絕經(jīng)前甲亢患者血OPG和RANKL水平變化及其與骨質(zhì)疏松的關(guān)系

薛麗萍　胡紅琳　夏　莉　王長(zhǎng)江

絕經(jīng)前甲亢患者血OPG和RANKL水平變化及其與骨質(zhì)疏松的關(guān)系

薛麗萍胡紅琳夏莉王長(zhǎng)江

[摘要]目的測(cè)定絕經(jīng)前彌漫性毒性甲狀腺腫(甲亢)患者血清護(hù)骨素(OPG)、細(xì)胞核因子κB受體活化因子配基(RANKL)水平，了解其與骨質(zhì)疏松的關(guān)系。方法選擇40例絕經(jīng)前甲亢患者為甲亢組，44例年齡匹配的絕經(jīng)前健康女性為對(duì)照組。采用ELISA法測(cè)定受試者血清OPG和RANKL水平。采用雙能X線骨密度吸收儀測(cè)定其腰椎(L2-4)、股骨頸、Ward三角和大粗隆區(qū)骨密度。結(jié)果與對(duì)照組比較，甲亢組血OPG和RANKL水平高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，OPG/RANKL水平低于對(duì)照組(P<0.05)。甲亢組血OPG、RANKL與骨密度呈負(fù)相關(guān)(P值均<0.05)。結(jié)論絕經(jīng)前女性甲亢患者血OPG、RANKL水平升高，且其變化與骨代謝有關(guān)。

[關(guān)鍵詞]護(hù)骨素；細(xì)胞核因子κB受體活化因子配基；彌漫性毒性甲狀腺腫；骨質(zhì)疏松

作者單位： 230022合肥安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科

彌漫性毒性甲狀腺腫(甲亢)患者可因分泌過(guò)多的甲狀腺激素影響骨代謝導(dǎo)致骨量減少乃至骨質(zhì)疏松。OPG/RANK/RANKL被認(rèn)為是調(diào)控骨代謝的重要信號(hào)傳導(dǎo)通路[1]，其中細(xì)胞核因子κB受體活化因子配基(receptor activator of nuclear factor- κB ligand,RANKL)是目前發(fā)現(xiàn)的唯一可誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化發(fā)育及發(fā)揮功能的因子。本文通過(guò)測(cè)定絕經(jīng)前甲亢和健康女性血清中護(hù)骨素(osteoprotegerin,OPG)、RANKL水平，觀察其變化特點(diǎn)，探討其在絕經(jīng)前甲亢患者骨代謝中的臨床意義?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1一般資料選擇2013年6月至2014年3月來(lái)我院治療的絕經(jīng)前Graves病患者40例，病程6個(gè)月～6年，年齡20～50歲，平均(35.93±10.09)歲。入選標(biāo)準(zhǔn)：患者均有明顯的高代謝癥狀，甲狀腺功能、甲狀腺攝碘率及B超結(jié)果均符合Graves病性甲亢診斷；排除標(biāo)準(zhǔn)：毒性結(jié)節(jié)性甲狀腺腫、垂體性甲亢等其他原因所致甲狀腺毒癥，合并骨代謝異常的慢性疾病如糖尿病，服用鈣劑、糖皮質(zhì)激素或其他影響骨代謝的藥物應(yīng)用史等患者。選擇在我院接受體檢的44例甲狀腺功能正常的健康絕經(jīng)前女性為對(duì)照組，年齡20～50歲，平均(39.36±6.99)歲，兩組年齡具有可比性(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1骨密度(bone mineral density，BMD)測(cè)定采用雙能X線骨密度儀(DMS，法國(guó))分別測(cè)定受試者L2-4正位、股骨頸、Ward三角、大粗隆區(qū)骨密度，以骨礦含量表示，單位為g/cm2。

1.2.2生化指標(biāo)測(cè)定留取空腹靜脈血，分離血清后置于-80℃冰箱保存待測(cè)。用化學(xué)發(fā)光法測(cè)定T3、T4、TSH，用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定血清OPG和RANKL(上海源葉生物科技有限公司)。

2結(jié)果

2.1甲亢組與對(duì)照組一般資料及骨密度比較甲亢組股骨頸、Ward三角、大粗隆、L2-4正位的骨密度均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見(jiàn)表1。

±s)

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05

2.2甲亢組與對(duì)照組甲狀腺功能及血OPG和RANKL水平比較甲亢組血清T3和T4均高于對(duì)照組，TSH低于對(duì)照組，血清OPG和RANKL水平高于對(duì)照組，血OPG/RANKL水平低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見(jiàn)表2。

