和β-CTX水平的變化，并分析骨質疏松伴骨折組PINP、β-CTX和 BMD的相關性。結果骨質疏松伴骨折組的BMD顯著低于骨質疏松組(P<0.05)，骨質疏松組的BMD顯著低于對照組(P<0.05)。骨質疏松伴骨折組的PINP和β-CTX水平顯著高于骨質疏松組(P<0.05), 骨質疏松組的PINP和β-CTX水平顯著高于對照組(P<0.05)。骨質疏松伴骨折組BMD與PINP、β-CTX均呈顯著負相關關系(r=-0.627, -0.593,P<0.05)。結論骨質疏松癥伴骨折患者的骨折發(fā)生與骨轉換標志物PINP和β-CTX的升高具有一定相關性。

關鍵詞:骨質疏松; 骨折; 骨轉換標志物; PINP; β-CTX

骨質疏松癥會引起骨質丟失，增大骨折的發(fā)生率，嚴重影響患者的生活質量。骨質疏松患者體內骨代謝水平可能出現紊亂。近年來，骨轉換標志物作為新興指標，在骨質疏松癥的診療中的重要作用日益凸顯。骨轉換標志物是骨組織本身的代謝產物，包括骨形成標志物和骨重吸收標志物。I型前膠原氨基端前肽(PINP)和β-膠原降解產物(β-CTX)是目前敏感性較好的骨轉換標志物，通過監(jiān)測PINP和β-CTX能夠反映機體骨質破壞和修復的狀態(tài)[1]。但目前對于骨轉換標志物PINP和β-CTX與骨折的相互關系尚未完全闡明，本研究擬通過檢測骨質疏松患者體內骨轉換標志物PINP和β-CTX水平的變化，明確骨質疏松癥性骨折與骨轉換標志物水平的相互關系，為其應用于預測骨質疏松癥性骨折提供臨床依據。

1資料與方法

1.1　一般資料

收集本院2014年3月—2015年3月收治的骨質疏松患者110例。其中男 68 例，女42例，年齡43～81歲，平均年齡(59.6±10.5)歲。按是否存在骨質疏松性骨折，將患者分為骨質疏松組55例，骨質疏松伴骨折組55例。另選取55例健康體檢者作為正常對照組。所有受試者均經骨密度(BMD)測定和PINP、β-CTX水平測定。入選標準：肝腎功能正常，近3個月未服用相關影響骨代謝的藥物。排除標準：長期服用抗氧化相關藥物，長期服用激素替代治療，合并其他內分泌及代謝性疾病，伴有嚴重器官病變。本研究經倫理委員會的批準，所有受試者均簽署知情同意書。3組受試者的性別、年齡、身高、體質量、體質量指數(BMI)等一般資料均無顯著差異(P>0.05), 具有可比性。

1.2　處理方法

① BMD測定：用雙能X線骨密度儀(DEXA PIXImus，美國)對患者進行腰椎(L2～4)、橈骨全部和股骨的骨密度檢查，參數以骨礦面密度(g/cm2)表示。根據國際骨質疏松基金會的骨質疏松癥診斷標準分組[2], 按骨礦物鹽密度Z值大小將被檢測者分為骨質疏松組(Z≤-2.0)、骨量減少組(-2. 0

2結果

2.1　3組基本資料和骨密度指標的比較

對照組，骨質疏松組和骨質疏松伴骨折組的基本資料和骨密度指標的比較如表1所示，由結果中可以看出年齡、身高、體質量和BMI相比均無顯著差異(P>0.05)。3組的BMD值相比有顯著差異(P<0.05), 骨質疏松伴骨折組的BMD水平顯著低于骨質疏松組，骨質疏松組的BMD水平顯著低于對照組。

表1　3組基本資料和骨密度指標的比較

與對照組比較，*P<0.05; 與骨質疏松組比較，#P<0.05。

2.2　3組骨轉換標志物PINP和β-CTX的比較

對3組受試者外周血清中骨轉換標志物PINP和β-CTX水平進行比較后發(fā)現，骨質疏松伴骨折組中患者PINP和β-CTX水平最高，骨質疏松伴骨折組的PINP和β-CTX水平顯著高于骨質疏松組(P<0.05)，骨質疏松組的PINP和β-CTX水平顯著高于對照組(P<0.05), 見表2。

表2　3組骨轉換標志物PINP和β-CTX的比較　ng/mL

與對照組比較, *P<0.05; 與骨質疏松組比較, #P<0.05。

2.3　骨轉換標志物PINP、β-CTX和BMD的相關性分析

通過對骨質疏松伴骨折組PINP、β-CTX和 BMD的相關性分析，結果顯示BMD與PINP、β-CTX均呈顯著負相關關系。見表3。

表3　PINP、β-CTX和 BMD的相關性分析

3討論

骨質疏松癥的主要特征是骨量降低、骨組織微結構受損，易導致骨骼脆性增加，因而骨折的危險性大為增加[3]。骨質疏松癥是由多種因素共同作用所致的一種慢性疾病，在其導致骨折發(fā)生之前，常無特殊的臨床表現，因此容易被患者忽視，錯過較好的治療時期。當前臨床診斷骨質疏松癥，主要依靠患者的臨床癥狀和骨密度檢查，靈敏度較低，而骨轉換標志物PINP和β-CTX，相比骨密度特異性高，穩(wěn)定性好，對評估和治療骨質疏松癥具有重要意義，為骨質疏松癥的早期診斷提供參考[4]。