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05

2.3甲亢組與對(duì)照組OPG、RANKL與其他指標(biāo)的相關(guān)性分析對(duì)照組血清OPG和RANKL與年齡均無(wú)相關(guān)性，血清OPG、RANKL與T3、T4均呈正相關(guān)，OPG/RANKL與T3、T4無(wú)相關(guān)性，OPG、RANKL、OPG/RANKL與各部位骨密度均無(wú)相關(guān)性。甲亢組血清OPG和RANKL與年齡無(wú)相關(guān)性，血清OPG和RANKL與T3、T4正相關(guān)，OPG/RANKL與T3、T4呈負(fù)相關(guān)，血清OPG和RANKL與各部位骨密度呈明顯負(fù)相關(guān)，OPG/RANKL與各部位骨密度無(wú)明顯相關(guān)性。兩組對(duì)象血清TSH與OPG、RANKL、OPG/RANKL均無(wú)明顯相關(guān)性。詳見(jiàn)表3。

表3　兩組對(duì)象血OPG、RANKL與其他指標(biāo)的相關(guān)性

3討論

甲亢對(duì)骨代謝特征性影響是成骨細(xì)胞活性與破骨細(xì)胞活性均增強(qiáng)，但骨吸收強(qiáng)于骨形成，蛋白質(zhì)分解代謝亢進(jìn)，為高轉(zhuǎn)換型，最終導(dǎo)致骨量下降。本研究顯示，甲亢組各部位骨密度低于對(duì)照組，且骨密度與血T3、T4水平呈負(fù)相關(guān)，提示甲狀腺激素越高，骨量減少越明顯。為避免性別及絕經(jīng)對(duì)骨量減少的影響，本研究對(duì)象均選用絕經(jīng)前女性。

OPG屬于腫瘤壞死因子受體家族，它與RANKL及細(xì)胞核因子κB受體活化因子(RANK)組成OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)，調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞分化過(guò)程，為近年來(lái)骨代謝領(lǐng)域重要的發(fā)現(xiàn)之一。OPG為分泌型糖蛋白，可抑制破骨細(xì)胞的分化及活性，提高骨礦含量。RANKL為一種II型跨膜蛋白，是目前發(fā)現(xiàn)的唯一一種可促進(jìn)破骨細(xì)胞分化發(fā)育的因子，可與其唯一受體RANK結(jié)合，發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。OPG為誘餌性受體，可與RANKL競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，促進(jìn)破骨細(xì)胞凋亡，從而抑制骨吸收，促進(jìn)骨形成。OPG/RANKL比值可決定破骨細(xì)胞分化。Kanatani等[2]在體外研究證實(shí)，T3可直接刺激成骨細(xì)胞OPG mRNA表達(dá)，且可在無(wú)成骨細(xì)胞存在的條件下刺激破骨細(xì)胞的生成。有研究[3]顯示，絕經(jīng)前女性甲亢患者中OPG水平較正常健康人水平高，且與年齡呈正相關(guān)。本研究觀察到甲亢組血OPG較對(duì)照組明顯增高，與文獻(xiàn)報(bào)道一致。Miura等[4]研究顯示，高濃度的T3可刺激血RANKL水平的增高，本研究顯示甲亢組RANKL水平較對(duì)照組明顯增高，且與骨密度呈負(fù)相關(guān)，提示RANKL可能參與甲亢導(dǎo)致的骨量下降。本研究中甲亢組血OPG、RANKL水平均較對(duì)照組高，但OPG/RANKL比值較對(duì)照組低，提示甲亢組RANKL較OPG增高幅度更大，正性調(diào)控破骨細(xì)胞的作用更突出，骨吸收作用強(qiáng)于骨形成，最終導(dǎo)致骨量下降。

相關(guān)分析顯示，甲亢組OPG水平增高且與骨密度有相關(guān)性，提示OPG增高為保護(hù)性增高，可能為對(duì)抗高骨吸收的一個(gè)反饋調(diào)節(jié)。血OPG水平與甲狀腺激素呈正相關(guān)，進(jìn)一步提示甲狀腺激素可直接刺激血OPG水平的增加，與體內(nèi)外試驗(yàn)研究結(jié)果一致[5,6]。甲亢組RANKL與骨密度呈明顯負(fù)相關(guān)，而對(duì)照組無(wú)相關(guān)性，考慮可能為RANKL對(duì)骨代謝的影響在健康人群中作用不顯著，而甲亢時(shí)有其他影響骨代謝的因素如低鈣時(shí)作用更為顯著。相關(guān)研究[7]顯示，對(duì)老年骨質(zhì)疏松患者予以補(bǔ)充鈣劑及活性鈣后骨密度較用藥前有所改善，提示血鈣對(duì)骨代謝亦有影響。