本研究選取110例骨質疏松患者和55例健康者作為對照研究，測定BMD和PINP、β-CTX水平在3組受試者中的變化。研究發(fā)現，3組的BMD值相比有顯著差異(P<0.05)，骨質疏松伴骨折組的BMD顯著低于骨質疏松組，骨質疏松組的BMD顯著低于對照組，顯示骨折組患者骨量明顯減少，骨量快速丟失。

在本研究結果中，通過比較3組受試者血清中PINP和β-CTX水平后發(fā)現，骨質疏松伴骨折組的PINP和β-CTX水平顯著高于骨質疏松組(P<0.05)，骨質疏松組的PINP和β-CTX水平顯著高于對照組(P<0.05), 差異均有統計學意義。提示PINP和β-CTX檢測值越高，越容易骨折。骨基質90%的成分是由Ⅰ型膠原構成，Ⅰ型前膠原分子的羧基末端和氨基末端均含有延伸的多肽，在膠原細胞的代謝過程中延伸的多肽被蛋白酶分解，生成兩種前肽，即Ⅰ型膠原氨基端前肽(PINP)和Ⅰ型膠原羧基端前肽(PICP)，二者均能反映Ⅰ型膠原的合成和轉化[5]。但相比PICP，PINP水平受飲食、晝夜節(jié)律、環(huán)境溫度和激素等外在因素的影響較小[6-7]?；谝陨螾INP的諸多優(yōu)點，國際骨質疏松研討會[8]建議將PINP作為一項特異且敏感的反映骨形成的參照指標，因此本研究中選用PINP作為反映骨形成的骨轉換標志物。

β-CTX是含有特異性表位的多肽片段，是Ⅰ型膠原的進一步分解產物，近年來β-CTX作為反映骨吸收指標的重要性日益凸顯[9]。Lou H等[10]研究顯示，髖關節(jié)脆性骨折的患者血清中β-CTX水平顯著高于正常組，在髖關節(jié)骨折患者組和正常組中, β-CTX濃度和雙髖關節(jié)BMD均成反比。因此β-CTX可以用來監(jiān)控骨質疏松癥患者治療時的時效性和療效[11]。隨著年齡的增長，機體破骨細胞活性增加，骨密度降低，骨轉換率增加，骨量加速丟失，使得骨形成和骨吸收間的平衡作用破壞，骨吸收作用顯著強于骨形成作用，導致骨質疏松癥的發(fā)生[12]。因此，檢測血清β-CTX的含量對了解骨代謝的變化，早期診斷骨質疏松癥，評估骨量減少程度具有重要意義。另一方面，骨吸收標志物的水平與骨轉換速率成正比，其水平升高提示骨轉換速率加快，提示骨量的丟失，能進一步預測骨質疏松患者的骨折風險。Garnero等[13]研究顯示，髖關節(jié)BMD較低且CTX水平顯著偏高的女性患者，其髖關節(jié)骨折的風險增加4.2倍，而僅伴有髖關節(jié)BMD較低，CTX水平正常的患者，其髖關節(jié)骨折的風險增加2.8倍，提示在檢測BMD的同時，聯合檢測骨轉換生化標志物能協助預測骨折風險。

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Clinical value of serum PINP and β-CTX detection in evaluationof fragile hip fracture in patients with osteoporosis

TANG Songjun, SONG Liyi, ZHU Wenfeng, ZHENG Liangjun

(ShanghaiPostandTelecommunicationsHospital,Shanghai, 200040)

ABSTRACT:ObjectiveTo investigate the clinical value of serum N-terminal propeptide of type I procollagen (PINP) and cross-linked C-terminal telopeptide of type I collagen (β-CTX) detection in evaluation of fragile hip fracture in patients with osteoporosis. Methods A total of 110 patients with osteoporosis were divided into osteoporosis group and osteoporosis with fracture group. 55 healthy people were selected as normal control group. The level of BMD was measured by dual energy X-ray bone density instrument, and the levels of PINP and β-CTX were measured by enzyme linked immunosorbent assay. The changes of BMD, PINP and β-CTX levels in the three groups were compared. The correlation between BMD, β-CTX and PINP in osteoporosis with fracture group was analyzed. ResultsThe level of BMD in the osteoporosis with fracture group was significantly lower than that in the osteoporosis group (P<0.05), and the level of BMD in the osteoporosis group was significantly lower than that in the control group (P<0.05). The levels of PINP and β-CTX in osteoporosis with fracture group were significantly higher than those in osteoporosis group (P<0.05), and the levels of PINP and β-CTX in osteoporosis group were significantly higher than those in control group (P<0.05). There was a significant negative correlation between PINP, β-CTX and BMD in the osteoporotic with fracture group (r=-0.627, -0.593,P<0.05). ConclusionIncreasing of PINP and β-CTX levels may be relevant to the incidence of fracture in the patients with osteoporosis.

KEYWORDS:osteoporosis; fragile hip fracture; bone turnover markers; PINP; β-CTX

通信作者:宋力軼, E-mail: song0210628@sohu.com

收稿日期:2015-06-03

中圖分類號:R 683

文獻標志碼:A

文章編號:1672-2353(2015)21-017-03DOI: 10.7619/jcmp.201521005