動(dòng)物研究[8]顯示，對(duì)甲狀腺激素水平處于正常范圍小鼠予以TSH受體敲除后，其骨量較正常小鼠降低，提示TSH對(duì)骨代謝的影響可能獨(dú)立于甲狀腺激素。Heemstra等[9]在人體研究中顯示，在除外甲狀腺素影響下，TSH與骨轉(zhuǎn)換指標(biāo)相關(guān)，但未發(fā)現(xiàn)與BMD相關(guān)，這與Kanatani等[10]研究一致。但對(duì)于TSH如何影響骨代謝，目前尚無(wú)定論。相關(guān)研究[11]顯示，在對(duì)甲狀腺癌患者予以重組人TSH治療后，并未發(fā)現(xiàn)血OPG、RANKL水平的升高。本研究亦發(fā)現(xiàn)，兩組血OPG、RANKL與TSH均無(wú)關(guān)，而與T3、T4有關(guān)，提示TSH影響骨代謝可能并不通過(guò)OPG/RANK/RANKL途徑，其對(duì)骨代謝影響的具體機(jī)制需進(jìn)一步研究。

總之，本研究結(jié)果提示，甲亢患者OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)的變化與骨量降低有關(guān)，且與T3、T4有一定相關(guān)性，其參與甲亢患者骨代謝的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]Lacey DL, Timms E, Tan HL, et al. Osteoprotegerin ligand is a cytokine that regulates osteoclast differentiation and activation[J]. Cell, 1998, 93(2): 165-176.

[2]Kanatani M, Sugimoto T, Sowa H, et al. Thyroid hormone stimulates osteoclast differentiation by a mechanism independent of RANKL-RANK interaction[J]. J Cellular Physiol, 2004, 201(1): 17-25.

[3]Shinkov AD, Borissova AI, Kovatcheva RD, et al. Age and menopausal status affect osteoprotegerin and osteocalcin levels in women differently irrespective of thyroid function[J]. Clin Med Insights: Endocrinol Diabetes, 2014(7):19-24.

[4]Miura M, Tanaka K, Komatsu Y, et al. A novel interaction between thyroid hormones and 1, 25 (OH)VitD3 in osteoclast formation[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2002, 291(4): 987-994.

[5]Mochizuki Y, Banba N, Hattori Y, et al. Correlation between serum osteoprotegerin and biomarkers of bone metabolism during anti-thyroid treatment in patients with Graves disease[J]. Horm Res Paediatr, 2006, 66(5): 236-239.

[6]Amato G, Mazziotti G, Sorvillo F, et al. High serum osteoprotegerin levels in patients with hyperthyroidism: effect of medical treatment [J]. Bone, 2004, 35(3): 785-791.

[7]張曦丹. 鈣劑聯(lián)合阿法骨化醇治療老年骨質(zhì)疏松療效分析[J]. 安徽醫(yī)學(xué), 2013, 34(11): 1670-1672.

[8]Baliram R, Sun L, Cao J, et al. Hyperthyroid-associated osteoporosis is exacerbated by the loss of TSH signaling[J]. J Clin Invest, 2012, 122(10): 3737-3741.

[9]Heemstra KA, van der Deure WM, Peeters RP, et al. Thyroid hormone independent associations between serum TSH levels and indicators of bone turnover in cured patients with differentiated thyroid carcinoma[J]. Eur J Endocrinol, 2008, 159(1): 69-76.

[10] Kanatani M, Sugimoto T, Sowa H, et al. Thyroid hormone stimulates osteoclast differentiation by a mechanism independent of RANKL-RANK interaction[J]. J Cellular Physiol, 2004, 201(1): 17-25.

[11] Giusti M, Cecoli F, Ghiara C, et al. Recombinant human thyroid stimulating hormone does not acutely change serum osteoprotegerin and soluble receptor activator of nuclear factor-kappa Beta ligand in patients under evaluation for differentiated thyroid carcinoma[J]. Hormones(Athens), 2007, 6: 304-313.

(2014-11-19收稿2015-01-27修回)

Alteration of serous OPG and RANKL in premenopausal patients with hyperthyroidism and their association with osteoporosis

XueLiping,HuHonglin,XiaLi,etal

DepartmentofEndocrinology,theFirstAffiliatedHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei230032,China

[Abstract]ObjectiveTo determine the levels of OPG and RANKL in sera and their association with osteoporosis in premenopausal patients with hyperthyroidism. MethodsSera were taken from 40 premenopausal patients with hyperthyroidism, the experimental group, and 44 age-matched healthy female individuals, the control group, followed by ELISA to measure levels of OPG and RANKL in sera. Bone mineral density (BMD) of lumbar vertebrae (L2-4), femoral neck, ward triangle and trochanter major were measured by dual energy X-ray absorptiometry. ResultsCompared with normal controls, a notable increase in the levels of serum OPG and RANK, and a significant decrease in the ratio of OPG/RANKL were observed. Correlation analysis showed that both OPG and RANKL were correlated with BMD negatively(P<0.05). ConclusionWe have found that there is an increase in the levels of OPG and RANKL in sera of premenopausal patients with hyperthyroidism, which is closely related to bone metabolism.

[Key words]Osteoprotegerin; Receptor activator of nuclear factor- κB ligand; Hyperthyroidism; Osteoporosis

通信作者：王長(zhǎng)江，chjw82@126.com

doi:10.3969/j.issn.1000-0399.2015.04.014